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Javaにおけるマトリックスプログラム

行列は長方形の配列です。要素は行と列に配置されています。このチュートリアルでは、Javaのいくつかの行列プログラムを見ていきます。

行列のグラフィカルな表現

マトリックス

Javaでのマトリックス

Javaでは、2次元配列を使用して行列を実装できます。行 "r" と列 "c" の要素には、インデックス "array[r][c] " を使ってアクセスできます。

Javaのマトリックスプログラム

私たちは二次元配列を使って行列を作成しているので、要素に対してさまざまな操作を簡単に行うことができます。このチュートリアルでは、ユーザー入力から行列を作成する方法を学びます。それから、二つの行列を加算、減算、乗算し、結果の行列をコンソールに表示します。

1. 二つの行列を加える

ここにユーザー入力から2つの行列を埋めるための簡単なプログラムがあります。次に、対応するインデックスでその要素を加算して、行列の和を求めます。最後に、行列の和を印刷します。

package com.journaldev.examples;

import java.util.Scanner;

public class MatrixPrograms {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("Please enter the rows in the matrix");
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int row = sc.nextInt();
		System.out.println("Please enter the columns in the matrix");
		int column = sc.nextInt();

		int[][] first = new int[row][column];
		int[][] second = new int[row][column];

		for (int r = 0; r < row; r++) {
			for (int c = 0; c < column; c++) {
				System.out.println(String.format("Enter first[%d][%d] integer", r, c));
				first[r][c] = sc.nextInt();
			}
		}

		for (int r = 0; r < row; r++) {
			for (int c = 0; c < column; c++) {
				System.out.println(String.format("Enter second[%d][%d] integer", r, c));
				second[r][c] = sc.nextInt();
			}
		}

		// close the scanner
		sc.close();

		// print both matrices
		System.out.println("First Matrix:\n");
		print2dArray(first);

		System.out.println("Second Matrix:\n");
		print2dArray(second);

		// sum of matrices
		sum(first, second);
	}

	// below code doesn't take care of exceptions
	private static void sum(int[][] first, int[][] second) {
		int row = first.length;
		int column = first[0].length;
		int[][] sum = new int[row][column];

		for (int r = 0; r < row; r++) {
			for (int c = 0; c < column; c++) {
				sum[r][c] = first[r][c] + second[r][c];
			}
		}

		System.out.println("\nSum of Matrices:\n");
		print2dArray(sum);
	}

	private static void print2dArray(int[][] matrix) {
		for (int r = 0; r < matrix.length; r++) {
			for (int c = 0; c < matrix[0].length; c++) {
				System.out.print(matrix[r][c] + "\t");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

二つの行列を加える

2. 2つの行列の減算

ここでは、最初の行列から2番目の行列の要素を引いて、結果の行列を印刷する関数があります。

private static void subtract(int[][] first, int[][] second) {
	int row = first.length;
	int column = first[0].length;
	int[][] sum = new int[row][column];

	for (int r = 0; r < row; r++) {
		for (int c = 0; c < column; c++) {
			sum[r][c] = first[r][c] - second[r][c];
		}
	}

	System.out.println("\nSubtraction of Matrices:\n");
	print2dArray(sum);
}

3. 二つの行列の乗算

以下の方法は行列の要素を掛け算し、結果の行列を出力します。

private static void multiply(int[][] first, int[][] second) {
	int row = first.length;
	int column = first[0].length;
	int[][] sum = new int[row][column];

	for (int r = 0; r < row; r++) {
		for (int c = 0; c < column; c++) {
			sum[r][c] = first[r][c] * second[r][c];
		}
	}

	System.out.println("\nMultiplication of Matrices:\n");
	print2dArray(sum);
}

参考: ウィキペディア

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