Java中的矩阵矩阵答案

【问题标题】：Matrix of matrices in JavaJava中的矩阵矩阵
【发布时间】：2020-06-10 04:33:39
【问题描述】：

我需要建立一个矩阵矩阵。例如，在一个 3x2 矩阵中，每个位置 (i, j) 也必须包含一个 2x2 矩阵。因此，对于这种情况，您将有一个由 6 个空格和 6 个子矩阵组成的矩阵，每个子矩阵有 4 个空格。这个想法是填充它然后显示它。

int mat [][];
mat = new int[x][y];
*for example* mat[0][0] = new int[2][2]; *this does not allow java*

如何解决？

【问题讨论】：

标签： java arrays matrix

【解决方案1】：

你可以像下面这样在 Java 中使用四维矩阵，

int [][][][]fourDimensional = new int[10][10][10][10];

这个矩阵代表4维矩阵。如果您认为它像张量，那将很有用，它只不过是一个多维数组。

【讨论】：

【解决方案2】：

int mat [][][][]=new int[3][2][2][2];

在哪里，

mat[0][0] is 2x2 matrix
mat[0][1] is 2x2 matrix
mat[0][2] is 2x2 matrix

等等……

【讨论】：

【解决方案3】：

矩阵是一个二维数组。因此，矩阵矩阵是一个 4D 数组。

所以 2x2 矩阵的 3x2 矩阵将是：

int[][][][] matrixOfMatrices = new int[3][2][2][2];

至于如何打印，这里举个例子：

int outerHeight = 3, outerWidth = 2, innerHeight = 2, innerWidth = 2;
int[][][][] matrixOfMatrices = new int[outerHeight][outerWidth][innerHeight][innerWidth];

// Fill with some data
for (int i = 1, outRow = 0; outRow < outerHeight; outRow++)
    for (int outCol = 0; outCol < outerWidth; outCol++)
        for (int inRow = 0; inRow < innerHeight; inRow++)
            for (int inCol = 0; inCol < innerWidth; inCol++)
                matrixOfMatrices[outRow][outCol][inRow][inCol] = i++;

// Print 2D x 2D matrix
int numWidth = Integer.toString(outerHeight * outerWidth * innerHeight * innerWidth + 1).length();
for (int outRow = 0; outRow < outerHeight; outRow++) {
    if (outRow != 0) {
        for (int outCol = 0; outCol < outerWidth; outCol++) {
            if (outCol != 0)
                System.out.print("-+-");
            System.out.print("-".repeat(innerWidth * (numWidth + 1) - 1));
        }
        System.out.println();
    }
    for (int inRow = 0; inRow < innerHeight; inRow++) {
        for (int outCol = 0; outCol < outerWidth; outCol++) {
            if (outCol != 0)
                System.out.print(" | ");
            for (int inCol = 0; inCol < innerWidth; inCol++) {
                if (inCol != 0)
                    System.out.print(" ");
                System.out.printf("%" + numWidth + "d", matrixOfMatrices[outRow][outCol][inRow][inCol]);
            }
        }
        System.out.println();
    }
}

输出

 1  2 |  5  6
 3  4 |  7  8
------+------
 9 10 | 13 14
11 12 | 15 16
------+------
17 18 | 21 22
19 20 | 23 24

查看不同尺寸的打印结果：

int outerHeight = 2, outerWidth = 3, innerHeight = 4, innerWidth = 5;

输出

  1   2   3   4   5 |  21  22  23  24  25 |  41  42  43  44  45
  6   7   8   9  10 |  26  27  28  29  30 |  46  47  48  49  50
 11  12  13  14  15 |  31  32  33  34  35 |  51  52  53  54  55
 16  17  18  19  20 |  36  37  38  39  40 |  56  57  58  59  60
--------------------+---------------------+--------------------
 61  62  63  64  65 |  81  82  83  84  85 | 101 102 103 104 105
 66  67  68  69  70 |  86  87  88  89  90 | 106 107 108 109 110
 71  72  73  74  75 |  91  92  93  94  95 | 111 112 113 114 115
 76  77  78  79  80 |  96  97  98  99 100 | 116 117 118 119 120

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以通过收藏列表来实现这一点。如下所示。下面的代码创建一个矩阵列表。与拥有多维数组相比，这更易于维护。

    List<int[][]> matrixArray = new ArrayList<int[][]>();
    int[][] a1= new int[2][2];
    int[][] a2= new int[2][2];
    int[][] a3= new int[2][2];
    int[][] a4= new int[2][2];
    matrixArray.add(a1);
    matrixArray.add(a2);

【讨论】：

那是 3x2 矩阵的列表，而不是 2x2 矩阵的 3x2 矩阵。