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C++二維向量的線性代數運算方法

c++
小樊
83
2024-08-19 22:36:40
欄目: 編程語言

在C++中,我們可以使用標準庫中的std::vector來表示二維向量,并且可以使用一些庫或者自定義函數來進行線性代數運算。下面是一個簡單的示例代碼,展示了如何進行向量的加法、減法、點積和叉積運算:

#include <iostream>
#include <vector>

// 定義二維向量類型
typedef std::vector<double> Vector2D;

// 向量加法
Vector2D add(Vector2D v1, Vector2D v2) {
    Vector2D result(2);
    result[0] = v1[0] + v2[0];
    result[1] = v1[1] + v2[1];
    return result;
}

// 向量減法
Vector2D subtract(Vector2D v1, Vector2D v2) {
    Vector2D result(2);
    result[0] = v1[0] - v2[0];
    result[1] = v1[1] - v2[1];
    return result;
}

// 向量點乘
double dotProduct(Vector2D v1, Vector2D v2) {
    return v1[0] * v2[0] + v1[1] * v2[1];
}

// 向量叉乘
double crossProduct(Vector2D v1, Vector2D v2) {
    return v1[0] * v2[1] - v1[1] * v2[0];
}

int main() {
    Vector2D v1 = {1.0, 2.0};
    Vector2D v2 = {3.0, 4.0};

    // 向量加法
    Vector2D result_add = add(v1, v2);

    std::cout << "Vector addition: (" << result_add[0] << ", " << result_add[1] << ")" << std::endl;

    // 向量減法
    Vector2D result_subtract = subtract(v1, v2);

    std::cout << "Vector subtraction: (" << result_subtract[0] << ", " << result_subtract[1] << ")" << std::endl;

    // 向量點乘
    double result_dotProduct = dotProduct(v1, v2);

    std::cout << "Dot product: " << result_dotProduct << std::endl;

    // 向量叉乘
    double result_crossProduct = crossProduct(v1, v2);

    std::cout << "Cross product: " << result_crossProduct << std::endl;

    return 0;
}

這段代碼定義了四個函數,分別用來進行向量的加法、減法、點乘和叉乘運算。在main函數中,我們創建了兩個二維向量v1v2,并調用這四個函數進行演示。

當然,如果需要更復雜的線性代數運算,可以考慮使用專門的線性代數庫,比如Eigen或者Boost。這些庫提供了更豐富的功能和更高效的實現,可以滿足更多復雜的線性代數計算需求。

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