C#で行列の加算を行う方法を徹底解説！初心者向けサンプルコード付き

行列の加算（行列の和）を求めるには、2つの行列を用意します。まず、それぞれの行列の行数と列数を入力します。なお、行列同士を加算するためには、両方の行列が同じ行数・同じ列数を持っている必要がある点に注意しましょう。

次に、両方の行列に要素を入力していきます。その後、計算結果を格納するための新しい配列を宣言し、2つの配列の対応する要素同士を足した値を代入します。加算の本体となる処理は、わずかこの1行です。

arr3[i, j] = arr1[i, j] + arr2[i, j];

処理の流れ

1. 行列の行数（m）と列数（n）をキーボードから入力する
2. 2つの行列（arr1、arr2）の各要素を二重ループで読み込む
3. 対応する要素同士を足し合わせて、結果を arr3 に格納する
4. 元の行列と加算結果を画面に表示する

サンプルコード

それでは、C#で行列の加算を実現する完全なコードを見てみましょう。

using System;
using System.Linq;

class Demo {

    static void Main() {

        int m, n, i, j;

        Console.Write("行列の行数と列数を入力してください：");
        m = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());
        n = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());

        int[] arr1 = new int[10, 10];
        int[] arr2 = new int[10, 10];
        int[] arr3 = new int[10, 10];

        Console.Write("要素を入力してください - 行列1：");
        for (i = 0; i < m; i++) {
            for (j = 0; j < n; j++) {
                arr1[i, j] = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());
            }
        }

        Console.Write("要素を入力してください - 行列2：");
        for (i = 0; i < m; i++) {
            for (j = 0; j < n; j++) {
                arr2[i, j] = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());
            }
        }

        Console.WriteLine("行列1");
        for (i = 0; i < m; i++) {
            for (j = 0; j < n; j++) {
                Console.Write(arr1[i, j] + "\t");
            }
            Console.WriteLine();
        }

        Console.WriteLine("行列2");
        for (i = 0; i < m; i++) {
            for (j = 0; j < n; j++) {
                Console.Write(arr2[i, j] + "\t");
            }
            Console.WriteLine();
        }

        // 行列の加算処理
        for (i = 0; i < m; i++) {
            for (j = 0; j < n; j++) {
                arr3[i, j] = arr1[i, j] + arr2[i, j];
            }
        }

        Console.WriteLine("行列の加算結果");
        for (i = 0; i < m; i++) {
            for (j = 0; j < n; j++) {
                Console.Write(arr3[i, j] + "\t");
            }
            Console.WriteLine();
        }

        Console.ReadLine();
    }
}

実行結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

行列の行数と列数を入力してください：3 3
要素を入力してください - 行列1：1 2 3 4 5 6 7 8 9
要素を入力してください - 行列2：1 2 3 4 5 6 7 8 9
行列1
1　2　3
4　5　6
7　8　9

行列2
1　2　3
4　5　6
7　8　9

行列の加算結果
2　4　6
8　10　12
14　16　18

コードのポイント

• 多次元配列の利用：C#では int[] のように宣言することで、2次元配列（行列）を簡単に扱えます。
• 二重ループによる走査：外側のループで行（i）、内側のループで列（j）を制御し、すべての要素にアクセスします。
• 要素ごとの加算：行列の加算は「同じ位置にある要素同士を足す」だけなので、arr3[i, j] = arr1[i, j] + arr2[i, j] の1文で表現できます。

このように、C#の多次元配列とループ処理を組み合わせれば、行列の加算は非常にシンプルに実装できます。ぜひ実際にコードを動かして、動作を確認してみてください。