Können Sie LINQ oder Lambdas verwenden, um Matrixoperationen durchzuführen?

Question

Ich weiß, wie man das mit for-Schleifen macht. Ist es möglich, etwas wie dies mit LINQ oder Lambdas zu tun?

int[] a = { 10, 20, 30 };
int[] b = { 2, 4, 10 };
int[] c = a * b; //resulting array should be { 20, 80, 300 }

Answer 1

Sie können eine einfache Erweiterung schreiben, die mit Matrizen beliebigen Ranges arbeitet.

public static class TwodimensionalArrayExtensions
{
    public static int[][] MultiplyBy(this int[][] leftMatrix, int[][] rightMatrix)
    {
        if (leftMatrix[0].Length != rightMatrix.Length)
        {
            return null; // Matrices are of incompatible dimensions
        }

        return leftMatrix.Select( // goes through <leftMatrix matrix> row by row

                (leftMatrixRow, leftMatrixRowIndexThatIsNotUsed) =>

                    rightMatrix[0].Select( // goes through first row of <rightMatrix> cell by cell

                            (rightFirstRow, rightMatrixColumnIndex) =>

                                rightMatrix
                                    .Select(rightRow => rightRow[rightMatrixColumnIndex]) // selects column from <rightMatrix> for <rightMatrixColumnIndex>
                                    .Zip(leftMatrixRow, (rowCell, columnCell) => rowCell * columnCell) // does scalar product
                                    .Sum() // computes the sum of the products (rowCell * columnCell) sequence.
                        )
                        .ToArray() // the new cell within computed matrix
            )
            .ToArray(); // the computed matrix itself
    }
}

Hier sind einige Testwerte:

// Test1
int[][] A = { new[] { 1, 2, 3 } };
int[][] B = { new[] { 1 }, new[] { 2 }, new[] { 3 } };
int[][] result = A.MultiplyBy(B);

---

// Test2
int[][] A = { new[] { 1 }, new[] { 2 }, new[] { 3 } };
int[][] B = { new[] { 1, 2, 3 } };
int[][] result = A.MultiplyBy(B);

---

// Test3
int[][] A = new int[][] { new[] { 1, 2 }, new[] { 2, 2 }, new[] { 3, 1 } };
int[][] B = new int[][] { new[] { 1, 1, 1 }, new[] { 2, 3, 2 } };
int[][] result = A.MultiplyBy(B);

Answer 2

Wenn die rechte Matrix vorher transponiert wird, kann die Multiplikation eleganter wie folgt ausgedrückt werden.

int[][] Multiply(int[][] left, int[][] right) =>
    left.Select(lr => 
            right
                .Select(rr => 
                    lr.Zipped(rr, (l, r) => l * r).Sum())
                .ToArray())
        .ToArray();