基本矩阵运算的Java实现

 

一： 矩阵的加法与减法

规则：矩阵的加法与减法要求两个矩阵的行列完全相等，方可以完成两个矩阵的之间的运算。

举例说明如下

二：矩阵的乘法

规则：矩阵的乘法要求两个矩阵符合A(mx k),  B( k x n)即矩阵A的列数与矩阵B的行数相等，否

则无法完成矩阵运算。举例说明如下：

Java代码如下：

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1. package pet.shop;
2. public class BasicMatrixMath {
3. public final static int OPERATION_ADD = 1;
4. public final static int OPERATION_SUB = 2;
5. public final static int OPERATION_MUL = 4;
6. /**
7. * To be able to add two matrices, they must be of the same size
8. * @param matrixa
9. * @param matrixb
10. */
11. public int[][] add(int[][] matrixa, int[][] matrixb) {
12. if(legalOperation(matrixa, matrixb, OPERATION_ADD)) {
13. for(int i=0; i<matrixa.length; i++) {
14. for(int j=0; j<matrixa[0].length; j++) {
15. matrixa[i][j] = matrixa[i][j] + matrixb[i][j];
16. }
17. }
18. }
19. return matrixa;
20. }
21. /**
22. * To be able to substract two matrices, they must be of the same size
23. *
24. * @param matrixa
25. * @param matrixb
26. */
27. public int[][] substract(int[][] matrixa, int[][] matrixb) {
28. if(legalOperation(matrixa, matrixb, OPERATION_SUB)) {
29. for(int i=0; i<matrixa.length; i++) {
30. for(int j=0; j<matrixa[0].length; j++) {
31. matrixa[i][j] = matrixa[i][j] - matrixb[i][j];
32. }
33. }
34. }
35. return matrixa;
36. }
37. /**
38. *
39. * @param matrixa
40. * @param matrixb
41. */
42. public int[][] multiplication(int[][] matrixa, int[][] matrixb) {
43. if(legalOperation(matrixa, matrixb, OPERATION_SUB)) {
44. int[][] result = new int[matrixa.length][matrixb[0].length];
45. for(int i=0; i<matrixa.length; i++) {
46. for(int j=0; j<matrixb[0].length; j++) {
47. // i will complete this tomorrow @2012/09/17
48. result[i][j] = calculateSingleResult(matrixa, matrixb, i, j);
49. }
50. }
51. return result;
52. }
53. else
54. {
55. return null;
56. }
57. }
58. private int calculateSingleResult(int[][] matrixa, int[][] matrixb, int row, int col) {
59. int result = 0;
60. for(int k=0; k<matrixa[0].length; k++) {
61. result += matrixa[row][k] * matrixb[k][col];
62. }
63. return result;
64. }
65. /**
66. *
67. * @param matrixa
68. * @param b
69. */
70. public int[][] multiplication(int[][] matrixa, int b) {
71. for(int i=0; i<matrixa.length; i++) {
72. for(int j=0; j<matrixa[0].length; j++) {
73. matrixa[i][j] = matrixa[i][j] * b;
74. }
75. }
76. return matrixa;
77. }
78. /**
79. * validate whether the parameters is valid parameters.
80. *
81. * @param a
82. * @param b
83. * @param type
84. * @return
85. */
86. private boolean legalOperation(int[][] a, int[][] b, int type) {
87. boolean legal = true;
88. if(type == OPERATION_ADD || type == OPERATION_SUB)
89. {
90. if(a.length != b.length || a[0].length != b[0].length) {
91. legal = false;
92. }
93. }
94. else if(type == OPERATION_MUL)
95. {
96. if(a[0].length != b.length) {
97. legal = false;
98. }
99. }
100. return legal;
101. }
102. /**
103. *  test code here !!!!
104. * @param args
105. */
106. public static void main(String[] args) {
107. int[][] a = new int[][]{{1,2},{3,4}};
108. int[][] b = new int[][]{{7, 8}, {6, 5}};
109. BasicMatrixMath bmm = new BasicMatrixMath();
110. System.out.println("addition two matrix");
111. int[][] result = bmm.add(a, b);
112. for(int i=0; i<result.length; i++) {
113. for(int j=0; j<result[0].length; j++) {
114. System.out.print("\t" + result[i][j]);
115. }
116. System.out.println();
117. }
118. System.out.println("substract two matrix");
119. result = bmm.substract(a, b);
120. for(int i=0; i<result.length; i++) {
121. for(int j=0; j<result[0].length; j++) {
122. System.out.print("\t" + result[i][j]);
123. }
124. System.out.println();
125. }
126. System.out.println("multiplex one matrix");
127. result = bmm.multiplication(a, 3);
128. for(int i=0; i<result.length; i++) {
129. for(int j=0; j<result[0].length; j++) {
130. System.out.print("\t" + result[i][j]);
131. }
132. System.out.println();
133. }
134. System.out.println("multiplex two matrix");
135. result = bmm.multiplication(a, b);
136. for(int i=0; i<result.length; i++) {
137. for(int j=0; j<result[0].length; j++) {
138. System.out.print("\t" + result[i][j]);
139. }
140. System.out.println();
141. }
142. }
143. }