التعامل مع المصفوفة ذات البعدين في الخوارزميات – التمرين السابع

admin2018-07-01

0 327 5 دقائق

جدول المحتويات

التعامل مع المصفوفة ذات البعدين في الخوارزميات – التمرين السابع
التعامل مع المصفوفة ذات البعدين في الخوارزميات – التمرين السابع
التعامل مع المصفوفة ذات البعدين في الخوارزميات – التمرين السابع
التعامل مع المصفوفة ذات البعدين في الخوارزميات – التمرين السابع
التعامل مع المصفوفة ذات البعدين في الخوارزميات – التمرين السابع

التعامل مع المصفوفة ذات البعدين في الخوارزميات – التمرين السابع

المطلوب

هذا التمرين مقسّم إلى خمسة أفكار رئيسية, عليك اتباع التقسيم التالي خطوة خطوة حتى تنجز البرنامج.

أكتب برنامج يعرّف مصفوفة إسمها matrix تتألف من 4 أسطر و 4 أعمدة.
ثم يطلب من المستخدم إدخال قيم لها.
إنتبه: نريد هذه المصفوفة أن تحتوي فقط على قيم أكبر أو تساوي صفر, مثل ( 10, 43, 3, 5, 8 ).
ثم يعرض للمستخدم جميع القيم التي أصبحت تحتويها المصفوفة.
بعدها يقوم بجمع قيم جميع العناصر الموجودة على الـ Diagonal, فوق الـ Diagonal, و تحت الـ Diagonal.
في الأخير يقوم يعرض للمستخدم ناتج الجمع.

إرشادات

لتمييز قيم العناصر الموجودة على الـ Diagonal, فوق الـ Diagonal, و تحت الـ Diagonal برمجياً عليك إستغلال مكان وجود العنصر في المصفوفة.

ركز جيداً في الصورة و ستلاحظ أنه يمكنك تمييز مكان وجود العنصر بالنسبة للـ Diagonal كالتالي:

- إذا كان index السطر يساوي index العامود فهذا يعني أن العنصر موجود على الـ Diagonal مثل العناصر التالية:
  matrix[0][0] matrix[1][1] matrix[2][2] matrix[3][3]

- إذا كان index السطر أكبر من index العامود فهذا يعني أن العنصر موجود تحت الـ Diagonal مثل العناصر التالية:
  matrix[1][0] matrix[2][0] matrix[2][1] matrix[3][0] matrix[3][1] matrix[3][2]

إذا كان index السطر أصغر من index العامود فهذا يعني أن العنصر موجود فوق الـ Diagonal مثل العناصر التالية:
matrix[0][1] matrix[0][2] matrix[0][3] matrix[1][2] matrix[1][3] matrix[2][3]

النتيجة المطلوبة

لنفترض أن المستخدم أدخل القيم ( 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10, 11, 12 ) عند التشغيل.

تحليل النتيجة

الخوارزمية

كود الجافا

package matrix;
import java.util.Scanner;
public class Matrix {
public static void main (String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
int[][] matrix = new int[4] [4] ;
int SOD = 0; // Diagonal سنخزن فيه قيم العناصر الموجودة على الـ SOD المتغير
int SAD = 0; // Diagonal سنخزن فيه قيم العناصر الموجودة فوق الـ SAD المتغير
int SUD = 0; // Diagonal سنخزن فيه قيم العناصر الموجودة تحت الـ SUD المتغير
for (int i=0; i<4; i++)
{
for (int j=0; j<4; j++)
{
do
{
System.out.print(“Enter matrix[“+i+“][“+j+“]: “);
matrix[i] [j] = input.nextInt();
}
while( matrix[i] [j] < 0 );
}
System.out.print(“\n”);
}
for (int i=0; i<4; i++)
{
for (int j=0; j<4; j++)
{
System.out.print(matrix[i] [j] + “\t”);
}
System.out.print(“\n”);
}
for (int i=0; i<4; i++)
{
for (int j=0; j<4; j++)
{
if ( i == j )
{
SOD = SOD + matrix[i] [j] ;
}
else if ( i < j )
{
SAD = SAD + matrix[i] [j] ;
}
else if ( i > j )
{
SUD = SUD + matrix[i] [j] ;
}
}
}
System.out.print(“\n”);
System.out.print(“The sum of elements above the diagonal is: “ +SAD+ “\n”);
System.out.print(“The sum of elements on the diagonal is: “ +SOD+ “\n”);
System.out.print(“The sum of elements under the diagonal is: “ +SUD+ “\n”);
}
}

شرح الكود

int[][] matrix = new int[4] [4] ;
int SOD = 0;
int SAD = 0;
int SUD = 0;

- هنا قمنا بتجهيز المصفوفة matrix و حددنا أنها تتألف من 4 أسطر و 4 أعمدة.
- و المتغير SOD و أعطيناه القيمة 0 كقيمة أولية لأننا سنستخدمه لتخزين ناتج جمع قيم العناصر الموجودة على الـ Diagonal.
- و المتغير SAD و أعطيناه القيمة 0 كقيمة أولية لأننا سنستخدمه لتخزين ناتج جمع قيم العناصر الموجودة فوق الـ Diagonal.
- و المتغير SUD و أعطيناه القيمة 0 كقيمة أولية لأننا سنستخدمه لتخزين ناتج جمع قيم العناصر الموجودة تحت الـ Diagonal.

for (int i=0; i<4; i++)
{
for (int j=0; j<4; j++)
{
do
{
System.out.print(“Enter matrix[“+i+“][“+j+“]: “);
matrix[i] [j] = input.nextInt();
}
while( matrix[i] [j] < 0 );
}
System.out.print(“\n”);
}

- هنا قمنا بإنشاء الحلقتين i و j لجعل المستخدم يدخل قيمة لكل عنصر في المصفوفة matrix
- الحلقة i للإنتقال من سطر إلى آخر في المصفوفة, و الحلقة j للإنتقال من عمود إلى آخر في كل سطر في المصفوفة.
- هنا في كل دورة من دورات الحلقة i سيتم إنشاء حلقة j للمرور على جميع العناصر الموجودة في نفس السطر.
- في كل دورة من دورات الحلقة j سيطلب من المستخدم إدخال قيمة لعنصر محدد في المصفوفة.
- قبل تخزين القيمة التي أدخلها المستخدم في المصفوفة سيتم فحصها, إذا كانت أصغر من 0 سيطلب من المستخدم إدخال القيمة من جديد.
- الآن, بعد أن يدخل المستخدم قيمة أكبر أو تساوي 0 سيتم تخزينها في المصفوفة, و سيطلب من المستخدم إدخال قيمة للعنصر التالي في المصفوفة.
- بعد توقف الحلقة j, أي بعد إعطاء قيم لجميع العناصر الموجودة في نفس السطر, سيتم النزول على سطر جديد بسبب الرمز \n

for (int i=0; i<4; i++)
{
for (int j=0; j<4; j++)
{
System.out.print(matrix[i] [j] + “\t”);
}
System.out.print(“\n”);
}

- هنا قمنا بإنشاء الحلقتين i و j لعرض جميع قيم المصفوفة matrix
- الحلقة i للإنتقال من سطر إلى آخر فيها, و الحلقة j للإنتقال من عمود إلى آخر في كل سطر فيها.
- هنا في كل دورة من دورات الحلقة i سيتم إنشاء حلقة j لعرض قيمة جميع العناصر الموجودة في نفس السطر.
- في كل دورة من دورات الحلقة j سيتم عرض قيمة عنصر, ثم وضع بعض المسافات الفارغة بسبب الرمز \t
- بعد توقف الحلقة j, أي بعد عرض قيم جميع العناصر الموجودة في نفس السطر, سيتم النزول على سطر جديد بسبب الرمز \n

for (int i=0; i<4; i++)
{
for (int j=0; j<4; j++)
{
if ( i == j )
{
SOD = SOD + matrix[i] [j] ;
}
else if ( i < j )
{
SAD = SAD + matrix[i] [j] ;
}
else if ( i > j )
{
SUD = SUD + matrix[i] [j] ;
}
}
}

- هنا أنشانا الحلقتين i و j للوصول إلى جميع عناصر المصفوفة.
- كل عنصر يتم الوصول إليه سيتم مقارنة مكان وجوده مع قيمة العدادين i و j كالتالي:
  - إذا كانت قيمة العداد i تساوي قيمة العداد j, يعني ذلك أن العنصر موجود على الـ Diagonal. و بالتالي سيتم إضافة قيمته على قيمة المتغير SOD
  - و إذا كانت قيمة العداد i أصغر من قيمة العداد j, يعني ذلك أن العنصر موجود فوق الـ Diagonal. و بالتالي سيتم إضافة قيمته على قيمة المتغير SAD
  - و إذا كانت قيمة العداد i أكبر من قيمة العداد j, يعني ذلك أن العنصر موجود تحت الـ Diagonal. و بالتالي سيتم إضافة قيمته على قيمة المتغير SUD

System.out.print(“\n”);
System.out.print(“The sum of elements above the diagonal is: “ +SAD+ “\n”);
System.out.print(“The sum of elements on the diagonal is: “ +SOD+ “\n”);
System.out.print(“The sum of elements under the diagonal is: “ +SUD+ “\n”);

هنا قمنا بعرض ناتج جمع قيم العناصر الموجودة على الـ Diagonal, فوق الـ Diagonal, و تحت الـ Diagonal و التي تم تخزينه في المتغيرات SAD, و SOD, و SUD

المصدر: التعامل مع المصفوفة ذات البعدين في الخوارزميات – التمرين السابع – المناهج السعودية