Java 中查詢矩陣每行的最大元素

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在 Java 中，陣列是一個物件。它是一種非基本資料型別，用於儲存相同資料型別的值。Java 中的矩陣只不過是一個多維陣列，它表示多行多列。

這裡我們給出了一個包含一組元素的矩陣，根據問題陳述，我們必須找出該矩陣中每行的最大元素。

讓我們深入研究本文，瞭解如何使用 Java 程式語言來實現它。

為您展示一些例項

例項 1

給定矩陣 =

21 	22	23
24	25	26
27	28	29

每行的最大元素：23、26 和 29

例項 2

給定矩陣 =

121 	222	243	432
124	245	256	657
237	258	229	345
176	453	756	343

每行的最大元素：432、657、345 和 756

例項 3

給定矩陣 =

1 	2	3
4	5	6
7	8	9

每行的最大元素：3、6 和 9

演算法

演算法 1：（使用 for 迴圈）

• 步驟 1 - 使用兩個巢狀的 for 迴圈遍歷矩陣並在每行中找到最大元素。

• 步驟 2 - 外部迴圈遍歷矩陣的每一行，而內部迴圈遍歷該行中的每個元素。

• 步驟 3 - 使用 Math.max 方法找到行中的最大元素，該方法返回兩個值中較大的一個。

• 步驟 4 - 結果儲存在一個數組中，並在最後返回。

演算法 2：（使用 Java 流）

• 步驟 1 - 使用 Java 的流 API 查詢每行的最大元素。

• 步驟 2 - IntStream.range 方法用於建立從 0 到矩陣行數的整數流。

• 步驟 3 - map 方法用於將函式 IntStream.of(matrix[i]).max().getAsInt() 應用於流中的每個整數。

• 步驟 4 - 此函式將行 matrix[i] 中的最大元素作為整數返回。

• 步驟 5 - 結果儲存在一個數組中，並在最後返回。

語法

Java 中的 Matrix.length() 方法返回給定矩陣的長度。

下面指的是它的語法 -

inputMatrix.lenght

其中，“inputMatrix”指的是給定的矩陣。

IntStream.range() 是 Java 中的一種方法，它生成從 startInclusive 到 endExclusive - 1 的順序整數流。

IntStream.range(startInclusive, endExclusive)

它可用於對一組整數執行操作。例如，在第二個程式碼中，它用於迴圈遍歷矩陣的行和列。

多種方法

我們以不同的方法提供瞭解決方案。

• 使用 for 迴圈

• 使用 Stream 方法

讓我們逐一檢視程式及其輸出。

方法 1：使用巢狀 for 迴圈

在這種方法中，矩陣元素將在程式中初始化。然後透過將矩陣作為引數傳遞給使用者定義的方法，並在方法內部根據演算法使用 for 迴圈查詢該矩陣中每行的最大元素。

示例

import java.util.Arrays;
public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      int[][] inputMatrix = {{12, 12, 3}, {74, 65, 64}, {57, 28, 49}};
      System.out.println("Max element in each row: ");
      int[] result = maxInEachRow(inputMatrix);
      System.out.println(Arrays.toString(result));
   }
   
   // Method to find the maximum element in each row of the matrix
   public static int[] maxInEachRow(int[][] mat) {
      
      // Array to store the result
      int[] result = new int[mat.length]; 
      
      // Outer loop to iterate through each row of the matrix
      for (int i = 0; i < mat.length; i++) {
         
         // Initialize max to the minimum value of int
         int max = Integer.MIN_VALUE; 
         
         // Inner loop to iterate through each element in the row
         for (int j = 0; j < mat[i].length; j++) {
            
            // Update max with the maximum of the current value and the next element
            max = Math.max(max, mat[i][j]);
         }
         
         // Store the result in the array
         result[i] = max; 
      }
      return result;
   }
}

輸出

Max element in each row: 
[12, 74, 57]

方法 2：使用 Stream 方法

在這種方法中，矩陣元素將在程式中初始化。然後透過將矩陣作為引數傳遞給使用者定義的方法，並在方法內部根據演算法使用流方法查詢該矩陣中每行的最大元素。

示例

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.IntStream;
public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      int[][] matrix = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
      System.out.println("Max element in each row: ");
      int[] result = maxInEachRow(matrix);
      System.out.println(Arrays.toString(result));
   }
   
   // Method to find the maximum element in each row of the matrix using streams
   public static int[] maxInEachRow(int[][] matrix){
      return IntStream.range(0, matrix.length)
      
      // Get the maximum element in the row
      .map(i -> IntStream.of(matrix[i]).max().getAsInt())
      
      // Convert the stream to an array
      .toArray(); 
   }
}

輸出

Max element in each row: 
[3, 6, 9]

在本文中，我們探討了使用 Java 程式語言查詢矩陣中每行最大元素的不同方法。