Cプログラムで2次元行列の四隅の要素とその合計を出力する方法

概要

サイズ2×2以上の2次元配列（行列）が与えられたとき、その四隅に格納されているすべての要素を取り出し、合計を求めて出力するのが本記事のテーマです。

四隅の要素とは？

行数「r」、列数「c」（いずれも0から開始）をもつ行列 mat[r][c] を考えると、四隅の要素は次の4つになります。

• 左上：mat[0][0]
• 右上：mat[0][c-1]
• 左下：mat[r-1][0]
• 右下：mat[r-1][c-1]

したがって、求める合計は次の式で表されます。
mat[0][0] + mat[0][c-1] + mat[r-1][0] + mat[r-1][c-1]
これらの四隅の要素を取得して加算し、その結果を画面に出力するのがタスクです。

実行例

Input: 行列の要素を入力 ：
    10 2 10
    2 3 4
    10 4 10
Output: 行列の合計 : 40

アルゴリズム

START
Step 1→ 行数・列数をマクロで定義（#define row 3、#define col 3）
Step 2→ main()
    int sum=0、配列 a[row][col]、変数 int i,j,n を宣言
    ループ（i=0;i<3;i++）
        ループ（j=0;j<3;j++）
            a[i][j] を入力
        ループ終了
    ループ終了
    四隅の合計 a[0][0]+a[0][col-1]+a[row-1][0]+a[row-1][col-1] を出力
STOP

C言語での実装例

#include<stdio.h>
#define row 3
#define col 3
int main(){
    int sum=0,a[row][col],i,j,n;
    printf("Enter the matrix elements : ");
    for(i=0;i<row;i++){
        for(j=0;j<col;j++){
            scanf("%d",&a[i][j]);
        }
    }
    printf("sum of matrix is : %d",a[0][0]+a[0][col-1]+a[row-1][0]+a[row-1][col-1]);
    return 0;
}

出力結果

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。

Enter the matrix elements :
10 2 10
2 3 4
10 4 10
sum of matrix is : 40

ポイント解説

この例では、四隅の要素がそれぞれ 10、10、10、10 であるため、合計は 10+10+10+10＝40 となります。中央や辺上の要素は合計に含まれない点に注意しましょう。

なお、元のコードでは添字に row と col が混在していましたが、ここでは正方形以外の行列でも正しく動作するよう、列方向の添字には col-1、行方向の添字には row-1 を用いる形に整理しています。