2つの行列が等しいかどうかを判定するC言語プログラム

このプログラムでは、ユーザーが2つの行列の次数（行数と列数）および各要素を入力し、入力された2つの行列を比較します。

2つの行列のサイズ（行数・列数）とすべての要素が一致している場合、「2つの行列は等しい」と表示されます。

サイズは同じでも要素が1つでも異なる場合には、「行列は比較できるが、等しくはない」と表示されます。

サイズ自体が一致しない場合には、「2つの行列は比較できない」と表示されます。

プログラム

以下は、2つの行列が等しいかどうかを比較するCプログラムです。

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
main(){
   int A[10][10], B[10][10];
   int i, j, R1, C1, R2, C2, flag =1;
   printf("Enter the order of the matrix A\n");
   scanf("%d %d", &R1, &C1);
   printf("Enter the order of the matrix B\n");
   scanf("%d %d", &R2,&C2);
   printf("Enter the elements of matrix A\n");
   for(i=0; i<R1; i++){
      for(j=0; j<C1; j++){
         scanf("%d",&A[i][j]);
      }
   }
   printf("Enter the elements of matrix B\n");
   for(i=0; i<R2; i++){
      for(j=0; j<C2; j++){
         scanf("%d",&B[i][j]);
      }
   }
   printf("MATRIX A is\n");
   for(i=0; i<R1; i++){
      for(j=0; j<C1; j++){
         printf("%3d",A[i][j]);
      }
      printf("\n");
   }
   printf("MATRIX B is\n");
   for(i=0; i<R2; i++){
      for(j=0; j<C2; j++){
         printf("%3d",B[i][j]);
      }
      printf("\n");
   }
   /* Comparing two matrices for equality */
   if(R1 == R2 && C1 == C2){
      printf("Matrices can be compared\n");
      for(i=0; i<R1; i++){
         for(j=0; j<C2; j++){
            if(A[i][j] != B[i][j]){
               flag = 0;
               break;
            }
         }
      }
   }
   else{
      printf(" Cannot be compared\n");
      exit(1);
   }
   if(flag == 1 )
      printf("Two matrices are equal\n");
   else
   printf("But,two matrices are not equal\n");
}

実行結果

上記のプログラムをコンパイルして実行すると、次のような出力が得られます。

Run 1:
Enter the order of the matrix A
2 2
Enter the order of the matrix B
2 2
Enter the elements of matrix A
1
2
3
4
Enter the elements of matrix B
1
2
3
4
MATRIX A is
   1 2
   3 4
MATRIX B is
   1 2
   3 4
Matrices can be compared
Two matrices are equal

Run 2:
Enter the order of the matrix A
2 2
Enter the order of the matrix B
2 2
Enter the elements of matrix A
1
2
3
4
Enter the elements of matrix B
5
6
7
8
MATRIX A is
   1 2
   3 4
MATRIX B is
   5 6
   7 8
Matrices can be compared
But,two matrices are not equal

プログラムの解説

このプログラムのポイントは、初期値が 1 のフラグ変数（flag）を使って等しいかどうかを判定している点です。

まず、2つの行列の行数（R1 と R2）および列数（C1 と C2）が一致しているかどうかを確認します。サイズが一致しない場合は比較が不可能なため、メッセージを表示してプログラムを終了します。

サイズが一致している場合は、二重の for ループで全要素を順番に比較します。もし1つでも異なる要素が見つかった時点で、フラグ変数を 0 に設定し、break 文でループを抜けます。

最終的にフラグ変数が 1 のままなら「2つの行列は等しい」、0 に変更されていれば「2つの行列は等しくない」と判定して結果を表示します。