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从矩阵行中提取正数和并构建新数组的教程

碧海醫心

发布： 2025-09-24 14:54:18

原创

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从矩阵行中提取正数和并构建新数组的教程

本教程旨在指导读者如何从二维数组（矩阵）的每一行中，筛选并计算所有正数的和，最终将这些行和构成一个新的数组。文章将深入剖析常见的编程陷阱，如求和变量的错误初始化和循环索引的偏差，并提供一套经过优化的JavaScript代码示例，确保逻辑清晰、执行准确，帮助读者掌握矩阵数据处理的关键技巧。

理解目标：从矩阵行中提取正数之和

在数据处理和算法设计中，我们经常需要对矩阵（二维数组）进行各种操作。其中一个常见需求是遍历矩阵的每一行，识别并累加其中的正数元素，最终将这些行级正数和收集到一个新的数组中。例如，给定一个3x3的矩阵，我们期望得到一个包含三个元素的数组，每个元素对应原矩阵一行中所有正数的总和。

常见陷阱与问题分析

在实现上述功能时，初学者常会遇到两个主要问题，导致计算结果不准确：

求和变量初始化不当： 许多开发者习惯性地将每行的求和变量初始化为该行的第一个元素，例如 let posSum = myArray[i][0];。如果该行的第一个元素是负数，那么即使后续的正数被正确累加，最终的总和也会被这个初始的负值所“污染”，导致结果偏小。正确的做法是，在开始累加之前，将求和变量初始化为 0。
循环索引范围错误： 当求和变量被初始化为行的第一个元素时，内层循环通常会从第二个元素（索引 1）开始遍历。然而，如果求和变量已经初始化为 0，那么内层循环就应该从行的第一个元素（索引 0）开始，以确保所有元素都被正确检查和处理。

正确的实现方法与代码示例

为了避免上述问题，我们应遵循以下原则：将每行的累加器初始化为 0，并确保内层循环覆盖行中的所有元素。

以下是使用JavaScript实现此功能的优化代码：

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<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>矩阵正数行和</title>
    <style>
        body { font-family: Arial, sans-serif; margin: 20px; }
        pre { background-color: #f4f4f4; padding: 10px; border-radius: 5px; overflow-x: auto; }
        .matrix-display, .result-display { margin-top: 20px; }
        .matrix-row { display: flex; }
        .matrix-cell { border: 1px solid #ccc; padding: 5px; margin: 2px; min-width: 30px; text-align: center; }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>从矩阵行中提取正数之和</h1>
    <div id="result-container"></div>

    <script>
        // 1. 生成一个示例矩阵 (3x3)
        let myArray = [];
        const rows = 3;
        const cols = 3;

        for (let i = 0; i < rows; i++) {
            myArray[i] = [];
            for (let j = 0; j < cols; j++) {
                // 生成-10到9之间的随机整数
                myArray[i][j] = Math.floor(Math.random() * 20 - 10) + 1;
            }
        }

        // 2. 打印原始矩阵到控制台和页面
        console.log("原始矩阵:", myArray);
        let outputHtml = '<h2>原始矩阵:</h2><div class="matrix-display">';
        myArray.forEach(row => {
            outputHtml += '<div class="matrix-row">';
            row.forEach(cell => {
                outputHtml += `<div class="matrix-cell">${cell}</div>`;
            });
            outputHtml += '</div>';
        });
        outputHtml += '</div>';

        // 3. 计算每行正数之和并存储到新数组F
        let F = []; // 用于存储每行正数和的新数组

        // 遍历矩阵的每一行
        for (let i = 0; i < myArray.length; i++) {
            let posSum = 0; // 关键：将每行的求和变量初始化为0

            // 遍历当前行的每一个元素
            for (let j = 0; j < myArray[i].length; j++) { // 关键：内层循环从索引0开始
                if (myArray[i][j] > 0) { // 如果元素是正数
                    posSum += myArray[i][j]; // 累加到posSum
                }
            }
            F.push(posSum); // 将当前行的正数和添加到数组F
        }

        // 4. 打印结果数组F到控制台和页面
        console.log("每行正数之和数组F:", F);
        outputHtml += `<h2>每行正数之和数组 F:</h2><div class="result-display">`
        outputHtml += `<pre>${JSON.stringify(F, null, 2)}</pre>`;
        outputHtml += `</div>`;

        document.getElementById('result-container').innerHTML = outputHtml;
    </script>
</body>
</html>

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代码解析

矩阵生成 (myArray):
- 外层循环 for (let i = 0; i < rows; i++) 遍历行。
- 内层循环 for (let j = 0; j < cols; j++) 遍历列。
- Math.floor(Math.random() * 20 - 10) + 1 用于生成介于 -9 到 10 之间的随机整数，确保矩阵中包含正数、负数和零。
计算正数和 (F 数组):
- let F = [];：初始化一个空数组 F，用于存放每行的正数和。
- 外层循环 for (let i = 0; i < myArray.length; i++)：遍历 myArray 中的每一行。myArray.length 提供了行数。
- let posSum = 0;：这是关键修正点。 在处理每一行之前，将 posSum 初始化为 0。这样可以确保无论行的第一个元素是什么，累加都从零开始，避免负数污染总和。
- 内层循环 for (let j = 0; j < myArray[i].length; j++)：遍历当前行 myArray[i] 中的每一个元素。myArray[i].length 提供了当前行的列数。这是另一个关键修正点。 循环从索引 0 开始，确保检查行中的所有元素。
- if (myArray[i][j] > 0)：条件判断，只累加严格大于 0 的元素。
- posSum += myArray[i][j];：将符合条件的元素累加到 posSum。
- F.push(posSum);：一行处理完毕后，将该行的 posSum 添加到结果数组 F 中。

注意事项与最佳实践

初始化求和变量： 始终将累加器（求和变量）初始化为 0，除非你有特殊需求需要从一个非零值开始累加。
循环索引： 仔细检查循环的起始和结束条件。对于遍历数组或矩阵的所有元素，通常从索引 0 开始，到 length - 1 结束。
条件判断： 明确你的筛选条件。例如，如果需要包含 0，则条件应为 myArray[i][j] >= 0。
代码可读性： 使用有意义的变量名（如 posSum 而不是 maxElement），并添加注释，提高代码的可读性和可维护性。
通用性： 上述代码使用了 myArray.length 和 myArray[i].length，这使得它能够处理不同大小的矩阵，而不仅仅是固定的 3x3 矩阵。