將matlab轉換爲java

Question

我是java編程中的新手。我需要將我的matlab代碼轉換爲基本的java代碼，不像使用循環和數組那樣複雜，我嘗試了幾次，但是失敗了。感謝您的幫助。這裏是我的代碼。

x = [1,2,3,4,5,6,7]; 
x = perms(x); 
i = 0; 
c=1; 
for m=1:1:5040; 
for n=1:1:6; 
if(x(c,n) == (x(c,(n+1))-1)) 
i = i+1; 
break 
end 
end 
c=c+1; 
end 

Answer : 2119 

Answer 1

讓我們通過Matlab代碼並將每行轉換爲Java。我們將需要一些抽象，我們將在旅途中介紹這些抽象。

第一行：

x = [1,2,3,4,5,6,7]; 

的載體被分配給一個變量x。我們可以簡單地說矢量是一個整數數組，但也許我們稍後需要一些更好的抽象。讓我們定義一個新類Vector。不要將它與java.util.Vector混淆：可能有多個相同的非限定名稱的類。

class Vector { 
    private int[] value; 

    Vector(int... value) { 
     this.value = value; 
    } 

    int apply(int i) { 
     return value[i - 1]; 
    } 

    int length() { 
     return value.length; 
    } 

    @Override 
    public String toString() { 
     StringBuilder result = new StringBuilder(); 
     String prefix = ""; 
     for (int entry : value) { 
      result.append(prefix).append(entry); 
      prefix = " "; 
     } 
     return result.toString(); 
    } 
} 

我們使用整數數組作爲Vector的內部表示。請注意，只要不泄漏到類的界面中，您可以隨時換出內部表示。因此，我們將我們的value成員的訪問權限限制爲private，這意味着只允許Vector類型的對象訪問它。

新建Vector對象通過調用構造函數Vector(int... value)來實例化，該構造函數採用可變參數整型參數。內部在Java中，可變參數是相同的陣列，但他們給我們的語法糖，來實例化x以下列方式：

Vector x = new Vector(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7); 

看起來非常相似，你的Matlab代碼。

另一件事是，在Java中，數組是零索引的，而Matlab開始索引爲1.我們的Vector類定義了一個apply-方法，它應該訪問i的索引。因此，它返回value[i-1]。

現在我們要計算

x = perms(x); 

perms返回一個矩陣，含有載體x的所有排列。所以我們需要其他抽象：Matrix。

class Matrix { 
    private Vector[] rows; 

    Matrix(Vector... value) { 
     this.rows = value; 
    } 

    int apply(int x, int y) { 
     return rows[x - 1].apply(y); 
    } 

    @Override 
    public String toString() { 
     StringBuilder result = new StringBuilder(); 
     String prefix = ""; 
     for (Vector row : rows) { 
      result.append(prefix).append(row.toString()); 
      prefix = System.lineSeparator(); 
     } 
     return result.toString(); 
    } 
} 

Matrix被定義非常類似於Vector，但其內部表示的Vector陣列，該矩陣的行。再次，我們定義一個方法apply來檢索一個元素：這一次，它需要兩個參數，即行索引和列索引。

備註：重寫方法toString總是好的，它在Java的類型層次結構的頂層元素中定義：Object。您可以嘗試實例化Vector或Matrix，並將其作爲參數傳遞給System.out.println以查看字符串表示形式的外觀。

現在我們仍然需要在Java中實現perms。方法perms需要Vector並返回Matrix。我有一個非常黑客入侵，醜陋實現這我有點捨不得顯示，但對於一個完整的答案的原因，那就是：

static Matrix perms(Vector vector) { 
    int[] indices = new int[vector.length()]; 
    for (int i = 0; i < vector.length(); i++) 
     indices[i] = i; 
    List<int[]> allPermuationIndices = new ArrayList<int[]>(); 
    permutation(new int[0], indices, allPermuationIndices); 
    Vector[] perms = new Vector[allPermuationIndices.size()]; 
    for (int i = 0; i < perms.length; i++) { 
     int[] permutationIndices = allPermuationIndices.get(i); 
     int[] vectorValue = new int[permutationIndices.length]; 
     for (int j = 0; j < permutationIndices.length; j++) 
      vectorValue[j] = vector.apply(permutationIndices[j] + 1); 
     perms[i] = new Vector(vectorValue); 
    } 
    return new Matrix(perms); 
} 

private static void permutation(int[] prefix, int[] remaining, List<int[]> returnValue) { 
    if (remaining.length == 0) 
     returnValue.add(prefix); 
    else { 
     for (int i = 0; i < remaining.length; i++) { 
      int elem = remaining[i]; 
      int[] newPrefix = Arrays.copyOf(prefix, prefix.length + 1); 
      newPrefix[prefix.length] = elem; 
      int[] newRemaining = new int[remaining.length - 1]; 
      System.arraycopy(remaining, 0, newRemaining, 0, i); 
      System.arraycopy(remaining, i + 1, newRemaining, i + 1 - 1, remaining.length - (i + 1)); 
      permutation(newPrefix, newRemaining, returnValue); 
     } 
    } 
} 

不要刻意去理解它在做什麼。嘗試自己編寫一個乾淨的實現（或谷歌解決方案）。現在

，如果我們要重新分配我們的x，我們遇到麻煩：類型不匹配：我們宣佈x是Vector類型，但perm返回一個Matrix。有多種方法來解決這個問題：

• 我們可以宣佈Vector是一個Matrix，即簽名更改爲Vector extends Matrix。此解決方案可能有意義，但請注意不要打破行爲子類型：如果類B是類A，則B必須具有與A相同的行爲，並且可以定義其他行爲。在同一張筆記上查找Liskov Substitution Principle。

• 我們可以聲明x屬於雙方的超類型，即Vector和Matrix。目前，這是Object，但我們也可以定義一個新的公共超類型。然而這個解決方案可能會失去我們的靜態類型安全例如，如果我們想用x作爲參數傳遞給perm，我們需要動態地將其轉換爲Vector

• 我們可以定義Matrix類型的保存結果的第二個變量x2。我在這種情況下建議這個解決方案。

接下來，我們分配i = 0;和c=1;，這在Java中轉化爲

int i = 0; 
int c = 1; 

現在，for循環：

for m = 1:1:5040 
    ... 
end 

轉化爲

for (int m = 1; m <= 5040; i++) { 
    ... 
} 

o NLY東西剩下的，除了把他們放在一起，是if語句：

if(x2(c,n) == (x2(c,(n+1))-1)) 
    ... 
end 

轉化爲

if (x2.apply(c, n) == (x2.apply(c, n+1) - 1)) { 
    ... 
} 

其中apply是我們在Matrix定義的方法。請注意，在Java中，==如果應用於非原始類型（即除int,byte,char,double,boolean和float以外的所有內容）將會給出奇怪的結果。通常，您使用在Object上定義的方法equals來測試等同性。