Java-矩阵乘法

圆号本昊

发布于 2021-09-24 06:36:13

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文末附上详细代码

思路：

矩阵乘法的前提是：前一矩阵的行数 == 后一矩阵的列数（rows == cols）

在满足前提的情况下：前一矩阵的第一行与第二个矩阵的第一列逐个相乘。将乘积求和作为结果矩阵的第一个元素

类推刻得到：结果矩阵的第 [row][col] 个元素 = 前一矩阵的第 row 行 与 后一矩阵的 col列上的元素 逐一相乘后的乘积之和

代码及解析：

一、算法剖析：

1.设置两个for循环用来控制结果（输出）矩阵的待赋值元素位置（即 matrix[i][j] ）

2.在这两个循环环中再嵌套上一个循环这个循环起到关键作用 它用来控制前一矩阵第 i 行元素的列数以及后一矩阵第 j 列的行数

二、算法代码：

/*
 * 计算两个矩阵相乘的方法
 */
public Matrix mutiply(Matrix m){
	Matrix result = new Matrix(this.getRows(), m.getCols());
	for (int i = 0 ; i < this.getRows() ; i++ ){
		for(int j = 0 ; j < m.getCols() ; j++ ){//正好为矩阵大小，保证了每个元素都被赋值
			for (int num = 0 ; num < this.getCols() ; num++){
				result.setData(i, j, this.getData(i, num) * m.getData(num, j));
			}
		}
	}
	return result;
}

注：具体进行计算时，由于可能出现前一矩阵行数不等于后一矩阵列数等异常情况

需要进行异常处理，这里为了保证算法过程的清晰性暂不加上，希望读者在具体使用中及时添加。

源码即测试范例：

public class MatrixTest {
	public static void main(String[] args) {
		//矩阵测试范例
		//仅为输入参考 无实际作用
		double [][]array01 = {
				{1, 2, 3},
				{4, 5, 6}
		};
		double [][]array02 = {
				{1, 4},
				{2, 5},
				{3, 6}
		};

		double [][] resultMatrix = new double[array01.length][array02[0].length];

		for (int i = 0 ; i < resultMatrix.length ; i++ ){
			for(int j = 0 ; j < resultMatrix[0].length ; j++ ){//正好为矩阵大小，保证了每个元素都被赋值
				for (int num = 0 ; num < array02.length ; num++){
						resultMatrix[i][j] = resultMatrix[i][j] + array01[i][num]*array02[num][j];
				}
			}
		}
		
		for (int i = 0 ; i < resultMatrix.length ; i++ ){
			for(int j = 0 ; j < resultMatrix[0].length ; j++ ){//正好为矩阵大小，保证了每个元素都被赋值
				System.err.print(resultMatrix[i][j] + "\t");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}