Главная диагональ матрицы
Главная диагональ квадратной матрицы — это элементы, расположенные от левого верхнего угла к правому нижнему. В программе для обращения к элементу главной диагонали используют одинаковые индексы строки и столбца.
Матрица должна быть квадратной: число строк равно числу столбцов. Сначала изучите индексацию массива, потому что в разных языках программирования нумерация может начинаться с нуля или с единицы. При обработке главной диагонали достаточно одного цикла: на каждом шаге берут элемент, у которого индекс строки равен индексу столбца.
В языке Python при нумерации с нуля условие имеет вид i == j, а элемент главной диагонали записывается как a[i][i]. Например, можно найти сумму диагонали, посчитать количество положительных элементов или заменить каждый диагональный элемент по заданному правилу.
Пусть дана матрица \(3\times3\): \(\begin{pmatrix}2&5&1\\0&-3&4\\7&6&8\end{pmatrix}\). Её главная диагональ — это \(2\), \(-3\), \(8\). Сумма элементов равна \(2+(-3)+8=7\). В Python эти элементы имеют адреса a[0][0], a[1][1] и a[2][2].
Главная диагональ идёт из левого верхнего угла в правый нижний. Диагональ из правого верхнего угла в левый нижний называется побочной: при нумерации с нуля её элементы имеют условие \(i+j=n-1\). Транспонирование матрицы меняет строки и столбцы, но само правило главной диагонали остаётся \(i=j\).
Какие элементы образуют главную диагональ матрицы \(\begin{pmatrix}4&1&9\\2&7&3\\8&6&5\end{pmatrix}\)?
Главное
- Главная диагональ квадратной матрицы идёт из левого верхнего угла в правый нижний.
- Её элементы имеют одинаковые индексы: \(a_{ii}\) или
a[i][i]при нумерации с нуля. - Для обработки всей диагонали обычно достаточно одного цикла по индексу \(i\).