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2つのベクトルの内積

2つのベクトルを要素ごとに掛けて合計します。すべてのニューロンの中心となる計算です。

このチャレンジで学べること

  • ベクトルを要素ごとに掛けて合計する
  • ニューロンの中心となる演算を理解する
  • 数値の配列を扱う

問題

原文(英語)を表示

どのニューロンも同じ計算から始まります。各入力にその重みを掛け、すべてを足し合わせます。これが2つのベクトルの内積です。

a · b = a₁×b₁ + a₂×b₂ + … + aₙ×bₙ

dot_product(a, b) を実装してください。

入力

a, b: 同じ長さの2つの数値リスト。

出力

内積を小数で返してください。

制約

1 ≤ a の長さ = b の長さ ≤ 1,000

-1,000 ≤ 各値 ≤ 1,000

例

例 1
入力:
a = [1.0, 2.0, 3.0]
b = [4.0, 5.0, 6.0]

期待される出力:
expected = 32.0
入力:
std::vector<double> a = {1.0, 2.0, 3.0};
std::vector<double> b = {4.0, 5.0, 6.0};

期待される出力:
double expected = 32.0;
入力:
double[] a = new double[] {1.0, 2.0, 3.0};
double[] b = new double[] {4.0, 5.0, 6.0};

期待される出力:
double expected = 32.0;

解説

1×4 + 2×5 + 3×6 = 4 + 10 + 18 = 32。

例 2
入力:
a = [0.5, -1.5]
b = [2.0, 4.0]

期待される出力:
expected = -5.0
入力:
std::vector<double> a = {0.5, -1.5};
std::vector<double> b = {2.0, 4.0};

期待される出力:
double expected = -5.0;
入力:
double[] a = new double[] {0.5, -1.5};
double[] b = new double[] {2.0, 4.0};

期待される出力:
double expected = -5.0;

解説

0.5×2 + (-1.5)×4 = 1 - 6 = -5。

解き方のヒント

まずは自分で考えてから、ヒントを 1 つずつ開いてみましょう。

ヒント 1

2つのリストの対応する位置どうしを掛けて、結果を1つの合計にまとめる。

ヒント 2

各ペアの寄与は独立なので、1回の走査で十分。

ヒント 3

リストの長さが同じであることを確認し、小数が必要なら小数を保持できる型で累積する。

目安の計算量

時間 O(n)、追加メモリ O(1)

参考資料

この課題はCodeUtility用に調整されています。上記の説明と制約に従ってください。

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