如何在Java中用矩阵元素的平方替换矩阵元素？

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矩阵不仅仅是数据的集合，它还是一个以二维矩形布局排列的数据元素的集合。在Java中，一个二维数组可以被视为一个矩阵。

根据问题陈述，任务是用其平方替换矩阵元素。

让我们深入探讨本文，了解如何使用Java编程语言来实现它。

为您展示一些实例

实例1

假设原始矩阵为{{8,3,2}, {12,7,9}, {6,4,10}}；

用其平方替换矩阵元素后，结果矩阵将为

64 9 4
144 49 81
36 16 100

实例2

假设原始矩阵为{{4,3,7}, {2,3,9}, {3,4,9}}；

用其平方替换矩阵元素后，结果矩阵将为

16 9 49
4 9 81
9 16 81

实例3

假设原始矩阵为{{1,2,3}, {2,1,3}, {3,2,1}}；

用其平方替换矩阵元素后，结果矩阵将为

1 4 9
4 1 9
9 4 1

算法

步骤1 - 初始化并声明矩阵。

步骤2 - 创建另一个矩阵来存储平方值。

步骤3 - 将矩阵元素自身相乘或使用内置的pow()函数获取平方。

步骤4 - 打印结果。

语法

为了获得Java中任何数的另一个数次幂，我们有内置的java.lang.Math.pow()方法。

以下是使用该方法获取2的次幂的语法：

double power = math.pow (inputValue,2)

多种方法

我们提供了多种解决方法。

• 使用带pow()函数的矩阵静态初始化。

• 使用不带内置函数的用户自定义方法。

让我们逐一查看程序及其输出。

方法1：使用带pow()函数的矩阵静态初始化

在此方法中，矩阵元素将在程序中初始化。然后根据算法，用其平方替换矩阵元素。这里我们将使用内置的Pow()函数来获取元素的平方。

示例

public class Main {

   //main method
   public static void main(String args[]){

      //Initialising the matrix
      int a[][]={{8,3,2},{12,7,9},{6,4,10}};

      //creating another matrix to store the square value
      int c[][]=new int[3][3];

      //Multiplying the matrix element by itself to get the square
      for(int i=0;i<3;i++){
         for(int j=0;j<3;j++){
         int element = a[i][j];
            c[i][j]+= Math.pow(element,2);

            //printing the result
            System.out.print(c[i][j]+" ");

         }//end of j loop

         //new line
         System.out.println();

      }//end of i loop
   }
}

输出

64 9 4 
144 49 81 
36 16 100

方法2：使用不带内置函数的用户自定义方法

在此方法中，矩阵元素将在程序中初始化。然后通过传递矩阵作为参数来调用用户自定义方法，并在方法内部根据算法用其平方替换矩阵元素。这里，我们将元素自身相乘以获取元素的平方。

示例

public class Main {
   //main method
   public static void main(String args[]){
     
     //Initialising the matrix
      int a[][]={{4,3,7},{2,3,9},{3,4,9}};
     
     //calling user defined method
      square(a);
   }

   //user defined method
   static void square(int a[][]) {

      //creating another matrix to store the square value
      int c[][]=new int[3][3];

      //Multiplying the matrix element by itself to get the square
      for(int i=0;i<3;i++){
         for(int j=0;j<3;j++){
            c[i][j]+=a[i][j] * a[i][j];

            //printing the result
            System.out.print(c[i][j]+" ");
         }//end of j loop
        
         //new line
         System.out.println();
      }//end of i loop
   }
}

输出

16 9 49 
4 9 81 
9 16 81

在本文中，我们探讨了使用Java编程语言用其平方替换矩阵元素的不同方法。