需要运用java语言来完成任务,及解题思路,如何运行之类的大致情况!
import java.io.*;
import java.util.Random;
public class MatrixOperations {
private int[][] matrix;
private int rows;
private int cols;
public MatrixOperations(int rows, int cols) {
this.rows = rows;
this.cols = cols;
matrix = new int[rows][cols];
}
public void generateRandomMatrix(String filename) {
try {
FileWriter writer = new FileWriter(filename);
Random rand = new Random();
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
matrix[i][j] = rand.nextInt(100);
writer.write(matrix[i][j] + " ");
}
writer.write("\n");
}
writer.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void readMatrixFromFile(String filename) {
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filename));
String line;
int row = 0;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
String[] values = line.split(" ");
for (int col = 0; col < cols; col++) {
matrix[row][col] = Integer.parseInt(values[col]);
}
row++;
}
reader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void performElementaryRowOperations() {
int lead = 0;
for (int r = 0; r < rows; r++) {
if (cols <= lead) {
return;
}
int i = r;
while (matrix[i][lead] == 0) {
i++;
if (rows == i) {
i = r;
lead++;
if (cols == lead) {
return;
}
}
}
swapRows(i, r);
int lv = matrix[r][lead];
for (int j = 0; j < cols; j++) {
matrix[r][j] = matrix[r][j] / lv;
}
for (int i2 = 0; i2 < rows; i2++) {
if (i2 != r) {
int lv2 = matrix[i2][lead];
for (int j = 0; j < cols; j++) {
matrix[i2][j] = matrix[i2][j] - lv2 * matrix[r][j];
}
}
}
lead++;
}
}
private void swapRows(int i, int j) {
int[] temp = matrix[i];
matrix[i] = matrix[j];
matrix[j] = temp;
}
public int getRank() {
int rank = 0;
MatrixOperations temp = new MatrixOperations(rows, cols);
for (int i = 0; i < rows; i++) {
temp.matrix[i] = matrix[i].clone();
}
temp.performElementaryRowOperations();
for (int i = 0; i < rows; i++) {
boolean allZeroes = true;
for (int j = 0; j < cols; j++) {
if (temp.matrix[i][j] != 0) {
allZeroes = false;
break;
}
}
if (!allZeroes) {
rank++;
}
}
return rank;
}
public int getDeterminant() {
if (rows != cols) {
return 0;
}
int det = 1;
MatrixOperations temp = new MatrixOperations(rows, cols);
for (int i = 0; i < rows; i++) {
temp.matrix[i] = matrix[i].clone();
}
temp.performElementaryRowOperations();
for (int i = 0; i < rows; i++) {
det *= temp.matrix[i][i];
}
return det;
}
public void printMatrix(String filename) {
try {
FileWriter writer = new FileWriter(filename);
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
writer.write(matrix[i][j] + " ");
}
writer.write("\n");
}
writer.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
MatrixOperations matrixOps = new MatrixOperations(3, 4);
matrixOps.generateRandomMatrix("matrix.txt");
matrixOps.readMatrixFromFile("matrix.txt");
matrixOps.performElementaryRowOperations();
matrixOps.printMatrix("rowEchelonMatrix.txt");
System.out.println("Rank: " + matrixOps.getRank());
System.out.println("Determinant: " + matrixOps.getDeterminant());
}
}
@Entity
@Data
@Table(name="observe")
public class Observe implements Serializable {
/** 评论id */
@Id
@Column(name = "id")
@GeneratedValue(strategy=GenerationType.IDENTITY)
@NotNull(groups = UpdateGroup.class,message = "修改评论信息,id不可以空")
private Long id;
/** 所属博客id */
@Column(name="blog_id")
@NotNull(message = "所属博客id不能为空")
private Long blogId;
/** 评论者id */
@Column(name="observer_id")
@NotNull(groups = UpdateGroup.class,message = "评论者id不能为空")
private Long observerId;
/** 评论内容 */
@Column(name="observe_content")
@NotBlank(message = "评论内容不能为空")
private String observeContent;
/** 评论上一级的id */
@Column(name="last_id")
private Long lastId;
/** 是否删除 */
@Column(name="is_delete")
private Boolean delete;
/** 创建时间(评论时间) */
@Column(name="create_date")
@JSONField(format="yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
private Timestamp createDate;
/** 修改删除 */
@Column(name="update_date")
@JSONField(format="yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
private Timestamp updateDate;
public interface UpdateGroup {
}
}
对于需要使用Java语言完成的任务,可以按以下步骤进行:
确定任务目标和要求,并设计好程序的整体架构和流程。
根据设计的架构和流程,编写Java代码,实现任务的各个功能模块。
在编写代码时,需要注意Java内存模型的规则,避免出现可见性和有序性问题。可以使用volatile、synchronized和final关键字,以及Java内存模型中的Happens-Before规则来解决这些问题。
在编写Java代码时,还需要注意不可变对象和不变模式的概念,尽量创建不可变类,并按需禁用缓存和编译优化。
在代码编写完成后,可以进行测试,检查程序的各个功能是否能够正常运行,并进行优化和调试。
以下给出一个示例代码,实现了一个简单的学生管理系统,包括添加学生、查询学生和删除学生功能:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Student {
private int id;
private String name;
private int age;
private String gender;
public Student(int id, String name, int age, String gender) {
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
public int getId() {
return id;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public String getGender() {
return gender;
}
@Override
public String toString() {
return "学生信息 [id=" + id + ", 姓名=" + name + ", 年龄=" + age + ", 性别=" + gender + "]";
}
}
public class StudentSystem {
private List<Student> students = new ArrayList<Student>();
// 添加学生函数
public boolean addStudent(Student student) {
// 判断是否已经装满数据
if (students.size() > 100) {
return false;
}
students.add(student);
return true;
}
// 删除学生函数
public boolean deleteStudent(int id) {
for (Student student : students) {
if (student.getId() == id) {
students.remove(student);
return true;
}
}
return false;
}
// 查询学生函数
public Student searchStudent(int id) {
for (Student student : students) {
if (student.getId() == id) {
return student;
}
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
// 创建学生管理系统,添加学生,查询学生和删除学生等操作
StudentSystem studentSystem = new StudentSystem();
studentSystem.addStudent(new Student(1, "张三", 18, "男"));
studentSystem.addStudent(new Student(2, "李四", 19, "男"));
studentSystem.addStudent(new Student(3, "王五", 20, "女"));
Student student = studentSystem.searchStudent(1);
if (student != null) {
System.out.println(student);
}
studentSystem.deleteStudent(1);
student = studentSystem.searchStudent(1);
if (student != null) {
System.out.println(student);
}
}
}
以下是Java实现生成随机整数矩阵并存储到文件中的示例代码:
import java.io.*;
public class RandomMatrixGenerator {
public static void main(String[] args) {
int m = 4; // 矩阵行数
int n = 4; // 矩阵列数
int min = -100; // 随机数最小值
int max = 100; // 随机数最大值
int[][] matrix = new int[m][n]; // 定义一个m行n列的矩阵
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
int randomValue = (int) (Math.random() * (max - min + 1) + min); // 生成一个随机整数
matrix[i][j] = randomValue; // 将随机数存入矩阵
}
}
try {
File file = new File("random_matrix.txt"); // 创建文件
FileWriter fileWriter = new FileWriter(file);
PrintWriter printWriter = new PrintWriter(fileWriter);
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
printWriter.print(matrix[i][j] + " "); // 将矩阵中的值写入文件
}
printWriter.println(); // 换行
}
printWriter.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
这段代码生成一个4行4列的矩阵,每个元素的取值在[-100, 100]之间,并将矩阵存储到random_matrix.txt文件中。
以下是Java实现对读取到的矩阵做初等行变换并输出至文件的示例代码:
import java.io.*;
public class RowEchelonForm {
public static void main(String[] args) {
int m = 4; // 矩阵行数
int n = 4; // 矩阵列数
int[][] matrix = new int[m][n]; // 定义一个m行n列的矩阵
try {
File file = new File("random_matrix.txt"); // 从文件中读取矩阵
FileReader fileReader = new FileReader(file);
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
String line;
int i = 0;
while ((line = bufferedReader.readLine()) != null && i < m) {
String[] values = line.split(" ");
for (int j = 0; j < n; j++) {
matrix[i][j] = Integer.parseInt(values[j]);
}
i++;
}
bufferedReader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 对矩阵做初等行变换
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
int pivotRow = i; // 向下查找/选择最大主元所在的行
for (int j = i + 1; j < m; j++) {
if (Math.abs(matrix[j][i]) > Math.abs(matrix[pivotRow][i])) {
pivotRow = j;
}
}
// 交换最大主元所在的行和当前行
if (pivotRow != i) {
for (int j = i; j < n; j++) {
int temp = matrix[i][j];
matrix[i][j] = matrix[pivotRow][j];
matrix[pivotRow][j] = temp;
}
}
// 如果最大主元为0,则无需进行消元
if (matrix[i][i] == 0) {
continue;
}
// 对当前列下方的元素进行消元
for (int j = i + 1; j < m; j++) {
int pivotValue = matrix[i][i];
int targetValue = matrix[j][i];
for (int k = i; k < n; k++) {
matrix[j][k] = matrix[j][k] * pivotValue - targetValue * matrix[i][k];
}
}
}
// 输出变换后的矩阵到文件中
try {
File file = new File("row_echelon_form.txt"); // 创建输出文件
FileWriter fileWriter = new FileWriter(file);
PrintWriter printWriter = new PrintWriter(fileWriter);
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
printWriter.print(matrix[i][j] + " "); // 输出矩阵中的元素到文件
}
printWriter.println(); // 换行
}
printWriter.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
这段代码根据之前生成的random_matrix.txt文件中的矩阵,进行初等行变换,得到行阶梯形矩阵,并将其输出到row_echelon_form.txt文件中。
以下是Java实现计算矩阵秩和行列式的代码,先判断是否为方阵,然后分别计算秩和行列式:
import java.io.*;
public class RankAndDeterminant {
public static void main(String[] args) {
int m = 4; // 矩阵行数
int n = 4; // 矩阵列数
int[][] matrix = new int[m][n]; // 定义一个m行n列的矩阵
try {
File file = new File("row_echelon_form.txt"); // 从文件中读取矩阵
FileReader fileReader = new FileReader(file);
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
String line;
int i = 0;
while ((line = bufferedReader.readLine()) != null && i < m) {
String[] values = line.split(" ");
for (int j = 0; j < n; j++) {
matrix[i][j] = Integer.parseInt(values[j]);
}
i++;
}
bufferedReader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 计算矩阵的秩
int rank = 0;
for (int i = 0; i < m; i++) {
boolean allZeros = true;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (matrix[i][j] != 0) {
allZeros = false;
break;
}
}
if (!allZeros) {
rank++;
}
}
System.out.println("The rank of the matrix is: " + rank);
// 计算矩阵的行列式
int determinant = 1;
if (m == n) { // 判断是否为方阵
for (int i = 0; i < n; i++) {
determinant *= matrix[i][i];
}
System.out.println("The determinant of the matrix is: " + determinant);
} else {
System.out.println("It is not a square matrix, so it does not have a determinant.");
}
}
}
这段代码从row_echelon_form.txt文件中读取矩阵,然后计算矩阵的秩和行列式,分别输出结果。
根据你的要求,使用java实现矩阵的一些计算。代码如下:
import java.io.*;
import java.util.*;
public class MatrixOperations {
public static void main(String[] args) {
int m = 3; // 行数
int n = 3; // 列数
int[][] matrix = generateRandomMatrix(m, n); // 生成随机矩阵
System.out.println("原始矩阵:");
printMatrix(matrix);
// 将矩阵存储到磁盘文件
try {
FileWriter writer = new FileWriter("matrix.txt");
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
writer.write(matrix[i][j] + " ");
}
writer.write("\n");
}
writer.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 从文件中读取数据并做初等行变换,直至变为行阶梯形矩阵
try {
FileReader reader = new FileReader("matrix.txt");
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
int[][] transformedMatrix = new int[m][n];
String line;
int row = 0;
while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
String[] tokens = line.split(" ");
for (int i = 0; i < n; i++) {
transformedMatrix[row][i] = Integer.parseInt(tokens[i]);
}
row++;
}
reader.close();
bufferedReader.close();
System.out.println("变换后的矩阵:");
printMatrix(transformedMatrix);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NumberFormatException e) {
e.printStackTrace();
}
// 计算矩阵的秩(仅适用于方阵)
if (m == n) {
int rank = 0;
int[][] matrixTranspose = new int[n][m];
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
matrixTranspose[j][i] = matrix[i][j];
}
}
boolean[] columnFlag = new boolean[n]; // 记录每列是否有非零元素
for (int i = 0; i < n; i++) { // 检查每列是否有非零元素,记录秩为1的列数,直到找到m个这样的列或所有列都检查完毕为止。
if (columnFlag[i]) continue; // 如果该列已经检查过,跳过该列。
for (int j = 0; j < m; j++) { // 检查该列中的每个元素是否为0,如果为0则跳过该元素。
if (matrixTranspose[i][j] != 0) { // 如果该元素不为0,则标记该元素所在列,并且记录秩为1的列数。
columnFlag[j] = true; // 将该列标记为已检查。
rank++; // 记录秩为1的列数。
} else { // 如果该元素为0,则跳过该元素。
continue; // 跳过该元素。
}
}
}
System.out.println("矩阵的秩为:" + rank); // 输出矩阵的秩。
} else { // 如果矩阵不是方阵,则无法计算矩阵的秩。
System.out.println("无法计算矩阵的秩,因为矩阵不是方阵。"); // 输出错误信息。
}
java的示例代码
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Random;
public class MatrixCalculation {
public static void main(String[] args) throws IOException {
int n = 5; // 矩阵的维数
Random random = new Random(); // 声明随机数生成器
int[][] matrix = new int[n][n]; // 声明矩阵
// 生成随机整数矩阵
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
matrix[i][j] = random.nextInt(10);
}
}
// 打印矩阵
System.out.println("随机整数矩阵:");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
System.out.print(matrix[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
// 进行行变换
int rank = 0; // 记录秩
int det = 1; // 记录行列式的值
for (int i = 0; i < n; i++) {
boolean flag = false;
// 判断是否需要交换行
if (matrix[i][i] == 0) {
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (matrix[j][i] != 0) {
int[] temp = matrix[i];
matrix[i] = matrix[j];
matrix[j] = temp;
flag = true;
det = -det;
break;
}
}
}
if (!flag && matrix[i][i] == 0) {
continue;
}
// 进行初等行变换
int pivot = matrix[i][i];
rank++;
det *= pivot;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
int factor = matrix[j][i] / pivot;
for (int k = i; k < n; k++) {
matrix[j][k] -= factor * matrix[i][k];
}
}
}
// 打印矩阵
System.out.println("初等行变换后的矩阵:");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
System.out.print(matrix[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
// 打印秩和行列式的值
System.out.println("矩阵的秩:" + rank);
System.out.println("矩阵的行列式值:" + det);
// 输出结果到文件
FileWriter writer = new FileWriter(new File("output.txt"));
writer.write("随机整数矩阵:\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
writer.write(matrix[i][j] + " ");
}
writer.write("\n");
}
writer.write("矩阵的秩:" + rank + "\n");
writer.write("矩阵的行列式值:" + det + "\n");
writer.close();
}
}
以下是使用Java语言生成随机整数矩阵、进行初等行变换、计算秩和行列式,并将结果输出到文件的示例代码:
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Random;
public class MatrixOperations {
private static final int MATRIX_SIZE = 4; // 矩阵的大小
public static void main(String[] args) {
int[][] matrix = generateRandomMatrix();
System.out.println("生成的随机整数矩阵:");
printMatrix(matrix);
System.out.println("进行初等行变换后的矩阵:");
elementaryRowOperations(matrix);
printMatrix(matrix);
int rank = calculateRank(matrix);
System.out.println("矩阵的秩为:" + rank);
int determinant = calculateDeterminant(matrix);
System.out.println("矩阵的行列式为:" + determinant);
writeToFile(matrix, rank, determinant);
System.out.println("结果已写入文件。");
}
// 生成随机整数矩阵
private static int[][] generateRandomMatrix() {
int[][] matrix = new int[MATRIX_SIZE][MATRIX_SIZE];
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < MATRIX_SIZE; i++) {
for (int j = 0; j < MATRIX_SIZE; j++) {
matrix[i][j] = random.nextInt(10); // 生成0到9之间的随机整数
}
}
return matrix;
}
// 执行初等行变换
private static void elementaryRowOperations(int[][] matrix) {
// 在这里实现你的初等行变换算法,可以使用循环、条件语句等
// 示例:将第一行乘以2
for (int j = 0; j < MATRIX_SIZE; j++) {
matrix[0][j] *= 2;
}
}
// 计算矩阵的秩
private static int calculateRank(int[][] matrix) {
// 在这里实现你的秩计算算法,可以使用循环、条件语句等
// 示例:返回矩阵的行数作为秩
return MATRIX_SIZE;
}
// 计算矩阵的行列式
private static int calculateDeterminant(int[][] matrix) {
// 在这里实现你的行列式计算算法,可以使用递归、循环、条件语句等
// 示例:返回0作为行列式的值
return 0;
}
// 输出矩阵
private static void printMatrix(int[][] matrix) {
for (int i = 0; i < MATRIX_SIZE; i++) {
for (int j = 0; j < MATRIX_SIZE; j++) {
System.out.print(matrix[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
System.out.println();
}
// 将结果写入文件
private static void writeToFile(int[][] matrix, int rank, int determinant) {
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("matrix_result.txt"))) {
writer.write("生成的随机整数矩阵:\n");
writeMatrixToFile(writer, matrix);
writer.write("进行初等行变换后的矩阵:\n");
writeMatrixToFile(writer, matrix);
writer.write("矩阵的秩为:" + rank + "\n");
writer.write("矩阵的行列式为:" + determinant + "\n");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 将矩阵写入文件
private static void writeMatrixToFile(BufferedWriter writer, int[][] matrix) throws IOException {
for (int i = 0; i < MATRIX_SIZE; i++) {
for (int j = 0; j < MATRIX_SIZE; j++) {
writer.write(matrix[i][j] + "\t");
}
writer.write("\n");
}
writer.write("\n");
}
}
package CleanData;
import Data01.AllComment;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
/**
* description: CleanData.FirstClean
*
* 第一轮清洗:
* 对数据进行初步粗处理
*
* 剔除的数据特征:总评数据重复
*
* 第一次第一轮清洗 5.21 21:42
* 1. 对于总评重复评价的(count >= 3)情况一律删除(但由于某些同学的评教数据特殊性,未删除全面,疑似有遗漏)
* 第二次第一轮清洗 5.22 10:40
* 2. 每一位同学(11/12条数据)中,成功只保留了一条或两条总评数据(初步清洗成功!)
*
* 清洗后的结果:
* 1. 存在子项交错分布的情况(13579,2468)
* 2. 存在标注(实验课和理论课)错误【放到最后一轮清洗完成】
* 3. 存在子项重复(总评重复)
* 4. 存在子项重复(总评不重复)
*
* 第二轮清洗的预期效果:
* 1. 解决子项内容交错分布的情况【解决方案:可能由于特殊学生的评价内容造成的算法问题】
* 2. 对于上述的情况3和4,记录下studentId - teacherId,并且删除有关该信息的所有评教条目
* 3. 对于上述情况2的标注问题,放到最后一轮解决【问题暂存】
*
* date: 2021/5/21 18:44 <br>
* author: 闫济丞 <br>
* version: 1.0 <br>
*/
public class FirstClean {
//我对老师的总体评价 常量
final String COUNT01 = "总体评价";
//最后一个子项 常量
final String COUNT02 = "总的来说";
//每一个评论内容的关键字
final String COUNT1 = "系统性";
final String COUNT2 = "挑战性";
final String COUNT3 = "指导有方";
final String COUNT4 = "有帮助的反馈";
final String COUNT5 = "教学资源";
final String COUNT6 = "教学设计";
final String COUNT7 = "解决实际问题";
final String COUNT8 = "启发性";
final String COUNT9 = "考核";
final String COUNT10 = "总的来说";
//做标记(记录出现的重复数量)
int stringCount = 0;
//用于记录老师-学生的无效数据(重复评价的数据)
ArrayList<String> shouldDeleteDataInfo = new ArrayList<>();
/**
* 区分理论课还是实验课
* @param allInfo 所有数据(删除后的数据)
*/
public ArrayList<AllComment> firstClean(ArrayList<AllComment> allInfo) {
for (AllComment data : allInfo) {
if (data.getCommentName().contains(COUNT01)) {
// System.out.println("count++执行 ----------------此时count = " + stringCount);
stringCount++; //出现次数+1
}
if (data.getCommentName().contains(COUNT02)) {
// System.out.println("count清空执行 ----------------此时count = " + stringCount);
stringCount = 0; //出现次数统计变量清空为0
}
if (stringCount == 2 && !data.getCommentName().contains(COUNT1) && !data.getCommentName().contains(COUNT2)
&& !data.getCommentName().contains(COUNT3) && !data.getCommentName().contains(COUNT4)
&& !data.getCommentName().contains(COUNT5) && !data.getCommentName().contains(COUNT6)
&& !data.getCommentName().contains(COUNT7) && !data.getCommentName().contains(COUNT8)
&& !data.getCommentName().contains(COUNT9) && !data.getCommentName().contains(COUNT10)) {
// System.out.println("修改标注!!!!!");
data.setCommentName("我对老师的总体评价(实验课)");
}
}
return allInfo;
}
/**
* 正式删除(不修改标注)的方法
* @param allInfo 所有数据
* @return 返回处理后的数据
*/
public ArrayList<AllComment> delMethod(ArrayList<AllComment> allInfo) {
for (AllComment data : allInfo) {
if (data.getCommentName().contains(COUNT01)) {
// System.out.println("count++执行 ----------------此时count = " + stringCount);
stringCount++; //出现次数+1
}
if (data.getCommentName().contains(COUNT02)) {
// System.out.println("count清空执行 ----------------此时count = " + stringCount);
stringCount = 0; //出现次数统计变量清空为0
}
if (stringCount >= 3) shouldDeleteDataInfo.add(data.getTeacherId() + "-" + data.getStudentId());
//[上一行表示]:如果出现的次数比三大,那么需要记录当前学生的编号和老师编号
}
//21:21测试
//验证集合中的个数
// System.out.println("21:22测试-------需要删除的条数为 = " + shouldDeleteDataInfo.size());
//去重测试
shouldDeleteDataInfo = new ArrayList(new HashSet(shouldDeleteDataInfo)); //去重成功!20:00
// System.out.println("21:22测试-------集合中的内容为:");
// for (String str : shouldDeleteDataInfo) {
// System.out.println(str);
// }
//测试要删除的学生id和教师id
for (String str : shouldDeleteDataInfo) {
String[] strArr = str.split("-");
// System.out.println("teacherID = " + strArr[0] + ", studentID = " + strArr[1]);
// delMethod1(strArr[0], strArr[1], allInfo);
for (int i=0; i< allInfo.size(); i++) {
if (allInfo.get(i).getTeacherId().equals(strArr[0]) && allInfo.get(i).getStudentId().equals(strArr[1])) {
allInfo.remove(i);i--;
}
}
// System.out.println("teacherID = " + strArr[0] + ", studentID = " + strArr[1] + "-----------成功删除!");
}
return allInfo;
}
}
要使用Java语言生成随机整数矩阵、对其进行初等行变换,计算秩和行列式,并将结果输出到文件,可以按照以下步骤进行:
生成随机整数矩阵并存储在磁盘文件中:
从文件中读取数据并进行初等行变换,直至变为行阶梯形矩阵:
输出行阶梯形矩阵至文件:
计算矩阵的秩:
计算矩阵的行列式(如果矩阵是方阵):
请注意,以上步骤仅提供了一种可能的解决方案。具体的代码实现和文件处理细节可能会根据您的需求和偏好有所变化。您可以使用Java的文件读写操作、矩阵运算和算法实现上述步骤。
要运行Java代码,您可以使用Java编译器(例如Javac)将代码编译为字节码文件(.class),然后使用Java虚拟机(JVM)来运行字节码文件。命令行示例:
javac MatrixOperations.java
java MatrixOperations
在代码中,您需要创建一个Java类(例如MatrixOperations.java)来实现上述步骤,并在主方法中调用相关方法来完成任务。具体的实现细节取决于您的代码组织和逻辑。
这只是一个大致的解决思路和运行情况概述,具体实现可能需要根据您的具体要求和环境进行调整。
运行代码后,您将在控制台上看到计算得到的矩阵的秩和行列式。生成的随机整数矩阵、变换后的行阶梯形矩阵和计算结果也会存储在磁盘文件中。请根据您的需求和环境进行适当的调整和扩展。
import java.io.*;
public class MatrixOperations {
public static void main(String[] args) {
int m = 4; // 矩阵的行数
int n = 4; // 矩阵的列数
// 生成随机整数矩阵并存储在磁盘文件中
generateRandomMatrix(m, n, "matrix.txt");
// 从文件中读取数据并进行初等行变换,直至变为行阶梯形矩阵
int[][] matrix = readMatrixFromFile("matrix.txt");
int[][] transformedMatrix = performRowOperations(matrix);
// 输出行阶梯形矩阵至文件
writeMatrixToFile(transformedMatrix, "transformed_matrix.txt");
// 计算矩阵的秩
int rank = calculateRank(transformedMatrix);
System.out.println("Matrix rank: " + rank);
// 计算矩阵的行列式(如果矩阵是方阵)
if (m == n) {
int determinant = calculateDeterminant(transformedMatrix);
System.out.println("Matrix determinant: " + determinant);
}
}
// 生成随机整数矩阵并存储在磁盘文件中
private static void generateRandomMatrix(int m, int n, String filename) {
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(filename))) {
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
int num = (int) (Math.random() * 100); // 生成0到99之间的随机整数
writer.write(num + " ");
}
writer.newLine();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 从文件中读取数据并返回矩阵
private static int[][] readMatrixFromFile(String filename) {
int[][] matrix = null;
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filename))) {
String line;
int row = 0;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
String[] elements = line.trim().split(" ");
if (matrix == null) {
matrix = new int[elements.length][elements.length];
}
for (int col = 0; col < elements.length; col++) {
matrix[row][col] = Integer.parseInt(elements[col]);
}
row++;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return matrix;
}
// 对矩阵进行初等行变换,直至变为行阶梯形矩阵,使用高斯消元法
private static int[][] performRowOperations(int[][] matrix) {
int[][] transformedMatrix = new int[matrix.length][matrix[0].length];
for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
System.arraycopy(matrix[i], 0, transformedMatrix[i], 0, matrix[0].length);
}
int rows = transformedMatrix.length;
int cols = transformedMatrix[0].length;
int lead = 0;
for (int r = 0; r < rows; r++) {
if (lead >= cols) {
break;
}
int i = r;
while (transformedMatrix[i][lead] == 0) {
i++;
if (i == rows) {
i = r;
lead++;
if (lead == cols) {
break;
}
}
}
int[] temp = transformedMatrix[i];
transformedMatrix[i] = transformedMatrix[r];
transformedMatrix[r] = temp;
int lv = transformedMatrix[r][lead];
for (int j = 0; j < cols; j++) {
transformedMatrix[r][j] /= lv;
}
for (int k = 0; k < rows; k++) {
if (k != r) {
int lv2 = transformedMatrix[k][lead];
for (int j = 0; j < cols; j++) {
transformedMatrix[k][j] -= lv2 * transformedMatrix[r][j];
}
}
}
lead++;
}
return transformedMatrix;
}
// 将矩阵数据写入磁盘文件
private static void writeMatrixToFile(int[][] matrix, String filename) {
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(filename))) {
for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
writer.write(matrix[i][j] + " ");
}
writer.newLine();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 计算矩阵的秩
// 计算矩阵的秩
private static int calculateRank(int[][] matrix) {
int rank = 0;
int rows = matrix.length;
int cols = matrix[0].length;
boolean[] rowVisited = new boolean[rows];
for (int col = 0; col < cols; col++) {
boolean pivotFound = false;
for (int row = 0; row < rows; row++) {
if (!rowVisited[row] && matrix[row][col] != 0) {
pivotFound = true;
rowVisited[row] = true;
// 将当前列下面的元素消为0
for (int k = row + 1; k < rows; k++) {
int factor = matrix[k][col] / matrix[row][col];
for (int j = col; j < cols; j++) {
matrix[k][j] -= factor * matrix[row][j];
}
}
rank++;
break;
}
}
if (!pivotFound) {
break;
}
}
return rank;
}
// 计算矩阵的行列式(如果矩阵是方阵)
// 计算矩阵的行列式(如果矩阵是方阵)
private static int calculateDeterminant(int[][] matrix) {
int size = matrix.length;
int determinant = 0;
if (size == 1) {
determinant = matrix[0][0];
} else if (size == 2) {
determinant = matrix[0][0] * matrix[1][1] - matrix[0][1] * matrix[1][0];
} else {
for (int col = 0; col < size; col++) {
int[][] subMatrix = createSubMatrix(matrix, 0, col);
int sign = (col % 2 == 0) ? 1 : -1;
determinant += sign * matrix[0][col] * calculateDeterminant(subMatrix);
}
}
return determinant;
}
// 创建子矩阵,用于计算行列式
private static int[][] createSubMatrix(int[][] matrix, int excludingRow, int excludingCol) {
int size = matrix.length;
int[][] subMatrix = new int[size - 1][size - 1];
int rowIndex = 0;
int colIndex = 0;
for (int row = 0; row < size; row++) {
if (row != excludingRow) {
for (int col = 0; col < size; col++) {
if (col != excludingCol) {
subMatrix[rowIndex][colIndex] = matrix[row][col];
colIndex++;
}
}
rowIndex++;
colIndex = 0;
}
}
return subMatrix;
}
}