C言語で5×5行列の行合計と列合計を計算するプログラム

問題

実行時（ランタイム）にユーザーから値を入力し、5×5の2次元配列（行列）の行ごとの合計と列ごとの合計を計算するCプログラムを作成しましょう。

解決策

このプログラムでは、実行時にコンソールから5×5の行列の要素を1つずつ入力します。二重のforループを組み合わせることで、行方向・列方向それぞれの合計をシンプルなロジックで求めることができます。

行合計を求めるロジック

外側のループ変数 i が行、内側のループ変数 j が列に対応します。1行分の要素をすべて加算したら、合計を表示して変数を0に戻します。

for(i=0;i<5;i++){ // i は行
    for(j=0;j<5;j++){ // j は列
        row = row + A[i][j]; // 行の合計を計算
    }
}

列合計を求めるロジック

逆に、外側で j（列）、内側で i（行）を回すことで、同じ列番号の要素を縦方向に加算できます。

for(j=0;j<5;j++){ // j は列
    for(i=0;i<5;i++){ // i は行
        column = column + A[i][j];
    }
}

サンプルコード全体

以下が完全なCプログラムです。

#include <stdio.h>
void main(){
    // 配列と変数の宣言 //
    int A[5][5], i, j, row=0, column=0;
    // 実行時に要素を読み込む //
    printf("Enter elements into the array : \n");
    for(i=0;i<5;i++){
        for(j=0;j<5;j++){
            printf("A[%d][%d] : ", i, j);
            scanf("%d", &A[i][j]);
        }
    }
    // 各行の要素の合計を計算 //
    for(i=0;i<5;i++){
        for(j=0;j<5;j++){
            row = row + A[i][j];
        }
        printf("The sum of elements in row number %d is : %d\n", i, row);
        row = 0; // 次の行の計算のためにリセット
    }
    // 各列の要素の合計を計算 //
    for(j=0;j<5;j++){
        for(i=0;i<5;i++){
            column = column + A[i][j];
        }
        printf("The sum of elements in column number %d is : %d\n", j, column);
        column = 0; // 次の列の計算のためにリセット
    }
}

実行結果

1〜25までの数値を順番に入力した場合の実行例です。

Enter elements into the array :
A[0][0] : 1
A[0][1] : 2
A[0][2] : 3
A[0][3] : 4
A[0][4] : 5
A[1][0] : 6
A[1][1] : 7
A[1][2] : 8
A[1][3] : 9
A[1][4] : 10
A[2][0] : 11
A[2][1] : 12
A[2][2] : 13
A[2][3] : 14
A[2][4] : 15
A[3][0] : 16
A[3][1] : 17
A[3][2] : 18
A[3][3] : 19
A[3][4] : 20
A[4][0] : 21
A[4][1] : 22
A[4][2] : 23
A[4][3] : 24
A[4][4] : 25
The sum of elements in row number 0 is : 15
The sum of elements in row number 1 is : 40
The sum of elements in row number 2 is : 65
The sum of elements in row number 3 is : 90
The sum of elements in row number 4 is : 115
The sum of elements in column number 0 is : 55
The sum of elements in column number 1 is : 60
The sum of elements in column number 2 is : 65
The sum of elements in column number 3 is : 70
The sum of elements in column number 4 is : 75

注意点：よくあるバグ

元のコードでは、列合計を表示する際に %d の引数として j ではなく i を渡していました。この場合、内側のループ終了後の i の値（5）が常に表示され、すべての出力が「column number 5」になってしまいます。また、入力が行われていない状態で未初期化の領域を参照すると、環境依存の不定な値（ガベージ値）が出力されることもあります。列番号を正しく表示するには、必ず j を渡すようにしてください。

補足

• 行・列それぞれの合計用変数（row / column）は、1行（1列）の計算が終わるたびに必ず0へリセットします。
• 現代のC標準では void main() ではなく int main(void) を使用し、最後に return 0; を返すことが推奨されています。
• 配列サイズを #define N 5 のようなマクロで定義しておくと、任意のサイズへ拡張しやすくなります。