本文共 7123 字，大约阅读时间需要 23 分钟。

数组

一维数组：

多维数组：

使用数组表示矩阵

package pers.zhang.array;/** * @author zhang * @date 2020/1/19 - 10:36 * * 矩阵接口 */public interface MMatrix {
       //返回矩阵第i行第j列元素值    int get(int i, int j);    //设置矩阵第i行第j列元素值    void set(int i, int j, int value);    //矩阵相加，this+=mat，各对应元素相加；改变this矩阵    void add(MMatrix mat);    //返回this与mat相加后的矩阵，不改变this矩阵    MMatrix plus(MMatrix mat);        //返回当前矩阵的转置矩阵    MMatrix transpose();        boolean equals(Object obj);}

实现：

package pers.zhang.array;/** * @author zhang * @date 2020/1/19 - 10:42 * * 矩阵类 */public class Matrix {
       //存储矩阵元素的二维数组    private int element[][];    //构造m*n零矩阵    public Matrix(int m, int n){
           this.element = new int[m][n];//数组元素初值为0    }    //构造n*n矩阵    public Matrix(int n){
           this(n, n);    }    //构造m*n矩阵，由mat提供元素    public Matrix(int m, int n, int mat[][]){
           this(m, n);        for(int i = 0; i < mat.length && i < m; i++)            for(int j = 0; j < mat[i].length && j < n; j++)                this.element[i][j] = mat[i][j];    }    //深拷贝构造    public Matrix(Matrix mat){
           this(mat.element.length, mat.element[0].length, mat.element);    }    //返回矩阵第i行第j列元素值，O(1)    public int get(int i, int j){
           return this.element[i][j];//若i、j下标越界，Java将抛出数组下标越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException    }    //设置矩阵第i行第j列的元素    public void set(int i, int j, int value){
           this.element[i][j] = value;    }    //返回矩阵所有元素的描述字符串，行主序遍历    public String toString(){
           String str = " 矩阵" + this.getClass().getName() + "（" + this.element.length+"×"+this.element[0].length+"）：\n";        for (int i = 0; i < this.element.length; i++){
               for (int j = 0; j < this.element[i].length; j++)                str += String.format("%4d", this.element[i][j]);            str += "\n";        }        return str;    }    //当前矩阵与mat矩阵相加，this += mat，各对应元素相加；改变当前矩阵    public void add(Matrix mat){
           if(this.element.length != mat.element.length || this.element[0].length != mat.element[0].length)            throw new IllegalArgumentException("两个矩阵阶数不同，不能相加");        for(int i = 0; i < this.element.length; i++)            for(int j = 0; j < this.element[i].length; j++)                this.element[i][j] += mat.element[i][j];    }    //返回当前矩阵与mat相加后的矩阵，不改变当前矩阵，=this+mat，各对应元素相加    public Matrix plus(Matrix mat){
           Matrix matc = new Matrix(this);                      //深拷贝        matc.add(mat);        return matc;                                       //返回对象引用    }    //比较两个同阶矩阵是否相等    public boolean equals(Object obj){
           if (this == obj)            return true;        if (!(obj instanceof Matrix))            return false;        Matrix mat = (Matrix)obj;        if (this.element.length != mat.element.length || this.element[0].length != mat.element[0].length)            return false;        for (int i = 0; i < this.element.length; i++)            for (int j = 0; j < this.element[i].length; j++)                if (this.element[i][j]!=mat.element[i][j]) //比较对应元素是否相等                    return false;        return true;    }    //返回当前矩阵的转置矩阵    public Matrix transpose(){
           Matrix trans = new Matrix(this.element[0].length, this.element.length);//构造零矩阵        for (int i = 0; i < this.element.length; i++)            for (int j = 0; j < this.element[i].length; j++)                trans.element[j][i]=this.element[i][j];        return trans;                                      //返回对象引用    }    //判断当前矩阵是否为上三角矩阵    public boolean isUpTriangular(){
           if(this.element.length != this.element[0].length)            return false;        for(int i = 0; i < this.element.length; i++)            for(int j = 0; j < i; j++)                if(this.element[i][j] != 0)//下三角元素应为0                    return false;    }    //判断当前矩阵是否为下三角矩阵    public boolean isDownTriangular(){
           if(this.element.length != this.element[0].length)            return false;        for (int i = 0; i < this.element.length; i++)            for (int j = i+1; j < this.element.length; j++)                if (this.element[i][j] != 0)//上三角元素应为0                    return false;        return true;    }    //判断当前矩阵是否为对称矩阵    public boolean isSymmetric(){
           if (this.element.length != this.element[0].length)            return false;        for (int i = 0; i < this.element.length; i++)            for (int j = 0; j < this.element[i].length; j++)                if (this.element[i][j] != this.element[j][i])                    return false;        return true;    }}

测试：

package pers.zhang.array;/** * @author zhang * @date 2020/1/19 - 13:21 */public class Matrix_ex {
       public static void main(String args[])    {
           int m1[][]={
   {
   1,2,3},{
   4,5,6,7,8},{
   9,10,11}};        Matrix mata=new Matrix(3,4,m1);                    //矩阵对象，初值不足时自动补0，忽略多余元素        System.out.print("A"+mata.toString());        Matrix matb=new Matrix(3,4);                       //构造空矩阵对象        matb.set(0,0,1);        matb.set(1,1,1);        matb.set(2,2,1);        System.out.print("B"+matb.toString());        Matrix matc = mata.plus(matb);        System.out.print("C=A+B"+matc.toString());        mata.add(matb);        System.out.print("A+=B"+mata.toString());        //习题5        System.out.println("\n//习题5");        System.out.println("C.equals(A)？"+matc.equals(mata));        System.out.print("A的转置矩阵"+mata.transpose().toString());        System.out.print("B的转置矩阵"+matb.transpose().toString()+"\n");        System.out.println("A是上三角矩阵？"+mata.isUpTriangular());        int m2[][]={
   {
   1,2,3,4},{
   0,5,6,7},{
   0,0,8,9}};        Matrix mate=new Matrix(4,4,m2);                    //初值不足时自动补0        System.out.print("E"+mate.toString());        System.out.println("E是上三角矩阵？"+mate.isUpTriangular()+"\n");        System.out.println("A是下三角矩阵？"+mata.isDownTriangular());        int m3[][]={
   {
   1},{
   2,3},{
   0,4},{
   5,6,7}};              //初值不足时自动补0        Matrix matf=new Matrix(4,4,m3);        System.out.print("F"+matf.toString());        System.out.println("F是下三角矩阵？"+matf.isDownTriangular()+"\n");        System.out.println("A是对称矩阵？"+mata.isSymmetric());        int m4[][]={
   {
   1,2,3,4},{
   2},{
   3},{
   4}};        Matrix matg=new Matrix(4,4,m4);        System.out.print("G"+matg.toString());        System.out.println("G是对称矩阵？"+matg.isSymmetric());    }}/*程序运行结果如下：A 矩阵Matrix（3×4）：   1   2   3   0   4   5   6   7   9  10  11   0B 矩阵Matrix（3×4）：   1   0   0   0   0   1   0   0   0   0   1   0C=A+B 矩阵Matrix（3×4）：   2   2   3   0   4   6   6   7   9  10  12   0A+=B 矩阵Matrix（3×4）：   2   2   3   0   4   6   6   7   9  10  12   0//习题5C.equals(A)？trueA的转置矩阵 矩阵Matrix（4×3）：   2   4   9   2   6  10   3   6  12   0   7   0B的转置矩阵 矩阵Matrix（4×3）：   1   0   0   0   1   0   0   0   1   0   0   0A是上三角矩阵？falseE 矩阵Matrix（4×4）：   1   2   3   4   0   5   6   7   0   0   8   9   0   0   0   0E是上三角矩阵？trueA是下三角矩阵？falseF 矩阵Matrix（4×4）：   1   0   0   0   2   3   0   0   0   4   0   0   5   6   7   0F是下三角矩阵？trueA是对称矩阵？falseG 矩阵Matrix（4×4）：   1   2   3   4   2   0   0   0   3   0   0   0   4   0   0   0G是对称矩阵？true*/

转载地址：http://eypqb.baihongyu.com/