使用多維陣列的 Java 矩陣乘法程式
在本文中,我們將瞭解如何使用 Java 中的多維陣列來乘以兩個矩陣。矩陣的元素具有行和列的排列。具有 m 行和 n 列的矩陣可以稱為m × n 矩陣。
矩陣中的單個條目稱為元素,可以用a[i][j]表示,表示元素 a 位於第 i 行和第 j 列。
問題陳述
編寫一個 Java 程式,使用多維陣列乘以兩個矩陣。以下是相同的演示 -
輸入
First matrix: 2 3 4 5 2 3 4 6 9 Second matrix: 1 5 3 5 6 3 8 1 5
輸出
The product of two matrices is: 49 32 35 39 40 36 106 65 75
不同的方法
以下是使用多維陣列乘以兩個矩陣的不同方法 -
使用 main() 方法
以下是使用多維陣列乘以兩個矩陣的步驟 -
- 在main() 方法中定義矩陣的大小並初始化兩個矩陣。
- 使用巢狀迴圈列印第一個和第二個矩陣。
- 建立一個第三個矩陣來儲存兩個矩陣的乘積。
- 使用巢狀迴圈透過迭代矩陣的行和列來計算乘積。
- 將計算出的乘積儲存在結果矩陣中。
- 列印包含兩個矩陣乘積的結果矩陣。
示例
在這裡,我們將所有操作繫結到main() 方法下 -
public class MultiplyMatrices {
public static void main(String[] args) {
int matrix_size = 3;
int[][] input_matrix_1 = {
{2, 3, 4},
{5, 2, 3},
{4, 6, 9}
};
System.out.println("The first matrix is defined as: ");
for (int i = 0; i < matrix_size; i++) {
for (int j = 0; j < matrix_size; j++) {
System.out.print(input_matrix_1[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
int[][] input_matrix_2 = {
{1, 5, 3},
{5, 6, 3},
{8, 1, 5}
};
System.out.println("The second matrix is defined as: ");
for (int i = 0; i < matrix_size; i++) {
for (int j = 0; j < matrix_size; j++) {
System.out.print(input_matrix_2[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
int[][] resultant_matrix = new int[matrix_size][matrix_size];
for(int i = 0; i < matrix_size; i++) {
for (int j = 0; j < matrix_size; j++) {
for (int k = 0; k < matrix_size; k++) {
resultant_matrix[i][j] += input_matrix_1[i][k] * input_matrix_2[k][j];
}
}
}
System.out.println("\n The product of two matrices is: ");
for(int[] row : resultant_matrix) {
for (int column : row) {
System.out.print(column + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
輸出
The first matrix is defined as: 2 3 4 5 2 3 4 6 9 The second matrix is defined as: 1 5 3 5 6 3 8 1 5 The product of two matrices is: 49 32 35 39 40 36 106 65 75
使用封裝
以下是使用 封裝 使用多維陣列乘以兩個矩陣的步驟 -
- 定義一個靜態multiply() 方法來執行矩陣乘法。
- 在 multiply() 方法內部,我們將建立一個矩陣來儲存結果。
- 使用巢狀迴圈將輸入矩陣的對應行和列相乘並存儲乘積。
- 在 multiply() 方法內部列印結果矩陣。
- 在main() 方法中,定義並初始化兩個矩陣。
- 列印第一個和第二個矩陣。
- 使用輸入矩陣呼叫 multiply() 方法來計算和顯示乘積。
示例
在這裡,我們將操作封裝到函式中,展示了 面向物件程式設計 -
public class MultiplyMatrices {
static int matrix_size = 3;
static void multiply(int input_matrix_1[][], int input_matrix_2[][]){
int[][] resultant_matrix = new int[matrix_size][matrix_size];
for(int i = 0; i < matrix_size; i++) {
for (int j = 0; j < matrix_size; j++) {
for (int k = 0; k < matrix_size; k++) {
resultant_matrix[i][j] += input_matrix_1[i][k] * input_matrix_2[k][j];
}
}
}
System.out.println("\n The product of two matrices is: ");
for(int[] row : resultant_matrix) {
for (int column : row) {
System.out.print(column + " ");
}
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args) {
int matrix_size = 3;
int[][] input_matrix_1 = {
{2, 3, 4},
{5, 2, 3},
{4, 6, 9}
};
System.out.println("The first matrix is defined as: ");
for (int i = 0; i < matrix_size; i++) {
for (int j = 0; j < matrix_size; j++) {
System.out.print(input_matrix_1[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
int[][] input_matrix_2 = { {1, 5, 3},
{5, 6, 3},
{8, 1, 5}
};
System.out.println("The second matrix is defined as: ");
for (int i = 0; i < matrix_size; i++) {
for (int j = 0; j < matrix_size; j++) {
System.out.print(input_matrix_2[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
multiply(input_matrix_1, input_matrix_2);
}
}
輸出
The first matrix is defined as: 2 3 4 5 2 3 4 6 9 The second matrix is defined as: 1 5 3 5 6 3 8 1 5 The product of two matrices is: 49 32 35 39 40 36 106 65 75
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