Java中矩阵运算(math3的使用)

math3简介

math3是Apache下的一款进行数学计算的一款java开源工具。jar包名称为：commons-math3-3.6.1.jar。大家可以通过maven或者其他网站进行下载。

math3是一款非常好用的工具，里面提供了各种运算的方法及类，方便大家调用。其API文档为：http://commons.apache.org/proper/commons-math/javadocs/api-3.2/index.html。可以参照API文档进行学习，也可以在实战中，进行学习。比如，从正太分布中采样，从逆威沙特分布分布中采样等等，都可以基于此工具完成。具体可参考这一篇博客http://blog.csdn.net/qy20115549/article/details/54317981。

math3中的矩阵操作

由于在写算法时，经常遇到矩阵的运算，如数组转化为矩阵，矩阵的逆，矩阵的转置，矩阵的乘法，矩阵转为数组等等。下面写了一个小程序演示一下，相关操作。具体请看注释。

 
 
package sampling.method;
import org.apache.commons.math3.linear.Array2DRowRealMatrix;
import org.apache.commons.math3.linear.LUDecomposition;
import org.apache.commons.math3.linear.RealMatrix;
/*
 * author:合肥工业大学 管院学院 钱洋 
 *1563178220@qq.com
 *博客地址:http://blog.csdn.net/qy20115549/
*/
public class MathMethod {
    public static void main(String args[]){
        double b [][] = new double[5][5];
        for(int i = 0; i < b.length; i++) {
            b[i][i] = 1;  
        }
        //将数组转化为矩阵
        RealMatrix matrix = new Array2DRowRealMatrix(b);
        System.out.println("创建的数组为：\t"+matrix);
        //获取矩阵的列数 getColumnDimension() 
        System.out.println("矩阵的列数为:\t"+matrix.getColumnDimension());
        //获取矩阵的行数
        System.out.println("矩阵的行数为:\t"+matrix.getRowDimension());
        //获取矩阵的某一行,返回,仍然为矩阵
        System.out.println("矩阵的第一行为:\t"+ matrix.getRowMatrix(0));
        //获取矩阵的某一行,返回,转化为向量
        System.out.println("矩阵的第一行向量表示为:\t"+ matrix.getRowVector(1) );
        //矩阵的乘法
        double testmatrix[][] = new double[2][2];
        testmatrix[0][0] = 1;
        testmatrix[0][1] = 2;
        testmatrix[1][0] = 3;
        testmatrix[1][1] = 4;
        RealMatrix testmatrix1 = new Array2DRowRealMatrix(testmatrix);
        System.out.println("两个矩阵相乘后的结果为：\t"+testmatrix1.multiply(testmatrix1) );
        //矩阵的转置
        System.out.println("转置后的矩阵为：\t"+testmatrix1.transpose());
        //矩阵求逆
        RealMatrix inversetestMatrix = inverseMatrix(testmatrix1);
        System.out.println("逆矩阵为：\t"+inversetestMatrix);
        //矩阵转化为数组 getdata
        double matrixtoarray[][]=inversetestMatrix.getData();
        System.out.println("数组中的某一个数字为：\t"+matrixtoarray[0][1]);
    }
    //求逆函数
    public static RealMatrix inverseMatrix(RealMatrix A) {
        RealMatrix result = new LUDecomposition(A).getSolver().getInverse();
        return result; 
    }
}

演示结果