线性代数 | 行列式的计算
Java代码：
1 import java.util.*; 2 import java.io.*; 3 4 public class Main { 5 6 public static void main(String[] args) { 7 8 9 int[][] matrix1={ 10 {3,-2}, 11 {2,1} 12 }; 13 int[][] matrix2={ 14 {1,2,-4}, 15 {-2,2,1}, 16 {-3,4,-2} 17 }; 18 Determinant D=new Determinant(matrix2); 19 int ans=D.get(); 20 System.out.print(ans); 21 } 22 23 } 24 25 class Determinant{ 26 int N=0;//行列式阶数 27 int [][] D;//行列式 28 int ans=0; 29 Determinant(){} 30 Determinant(String path){//通过文件路径，输入文件来读取邻接矩阵 31 String content=MyFile.readFile(path);//读取文件内容 32 String lines[]=content.split("\n"); 33 String probe[]; 34 N=lines.length; 35 D=new int[N][N];//刻画邻接矩阵大小 36 int i,j; 37 for(i=0;i<lines.length;i++){ 38 probe=lines[i].split(" "); 39 for(j=0;j<probe.length;j++){ 40 D[i][j]=Integer.valueOf(probe[j]).intValue();//要对integer进行拆包 41 } 42 } 43 calcAns(); 44 } 45 Determinant(int[][] matrix){ 46 N=matrix.length; 47 D=new int[N][N];//刻画邻接矩阵大小 48 int i,j; 49 for(i=0;i<N;i++) for(j=0;j<N;j++) D[i][j]=matrix[i][j]; 50 calcAns(); 51 } 52 private void calcAns(){ 53 int i,j,k; 54 int x[][]=getFullArrangement(N); 55 for(i=0;i<x.length;i++){//对于每个下标的排列结果 56 int sum=1; 57 for(j=0;j<N;j++){//对于每一行 58 sum*=D[j][x[i][j]]; 59 } 60 sum*=(InverseNum(x[i])%2==1 ? -1 : 1); 61 ans+=sum; 62 } 63 } 64 public int get(){ 65 return ans; 66 } 67 private int InverseNum(int[] vec){ 68 int i,j; 69 int len=vec.length; 70 int re=0; 71 for(i=0;i<len-1;i++){ 72 for(j=i+1;j<len;j++){ 73 if(vec[i]>vec[j]) 74 re++; 75 } 76 } 77 return re; 78 } 79 private int[][] getFullArrangement(int n){ 80 int [][] re; 81 if(n>1){ 82 int [][] pre=getFullArrangement(n-1); 83 int row=pre.length; 84 int col=pre[0].length; 85 re=new int[row*n][n]; 86 int i,j,k; 87 for(i=0;i<row;i++){ 88 for(k=0;k<n;k++){ 89 //拷贝父结点 90 for(j=0;j<n-1;j++) 91 re[i*n+k][j]=pre[i][j]; 92 re[i*n+k][n-1]=n-1; 93 swap(re[i*n+k],n-1,k); 94 } 95 } 96 }else{ 97 re=new int[1][1]; 98 re[0][0]=0; 99 } 100 return re; 101 } 102 private void swap(int[] arr,int a,int b){ 103 int tmp=arr[a]; 104 arr[a]=arr[b]; 105 arr[b]=tmp; 106 } 107 } 108 109 class MyFile{ 110 111 /** 112 * 创建文件 113 * @param fileName 文件名称 114 * @param filecontent 文件内容 115 * @return 是否创建成功，成功则返回true 116 */ 117 public static boolean createFile(String fileName){ 118 boolean bool = false; 119 File file = new File(fileName); 120 try { 121 //如果文件不存在，则创建新的文件 122 if(!file.exists()){ 123 file.createNewFile(); 124 bool = true; 125 System.out.println("success create file,the file is "+fileName); 126 } 127 } catch (Exception e) { 128 e.printStackTrace(); 129 } 130 return bool; 131 } 132 133 /** 134 * 向文件中写入内容 135 * @param filepath 文件路径与名称 136 * @param newstr 写入的内容 137 * @return 138 * @throws IOException 139 */ 140 public static boolean writeFile(String filepath,String newstr) throws IOException{ 141 boolean bool = false; 142 String filein = newstr+"\r\n";//新写入的行，换行 143 String temp = ""; 144 145 FileInputStream fis = null; 146 InputStreamReader isr = null; 147 BufferedReader br = null; 148 FileOutputStream fos = null; 149 PrintWriter pw = null; 150 try { 151 File file = new File(filepath);//文件路径(包括文件名称) 152 //将文件读入输入流 153 fis = new FileInputStream(file); 154 isr = new InputStreamReader(fis); 155 br = new BufferedReader(isr); 156 StringBuffer buffer = new StringBuffer(); 157 158 //文件原有内容 159 for(int i=0;(temp =br.readLine())!=null;i++){ 160 buffer.append(temp); 161 // 行与行之间的分隔符 相当于“\n” 162 buffer = buffer.append(System.getProperty("line.separator")); 163 } 164 buffer.append(filein); 165 166 fos = new FileOutputStream(file); 167 pw = new PrintWriter(fos); 168 pw.write(buffer.toString().toCharArray()); 169 pw.flush(); 170 bool = true; 171 } catch (Exception e) { 172 // TODO: handle exception 173 e.printStackTrace(); 174 }finally { 175 //不要忘记关闭 176 if (pw != null) { 177 pw.close(); 178 } 179 if (fos != null) { 180 fos.close(); 181 } 182 if (br != null) { 183 br.close(); 184 } 185 if (isr != null) { 186 isr.close(); 187 } 188 if (fis != null) { 189 fis.close(); 190 } 191 } 192 return bool; 193 } 194 195 /** 196 * 删除文件 197 * @param fileName 文件名称 198 * @return 199 */ 200 public static boolean delFile(String fileName){ 201 boolean bool = false; 202 File file = new File(fileName); 203 try { 204 if(file.exists()){ 205 file.delete(); 206 bool = true; 207 } 208 } catch (Exception e) { 209 // TODO: handle exception 210 } 211 return bool; 212 } 213 public static String readFile(String fileName) { 214 File file = new File(fileName); 215 Reader reader = null; 216 String content=new String(); 217 try { 218 // 一次读一个字符 219 reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file)); 220 int tempchar; 221 while ((tempchar = reader.read()) != -1) { 222 // 对于windows下，\r\n这两个字符在一起时，表示一个换行。 223 // 但如果这两个字符分开显示时，会换两次行。 224 // 因此，屏蔽掉\r，或者屏蔽\n。否则，将会多出很多空行。 225 if (((char) tempchar) != '\r') { 226 // System.out.print((char) tempchar); 227 content+=((char) tempchar); 228 } 229 } 230 reader.close(); 231 } catch (Exception e) { 232 e.printStackTrace(); 233 } 234 return content; 235 } 236 }
