المصفوفات فى البرمجة

المصفوفات فى البرمجة

المصفوفات هي مفهوم أساسي في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر التي تلعب دورًا مهمًا في مجموعة واسعة من تطبيقات البرمجة. المصفوفات ، المعروفة أيضًا باسم المصفوفات أو الشبكات ، هي في الأساس جداول من الأرقام مرتبة في صفوف وأعمدة.

يمكن أن تمثل هذه الأرقام أي شيء من قيم البكسل في الصورة إلى أسعار الأسهم في التحليل المالي. في هذه المقالة ، سوف نستكشف أساسيات المصفوفات في البرمجة وتطبيقاتها العملية.

تحديد المصفوفة

في البرمجة ، تُعرَّف المصفوفة عادةً على أنها مصفوفة ثنائية الأبعاد ، حيث يمثل كل عنصر من عناصر المصفوفة خلية واحدة في المصفوفة. يمثل البعد الأول للمصفوفة صفوف المصفوفة ، بينما يمثل البعد الثاني الأعمدة. على سبيل المثال ، يمكن تعريف مصفوفة 3*3 على النحو التالي:

int matrix [3] [3] = {
{1 ، 2 ، 3} ،
{4 ، 5 ، 6} ،
{7 ، 8 ، 9}
} ؛

تحتوي هذه المصفوفة على 9 عناصر مرتبة في 3 صفوف و 3 أعمدة. العنصر في الصف الأول والعمود الأول هو 1 ، والعنصر في الصف الثاني والعمود الثالث هو 6 ، والعنصر في الصف الثالث والعمود الثاني هو 8.

العمليات على المصفوفات

يمكن تشغيل المصفوفات باستخدام مجموعة متنوعة من العمليات الحسابية ، بما في ذلك الجمع والطرح والضرب والقسمة. في البرمجة ، يمكن تنفيذ هذه العمليات باستخدام حلقات تتكرر على صفوف وأعمدة المصفوفات. على سبيل المثال ، لإضافة مصفوفتين معًا ، يمكنك تكرار كل عنصر في المصفوفات وإضافة العناصر المقابلة معًا:

int matrix1 [3] [3] = {
{1 ، 2 ، 3} ،
{4 ، 5 ، 6} ،
{7 ، 8 ، 9}
} ؛
int matrix2 [3] [3] = {
{9 ، 8 ، 7} ،
{6 ، 5 ، 4} ،
{3 ، 2 ، 1}
} ؛
int Result[3] [3] ؛

for (int i = 0 ؛ i <3 ؛ i ++) {
    for (int j = 0 ؛ j <3 ؛ j ++) {
        result [i] [j] = matrix1 [i] [j] + matrix2 [i] [j] ؛
    }
}

ستنشئ هذه الشفرة مصفوفة جديدة تسمى النتيجة التي تحتوي على مجموع المصفوفة 1 والمصفوفة 2. على سبيل المثال ، سيكون العنصر في الصف الأول والعمود الأول من النتيجة 10 (مجموع 1 و 9)

تطبيقات عملية للمصفوفات في البرمجة

تطبيقات عملية للمصفوفات في البرمجة
تحتوي المصفوفات على العديد من التطبيقات العملية في البرمجة ، خاصة في مجالات مثل الرسومات والتعلم الآلي والحوسبة العلمية. فيما يلي بعض الأمثلة عن كيفية استخدام المصفوفات في هذه الحقول

رسومات الجرافيكس: في رسومات الكمبيوتر ، تُستخدم المصفوفات لتمثيل التحولات مثل الترجمة والتناوب والقياس. يمكن أيضًا استخدام المصفوفات لتخزين الصور كمصفوفات من قيم البكسل.

تعلم الآلة: تعد المصفوفات مكونًا رئيسيًا للعديد من خوارزميات التعلم الآلي ، لا سيما تلك التي تتضمن الانحدار الخطي والشبكات العصبية وتجميع البيانات. يمكن استخدام المصفوفات لتمثيل مجموعات البيانات والميزات ، بالإضافة إلى الأوزان والتحيزات في الشبكات العصبية.

تحدثنا في مناسبة سابقة عن تعلم الالة بالتفصيل، يمكنك الاطلاع على المقالة كاملة من هنا ما هو تعليم الالة؟

الحوسبة العلمية: تُستخدم المصفوفات على نطاق واسع في تطبيقات الحوسبة العلمية مثل تحليل العناصر المحدودة ومحاكاة ميكانيكا الكم. يمكن استخدام المصفوفات لتمثيل الأنظمة والمعادلات الفيزيائية ، وكذلك لحل المسائل العددية المعقدة.

المصفوفات هي أداة قوية في البرمجة يمكن استخدامها لتمثيل ومعالجة هياكل البيانات المعقدة. سواء كنت تعمل على الرسومات أو التعلم الآلي أو الحوسبة العلمية ، فإن فهم المصفوفات ضروري للنجاح في هذه المجالات. من خلال إتقان أساسيات المصفوفات ، يمكنك نقل مهارات البرمجة الخاصة بك إلى المستوى التالي ومعالجة المزيد من المشكلات الصعبة.

 

اشترك فى القائمة البريدية

عن الكاتب

شارك على وسائل التواصل

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

أربعة عشر − 5 =