C ++-矩阵减法

Question

我正在做一些非常基本的线性代数，而我可能在这里完全没了重点。

假设我有以下矩阵：

v1 = [5, 8]
v2 = [3, 4]
v3 = [4, 4]
v4 = [2, 1]

预期产量：

M1 = [5 - 3, 8 - 4] = [2, 4] 
M2 = [4 - 2, 4 - 1] = [2, 3]

实际输出：

0 0 
0 0 
2 4 
-1 0 
2 3 

这是代码：

std::vector<double> calculate(std::vector<double> values, std::vector<double> values2)
{
    std::vector<double> vel(2, 0);

    for(unsigned i=0; (i < values.size()); i++)
    {
        vel[i] = values[i] - values2[i];
    }

    return vel;
}



  std::vector<std::vector<double> > values = { {5,8}, {3, 4}, {4, 4}, {2, 1}};

    std::vector<std::vector<double> > v;

    v.resize(2);

    for(unsigned i=0; (i < values.size()-1); i++)
    {   
        v[i].resize(2);
        v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1]));
        //v[i] = calculate(values[i], values[i + 1]);
    }

    for(unsigned i=0; (i < v.size()); i++)
    {
        for(unsigned j=0; (j < v[i].size()); j++)
        {
            std::cout << v[i][j] << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }

问题是，以下代码应迭代4次，计算4个矩阵，最终的2D向量应仅包含2个值。

我可能想念一些愚蠢的东西。

Answer 1

v.resize(2); // now it contains `{{} {}}`.
for(unsigned i=0; (i < values.size()-1); i++) //for each input except the last (3 iterations)
                    //starting with {5,8} and {3,4}
    v[i].resize(2); //resize one of the vectors already in v to 2 
                    //now v contains {{0,0}, {}
    v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1])); //push back the calculations
                    //now v contains {{0,0}, {}, {2,4}}
for(............. (i < values.size()-1); i++)
                    //next the middle pair of inputs  {3,4} and {4,4}
    v[i].resize(2); //resize one of the vectors already in v to 2 
                    //now v contains {{0,0}, {0,0}, {2,4}}
    v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1])); //push back the calculations
                    //now v contains {{0,0}, {0,0}, {2,4}, {-1,0}}
for(............. (i < values.size()-1); i++)
                    //finally the last pair of inputs  {4,4} and {2,1}
    v[i].resize(2); //resize the {2,4} to 2, but it was already two
                    //now v contains {{0,0}, {0,0}, {2,4}, {-1,0}}
    v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1])); //push back the calculations
                    //now v contains {{0,0}, {0,0}, {2,4}, {-1,0}, {2,3}}
for(............. (i < values.size()-1); ....) //done iterating

你有调试器吗？ 学习如何逐步执行此类代码，请他人演示或查找教程非常重要。 在调试器中单步执行此代码将使您显而易见。

幸运的是，该代码非常易于修复：

std::vector<std::vector<double> > v;

for(unsigned i=0; i<values.size()-1; i+=2) //NOTE: i+=2!!!
{   
    v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1]));
}

证明： http : //coliru.stacked-crooked.com/a/827a0183f1e7c582

Answer 2

for(unsigned i=0; (i < values.size()-1); i++)
{   
    v[i].resize(2);
    v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1]));
    //v[i] = calculate(values[i], values[i + 1]);
}

此循环对values两个元素进行操作，因此每次迭代计数器需要增加2。 否则，您将减去v1-v2 ， v2-v3 ， v3-v4等。 同样，也无需在push_back之前确定向量的大小（这实际上很危险，因为在元素被推回之前，索引可能超出范围）。

for(unsigned i=0; (i < values.size()-1); i+=2)
{   
    //v[i].resize(2);
    v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1]));
    //v[i] = calculate(values[i], values[i + 1]);
}

正如其他人所指出的v.resize(2); 也不应该在那里，因为它最初只是添加了两个不需要的空元素。

Answer 3

v.resize(2);

我不知道您期望上述操作是什么，但这（与下面的代码一起）是负责输出的前两行的原因。

for(unsigned i=0; (i < values.size()-1); i++)
{   
    v[i].resize(2);

我不知道您期望上述操作是什么，但这（与上面的代码一起）是负责输出的前两行的原因。

这是发生了什么：您的第一个调整大小（循环外部的调整大小）用两个空向量填充v 。 前两个通过循环，将v[0]和v[1]填充为具有两个均为零的元素的double的向量。

    v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1]));

最终，这将为v添加另外三个元素，一个元素为{5,8}-{3，4} = {2,4}，另一个元素为{3,4}-{4,4} = {-1,0 }，最后一个是{4,4}-{2,1} = {2,3}。 所以你的输出应该是

0 0
0 0
2 4
-1 0
2 3

要摆脱前两行，只需删除两个调用resize 。 要摆脱倒数第二行（ -1 0在两条期望的输出行之间），请将循环增量从一（ i++ ）更改为两（ i += 2 ）。

Answer 4

此输出

    0 0 
    0 0 
    2 4 
   -1 0 
    2 3 

可以很简单地解释

首先使用方法调整大小

v.resize(2);

您在向量v中添加了两个空的std :: vector。

然后循环

for(unsigned i=0; (i < values.size()-1); i++)
{   
    v[i].resize(2);
    v.push_back(calculate(values[i], values[i + 1]));
    //v[i] = calculate(values[i], values[i + 1]);
}

您调整了每一个的大小。 所以现在v [0]和v [1]是

0 0 
0 0 

然后你减去

values[0] - values[1]
values[1] - values[2]
values[2] - values[3]

在向量v之后附加

    2 4 
   -1 0 
    2 3