如何实现特定一维数组的列均值计算算法？

问题说明 #

输入的一维数组是10行×1024列的矩阵按行拼接而来（先存第1行的1024个元素，再存第2行，以此类推），需要计算每一列的平均值，最终得到长度为1024的结果数组，每个元素对应原矩阵对应列的均值。

核心思路 #

1. 固定矩阵维度：列数（宽度）1024，行数（高度）10
2. 遍历每一列，累加该列所有行的元素值
3. 将累加和除以行数，得到该列的均值，存入结果数组

C# 实现代码 #

处理浮点型数组

public static double[] CalculateColumnAverages(double[] flattenedMatrix)
{
    const int ColumnCount = 1024;
    const int RowCount = 10;
    double[] columnAverages = new double[ColumnCount];

    // 遍历每一列
    for (int col = 0; col < ColumnCount; col++)
    {
        double columnSum = 0;
        // 累加当前列的所有行元素
        for (int row = 0; row < RowCount; row++)
        {
            // 一维数组索引计算：行号×列数 + 列号
            int arrayIndex = row * ColumnCount + col;
            columnSum += flattenedMatrix[arrayIndex];
        }
        // 计算均值
        columnAverages[col] = columnSum / RowCount;
    }

    return columnAverages;
}

处理整数型数组（避免溢出与除法误差）

如果输入是整数数组，建议用long存储累加和避免溢出，同时转换为浮点型计算均值：

public static double[] CalculateColumnAverages(int[] flattenedMatrix)
{
    const int ColumnCount = 1024;
    const int RowCount = 10;
    double[] columnAverages = new double[ColumnCount];

    for (int col = 0; col < ColumnCount; col++)
    {
        long columnSum = 0;
        for (int row = 0; row < RowCount; row++)
        {
            int arrayIndex = row * ColumnCount + col;
            columnSum += flattenedMatrix[arrayIndex];
        }
        // 转为double计算均值，避免整数除法截断
        columnAverages[col] = (double)columnSum / RowCount;
    }

    return columnAverages;
}

其他语言参考（Python） #

def calculate_column_averages(flattened_matrix):
    column_count = 1024
    row_count = 10
    averages = []
    for col in range(column_count):
        # 累加当前列的所有元素
        total = sum(flattened_matrix[row * column_count + col] for row in range(row_count))
        averages.append(total / row_count)
    return averages

内容的提问来源于stack exchange，提问作者GNZ