C++で行列の各行の最大要素を見つける方法

プログラミングにおいて、行列（2次元配列）から特定の値を抽出する操作は、よく使われる基本テクニックのひとつです。今回は、与えられた行列の各行の最大要素を見つけて出力する方法を解説します。

このタスクは非常にシンプルです。各行に対して暫定最大値をリセットし、行内の要素を順番に比較して最大値を求め、それを出力するだけです。それでは、理解を深めるために実際のコードを見てみましょう。

アルゴリズムの流れ

処理の手順は以下の通りです。

1. 各行について、その行の最初の要素を暫定最大値として設定します。
2. 2番目の要素から順に、暫定最大値と比較していきます。
3. 比較対象の要素が暫定最大値より大きければ、暫定最大値を更新します。
4. 行の走査が完了した時点で、その行の最大値を出力します。

サンプルコード

#include<iostream>
#define MAX 10
using namespace std;

void largestInEachRow(int mat[][MAX], int rows, int cols) {
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        int max_row_element = mat[i][0];
        for (int j = 1; j < cols; j++) {
            if (mat[i][j] > max_row_element)
                max_row_element = mat[i][j];
        }
        cout << max_row_element << endl;
    }
}

int main() {
    int row = 4, col = 4;
    int mat[][MAX] = { { 3, 4, 1, 81 },
                       { 1, 84, 9, 11 },
                       { 23, 7, 21, 1 },
                       { 2, 1, 44, 5 }
    };
    largestInEachRow(mat, row, col);
}

実行結果

81
84
23
44

コードの解説

このプログラムのポイントは、外側のループで行を、内側のループで列を走査する二重ループ構造にあります。

まず、変数max_row_elementに行の先頭要素mat[i][0]を代入して初期化します。次に、内側のループで2列目以降の要素をひとつずつ確認し、現在の暫定最大値より大きい値が見つかれば更新します。内側のループが終わった時点で、max_row_elementにはその行の最大値が格納されているため、それを出力します。

この方法の計算量はO(rows × cols)です。行列の全要素を一度だけ走査すればよいため、非常に効率的なアルゴリズムといえます。