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MatrizEntero.java
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MatrizEntero.java
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package xyz.germanfica.util;
import java.util.Scanner;
/**
* Esta clase contiene utilidades para el manejo de matrices
* de enteros.
*
* @author German Fica - {@link germanfica.xyz}
*/
public class MatrizEntero {
private static Scanner sc; // Este Scanner solo se va a encargar de manejar las entradas del sistema.
private static Scanner scCargaFilaDesdeArchivo;
private static Scanner scCargaDesdeArchivo;
/**
* Para poder definir AB es necesario que el número de
* columnas de la primera matriz coincida con el número
* de filas de la segunda matriz.
*
* @param matrizA es la matriz A de enteros.
* @param matrizB es la matriz B de enteros.
* @return Devuelve la matriz producto.
*/
public static int[][] producto(int[][] matrizA, int[][] matrizB) {
// Declaración de variables
int[][] matrizProducto;
int cantFilasNuevaMatriz, cantColumnasNuevaMatriz, cantFilasMatrizA, cantColumnasMatrizA, cantFilasMatrizB, cantColumnasMatrizB;
// Inicialización de variables
cantFilasNuevaMatriz = matrizA.length; // Cantidad de filas de la nueva matriz
cantColumnasNuevaMatriz = matrizB[0].length; // Cantidad de columnas de la nueva matriz
cantFilasMatrizA = matrizA.length; // Cantidad de filas de la Matriz A
cantColumnasMatrizA = matrizA[0].length; // Cantidad de columnas de la Matriz A
cantFilasMatrizB = matrizB.length; // Cantidad de filas de la Matriz B
cantColumnasMatrizB = matrizB[0].length; // Cantidad de columnas de la Matriz B
matrizProducto = new int[cantFilasNuevaMatriz][cantColumnasNuevaMatriz];
// Hacer el producto
int elem, suma;
suma=0;
if(cantColumnasMatrizA==cantFilasMatrizB) {
// Filas de la primera matriz
for (int i = 0; i < cantFilasMatrizA; i++) {
for (int j = 0; j < cantColumnasMatrizA; j++) {
//elem=matrizA[1][i]*matrizB[i][1];
//suma+=elem;
//System.out.println(matrizA[i][j]);
}
}
System.out.println("___________");
// Columnas de la segunda matriz
for (int i = 0; i < cantColumnasMatrizB; i++) {
for (int j = 0; j < cantFilasMatrizB; j++) {
//System.out.println(matrizB[j][i]);
for (int k = 0; k < cantColumnasMatrizA; k++) { // cantColumnasMatrizA
System.out.println(matrizA[i][k]);
}
}
}
for (int k = 0; k <= matrizA[0].length-1; k++) {
//System.out.println(k);
}
for (int i = 0; i < cantFilasMatrizA; i++) { // cantFilasMatrizA
for (int j = 0; j < cantColumnasMatrizB; j++) { // cantColumnasMatrizB
for (int k = 0; k < cantColumnasMatrizA; k++) { // cantColumnasMatrizA
matrizProducto[i][j] += matrizA[i][k] * matrizB[k][j];
}
}
}
}else {
System.err.println("El número de columnas de la primera matriz no coincide con el número de filas de la segunda matriz.");
System.exit(0);
}
return matrizProducto;
}
/**
* Determina si dos matrices tienen el mismo órden.
*
* @param matrizA es la primera matriz.
* @param matrizB es la segunda matriz.
* @return Devuelve verdadero si coinciden los órdenes de las matrices
* ingresadas sino falso.
*/
public static boolean mismoOrden(int[][] matrizA, int[][] matrizB) {
return matrizA.length==matrizB.length && matrizA[0].length==matrizB[0].length;
}
/**
* Suma de dos matrices. Si los órdens de las matrices
* no coinciden entonces no se aplica la suma.
*
* @param matrizA es la primera matriz.
* @param matrizB es la segunda matriz.
* @return Devuelve la matriz suma.
*/
public static int[][] suma(int[][] matrizA, int[][] matrizB) {
// Declaración de variables
int[][] nuevaMatriz;
int cantFilas, cantColumnas;
// Inicialización de variables
cantFilas = matrizA.length;
cantColumnas = matrizA[0].length;
nuevaMatriz = new int[cantFilas][cantColumnas]; // No te preocupes, sé lo que pensas. Si los órdens de las matrices no coinciden entonces no se aplica la suma. Luego retorna una matriz nula.
// Suma
if(mismoOrden(matrizA, matrizB)) {
for (int i = 0; i <= cantFilas-1; i++) {
for (int j = 0; j <= cantColumnas-1; j++) {
nuevaMatriz[i][j]=matrizA[i][j] + matrizB[i][j];
System.out.println(nuevaMatriz[i][j]);
}
}
}else {
System.err.println("No coinciden los órdenes de las matrices ingresadas.");
}
return nuevaMatriz;
}
/**
* Suma los elementos de una columna determinada
* de una matriz de enteros.
*
* @param matriz es la matriz de enteros.
* @param columna es la columna para hacer la suma.
* @return Devuelve la suma de la columna escogida.
*/
public static int sumaColumna(int[][] matriz, int columna) {
// Declaración de variables
int suma, cantFilas;
// Inicialización de variables
cantFilas = matriz.length;
suma = 0;
// Hacer la suma
for (int i = 0; i <= cantFilas-1; i++) {
suma+=matriz[i][columna];
}
return suma;
}
/**
* Suma los elementos de una fila determinada
* de una matriz de enteros.
*
* @param matriz es la matriz de enteros.
* @param fila es la fila para hacer la suma.
* @return Devuelve la suma de la fila escogida.
*/
public static int sumaFila(int[][] matriz, int fila) {
// Declaración de variables
int suma, cantColumnas;
// Inicialización de variables
cantColumnas = matriz[0].length;
suma = 0;
// Hacer la suma
for (int j = 0; j <= cantColumnas-1; j++) {
suma+=matriz[fila][j];
}
return suma;
}
/**
*<dl>
*<dt><span>Description:</span></dt>
*Traspone una matriz de enteros.
*<dt><span>Example:</span></dt>
*<div style="border: 1px solid #dddddd; border-radius: 5px;">
*<pre style="margin: 10px 10px 10px 10px;"><b><font color="#9933ff">import</font></b> xyz.germanfica.util.MatrizEntero;
*
*<b><font color="#9933ff">public class</font></b> Ejemplo {
* <b><font color="#9933ff">public static void</font></b> main(String[] args) {
* <font color="#339933">// Declaración de variables</font>
* <b><font color="#9933ff">int[][]</font></b> matrizTraspuesta;
*
* <font color="#339933">// Inicialización de variables</font>
* <b><font color="#9933ff">int[][]</font></b> matriz = {{-1,2,5},{-2,3,7}};
*
* <font color="#339933">// Transponemos la matriz</font>
* matrizTraspuesta = MatrizEntero.trasponer(matriz);
*
* <font color="#339933">// Mostramos la matriz transpuesta</font>
* {@link xyz.germanfica.util.MatrizEntero#mostrar(int[][]) MatrizEntero.mostrar}(matrizTraspuesta);
* }
*}</pre></div></dl>
*@param matriz es la matriz de enteros que se quiere trasponer.
*@return Devuelve la matriz traspuesta.
*/
public static int[][] trasponer(int[][] matriz) {
// Declaración de variables
int[][] nuevaMatriz;
int cantFilas, cantColumnas;
// Inicialización de variables
cantFilas = matriz[0].length; // Cantidad de filas de la matriz traspuesta
cantColumnas = matriz.length; // Cantidad de columnas de la matriz transpuesta
nuevaMatriz = new int[cantFilas][cantColumnas];
// Trasponer
for (int i = 0; i <=cantFilas-1; i++) {
for (int j = 0; j <=cantColumnas-1; j++) {
nuevaMatriz[i][j] = matriz[j][i];
}
}
return nuevaMatriz;
}
/**
* Determina el producto por un escalar de una matriz.
*
* @param matriz es la matriz de enteros.
* @param escalar es el escalar.
* @return Devuelve la matriz completa.
*/
public static int[][] productoPorUnEscalar(int[][] matriz, int escalar) {
// Declaración de variables
int[][] nuevaMatriz;
int cantFilas, cantColumnas;
// Inicialización de variables
cantFilas = matriz.length;
cantColumnas = matriz[0].length;
nuevaMatriz = new int[cantFilas][cantColumnas];
// Resolver el producto por un escalar
for (int i = 0; i <= cantFilas-1; i++) {
for (int j = 0; j <= cantColumnas-1; j++) {
nuevaMatriz[i][j] = matriz[i][j]*escalar;
System.out.println(nuevaMatriz[i][j]);
}
}
return nuevaMatriz;
}
/**
* Determina si una matriz de enteros es diagonal.
*
* @param matriz es la matriz de enteros.
* @return Devuelve verdadero si la matriz de enteros es
* diagonal.
*/
public static boolean esDiagonal(int[][] matriz) {
return esTriangularSuperior(matriz) && esTriangularInferior(matriz);
}
/**
* Determina si una matriz de enteros es triangular inferior.
*
* @param matriz es la matriz de enteros.
* @return Devuelve verdadero si la matriz de enteros es
* triangular inferior.
*/
public static boolean esTriangularInferior(int[][] matriz) {
// Declaración de variables
int cantFilas, cantColumnas, i, j;
boolean esTriangularSuperior;
// Inicialización de variables
cantFilas = matriz.length;
cantColumnas = matriz[0].length;
esTriangularSuperior = false;
i=0;
j=0;
// Es una matriz cuadrada?
if(Matriz.esCuadrada(cantFilas, cantColumnas)) {
esTriangularSuperior = true; // Posiblemente sea triangular superior
// Determina si es triangular superior
while(i<= cantFilas-1 && esTriangularSuperior) {
j = 0; // Reiniciar el j
while(j <= cantColumnas-1 && esTriangularSuperior) {
if(i<j && matriz[i][j]!=0) {
esTriangularSuperior = false;
}
j++;
}
i++;
}
}
return esTriangularSuperior;
}
/**
* Determina si una matriz de enteros es triangular superior.
*
* @param matriz es la matriz de enteros.
* @return Devuelve verdadero si la matriz de enteros es
* triangular superior.
*/
public static boolean esTriangularSuperior(int[][] matriz) {
// Declaración de variables
int cantFilas, cantColumnas, i, j;
boolean esTriangularSuperior;
// Inicialización de variables
cantFilas = matriz.length;
cantColumnas = matriz[0].length;
esTriangularSuperior = false;
i=0;
j=0;
// Es una matriz cuadrada?
if(Matriz.esCuadrada(cantFilas, cantColumnas)) {
esTriangularSuperior = true; // Posiblemente sea triangular superior
// Determina si es triangular superior
while(i<= cantFilas-1 && esTriangularSuperior) {
j = 0; // Reiniciar el j
while(j <= cantColumnas-1 && esTriangularSuperior) {
if(i>j && matriz[i][j]!=0) {
esTriangularSuperior = false;
}
j++;
}
i++;
}
}
return esTriangularSuperior;
}
/**
* Muestra todos los elementos de una matriz de enteros.
*
* @param matriz es la matriz que se quiere mostrar por pantalla.
*/
public static void mostrar(int[][] matriz) {
// Declaración de variables
int cantFilas, cantColumnas;
// Inicializaicón de variables
cantFilas = matriz.length;
cantColumnas = matriz[0].length;
for (int i = 0; i <= cantFilas-1; i++) {
for (int j = 0; j <= cantColumnas-1; j++) {
System.out.print(matriz[i][j]);
}
System.out.println();
}
}
/*
* Se requiere para el módulo 'cargaDesdeArchivo(ARCHIVO)'.
*/
private static int[] cargaFilaDesdeArchivo(String contenidoFila, int cantColumnas) {
// Declaración de variables
int[] arreglo;
int j;
// Inicialización de variables
arreglo = new int[cantColumnas];
j=0;
// Carga de elementos
scCargaFilaDesdeArchivo = new Scanner(contenidoFila); // Le digo al scanner que me analice el contenido del archivo
scCargaFilaDesdeArchivo.useDelimiter("\\s*,\\s*"); // Clasifica los elementos cuando encuntra un punto y coma
while(scCargaFilaDesdeArchivo.hasNext()) {
try {
arreglo[j] = scCargaFilaDesdeArchivo.nextInt();
j++;
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
System.err.println("Porfavor borre los caracteres que son letras. Sólo se permiten números.");
System.exit(0); // Forzar a salir del programa
}
}
return arreglo;
}
/**
* Carga una matriz de enteros desde un archivo solicitado.
*
* Este módulo solo funciona si cumple con el siguiente formato:
* Los elementos de cada fila deben ir separados con una ','.
* Al final de cada columna debe terminar con un ';'.
*
* Ejemplo:
* Fila 0: 0,2,3,4,5,8;
* Fila 1: 0,2,3,4,5,8;
* Fila 2: 1,2,2,3,2,8;
*
* Si existe una fila con mayor cantidad de elementos que
* las demas, la dimension de las filas será de dicha dimensión,
* es decir la de mayor cantidad de elementos. El valor de los
* elementos no asignados es por defecto 0.
*
* @param ARCHIVO ruta del archivo. Acá no va el contenido del archivo.
* Para obtener el contenido del archivo sólo basta con llamar al módulo
* Archivo.Leer(ARCHIVO), siendo ARCHIVO (la ruta)+(nombre del
* archivo con su extensión), ejemplo:
* ARCHIVO = "src/xyz/germanfica/ad/_2018/_2nd/tp3/Ej2.txt".
* @return Devuelve una matriz de enteros cargada con los elementos
* del archivo.
*/
public static int[][] cargaDesdeArchivo(String ARCHIVO) {
// Declaración de variables
int[][] enteros;
int[] dimensiones;
int cantFilas, cantColumnas, i;
String contenidoDelArchivo, contenidoFila;
// Inicialización de variables
contenidoDelArchivo = Archivo.leer(ARCHIVO).getTexto();
dimensiones = Matriz.dimensionesArchivo(contenidoDelArchivo);// Llamar al módulo que determina la cantidad de filas y columnas de la matriz del archivo
cantFilas = dimensiones[0];
cantColumnas = dimensiones[1];
enteros = new int[cantFilas][cantColumnas];
i = 0;
// Carga de elementos
scCargaDesdeArchivo = new Scanner(contenidoDelArchivo); // Le digo al scanner que me analice el contenido del archivo
scCargaDesdeArchivo.useDelimiter("\\s*;\\s*"); // Clasifica los elementos cuando encuntra un punto y coma
while(scCargaDesdeArchivo.hasNext()) {
contenidoFila = scCargaDesdeArchivo.next();
enteros[i] = cargaFilaDesdeArchivo(contenidoFila, cantColumnas);
i++;
}
return enteros;
}
/**
* Lee la cantidad de filas y cantidad de columnas para una
* matriz. La posicion 0 es la cantidad de filas y la
* posicion 1 es la cantidad de columnas.
*
* @param primerMensaje este es el mensaje que se mostraria cuando se ingresa
* la cantidad de filas.
* @param segundoMensaje este es el mensaje que se mostraria cuando se ingresa
* la cantidad de columnas.
* @return Devuelve la cantidad de filas y cantidad de columnas.
*/
public static int[] dimensiones(String primerMensaje, String segundoMensaje) {
// Declaracion de variables
int[] dimensiones;
// Inicializacion de variables
dimensiones = new int[2]; // Creacion de la matriz
sc = new Scanner(System.in);
System.out.println(primerMensaje);
dimensiones[0] = sc.nextInt(); // Lee la cantidad de filas
System.out.println(segundoMensaje);
dimensiones[1] = sc.nextInt(); // Lee la cantidad de columnas
return dimensiones;
}
/**
* Lee la cantidad de filas y cantidad de columnas para una
* matriz. La posicion 0 es la cantidad de filas y la
* posicion 1 es la cantidad de columnas.
*
* @return Devuelve la cantidad de filas y cantidad de columnas.
*/
public static int[] dimensiones() {
return dimensiones("", "");
}
public static int[][] cargaCompleta(int[] dimensiones, String mensaje) {
// Declaracion de variables
int[][] matrizEnteros;
int cantFilas, cantColumnas;
// Inicializacion de variables
cantFilas = dimensiones[0]; // Cantidad de filas
cantColumnas = dimensiones[1]; // Cantidad de columnas
matrizEnteros = new int[cantFilas][cantColumnas];
// Carga de elementos
for (int i = 0; i <= cantFilas-1; i++) {
//System.out.print("Fila " + i + ". "); // Estaba depurando
matrizEnteros[i] = cargaFila(dimensiones, i, mensaje)[i]; // Carga la fila i de elementos
}
return matrizEnteros;
}
/**
* Carga de de n elementos la fila i-esima a una matriz
* de enteros.
*
* @param dimensiones representa la cantidad de filas y cantidad de
* columnas para la matriz. La posicion 0 es la cantidad de filas y la
* posicion 1 es la cantidad de columnas.
* @param fila es la fila i-esima a la que se le aplica la carga de elementos
* @param mensaje es el mensaje que se muestra cada vez que se le
* pide al usuario agregar un nuevo elemento a la matriz.
* @return Devuelve una matriz de enteros cargada de n enteros en la fila i-esima.
*/
public static int[][] cargaFila(int[] dimensiones, int fila, String mensaje) {
// Declaracion de variables
int[][] matrizEnteros;
int num, cantFilas, cantColumnas;
// Inicializacion de variables
cantFilas = dimensiones[0];
cantColumnas = dimensiones[1];
matrizEnteros = new int[cantFilas][cantColumnas];
// Agrega elementos a la matriz
for (int i = 0; i <= cantColumnas - 1; i++) {
System.out.println(mensaje);
sc = new Scanner(System.in);
num = sc.nextInt();
matrizEnteros[fila][i] = num;
}
return matrizEnteros;
}
/**
* Carga de de n elementos la fila i-esima a una matriz
* de enteros.
*
* @param dimensiones representa la cantidad de filas y cantidad de
* columnas para la matriz. La posicion 0 es la cantidad de filas y la
* posicion 1 es la cantidad de columnas.
* @param fila es la fila i-esima a la que se le aplica la carga de elementos.
* @return Devuelve una matriz de enteros cargada de n enteros en la fila i-esima.
*/
public static int[][] cargaFila(int[] dimensiones, int fila) {
return cargaFila(dimensiones,fila,"");
}
}