在Java中用0和1替换负数和正数矩阵元素


在Java中,数组是一个对象。它是一种非基本数据类型,用于存储相同数据类型的值。Java中的矩阵只不过是一个多维数组,表示多行和多列。

这里我们给出了一个包含一组元素的矩阵,这些元素包括正数和负数,根据问题陈述,我们必须用0替换负数,用1替换正数。

让我们深入研究本文,了解如何使用Java编程语言来实现这一点。

为您展示一些实例

实例-1

给定矩阵 =

-21 	22	-23
24	-25	26
-27	-28	29

替换负数为0,正数为1后,

结果矩阵为 -

0 	1	0
1	0	1
0	0	1

实例-2

给定矩阵 =

-9 	2	-2	4
-1	-7	-2	6
2	-2	-4	3
-1	4	7	-8

替换负数为0,正数为1后,

结果矩阵为 -

0 	1	0	1
0	0	0	1
1	0	0	1
0	1	1	0

实例-3

给定矩阵 =

-1 	-2	-3
4	5	6
-7	8	-9

替换负数为0,正数为1后,

结果矩阵为:-

0 	0	0
1	1	1
0	1	0

算法

算法-1

  • 步骤-1 - 创建一个二维数组矩阵来存储数字。

  • 步骤-2 - 调用replaceNum方法,用0替换矩阵中的负数,用1替换正数。

  • 步骤-3 - 打印结果矩阵。

  • 步骤-4 - 在replaceNum方法中,使用for循环遍历矩阵的行和列。

  • 步骤-5 - 对于矩阵中的每个元素,使用三元运算符根据它是负数还是正数将其替换为0或1。

算法-2

  • 步骤-1 - 创建一个二维数组矩阵来存储数字。

  • 步骤-2 - 调用replaceNum方法,用0替换矩阵中的负数,用1替换正数。

  • 步骤-3 - 打印结果矩阵。

  • 步骤-4 - 在replaceNum方法中,使用for循环遍历矩阵的行和列。

  • 步骤-5 - 对于矩阵中的每个元素,使用Math.signum方法确定数字的符号(负数为-1,0为0,正数为1)。然后使用if-else语句根据它是负数还是正数将其替换为0或1

语法

要获取数组的长度(数组中元素的数量),数组有一个内置属性,即length

下面是它的语法 -

array.length

其中,“array”指的是数组引用。

Java中的Math.signum()方法是一个数学函数,它返回给定double或float值的符号(负数为-1,0为0,正数为1)。

下面是它的语法 -

Math.signum(mat[a][b]) == -1.0)

其中,“mat”指的是给定的矩阵。

多种方法

我们提供了不同方法的解决方案。

  • 使用三元运算符

  • 使用Math.signum函数

让我们逐一查看程序及其输出。

方法-1:使用三元运算符

在这种方法中,矩阵元素将在程序中初始化。然后通过将矩阵作为参数传递来调用用户定义的方法,并在方法内部根据算法使用三元运算符将负数替换为0,将正数替换为1。

示例

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      int[][] inputMatrix = {{-1, 2, -3},
         {4, -5, 6},
         {7, 8, -9}};
      
      // Call the User-defined method to replace negative and positive numbers
      replacenum(inputMatrix);
      
      // Print the resultant matrix
      for (int a = 0; a < inputMatrix.length; a++) {
         for (int b = 0; b < inputMatrix[a].length; b++) {
            System.out.print(inputMatrix[a][b] + " ");
         }
         System.out.println();
      }
   }
   
   // User-defined method to replace numbers 
   public static void replacenum(int[][] mat) {
      for (int a = 0; a < mat.length; a++) {
         for (int b = 0; b < mat[a].length; b++) {
            
            // Use a ternary operator to replace the number
            mat[a][b] = mat[a][b] < 0 ? 0 : 1;
         }
      }
   }
}

输出

0 1 0 
1 0 1 
1 1 0

方法-2:使用Math.signum函数

在这种方法中,矩阵元素将在程序中初始化。然后通过将矩阵作为参数传递来调用用户定义的方法,并在方法内部根据算法使用Math.signum方法将负数替换为0,将正数替换为1。

示例

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      int[][] inputMatrix = {{-1, -2, 3},
         {4, -5, -6},
         {7, 8, 9}};
      
      // Call the User-defined method to replace negative and positive numbers
      replaceNum(inputMatrix);
      
      // Print the resultant matrix
      for (int a = 0; a < inputMatrix.length; a++) {
         for (int b = 0; b < inputMatrix[a].length; b++) {
            System.out.print(inputMatrix[a][b] + " ");
         }
         System.out.println();
      }
   }
   
   // User-defined method to replace numbers 
   public static void replaceNum(int[][] mat) {
      for (int a = 0; a < mat.length; a++) {
         for (int b = 0; b < mat[a].length; b++) {
            
            // Use an if-else statement with Math.signum method to replace the number
            if (Math.signum(mat[a][b]) == -1.0) {
               mat[a][b] = 0;
            } else {
               mat[a][b] = 1;
            }
         }
      }
   }
}

输出

0 0 1 
1 0 0 
1 1 1

在本文中,我们探讨了使用Java编程语言在矩阵中用0替换负数,用1替换正数的不同方法。

更新于: 2023年5月4日

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