使用 Java 查找矩阵最小最大值的替代方法

Question

package myArray;
// https://github.com/javadevelopcom/ArrayVsArrayList/blob/master/src/myArray/MatrixMinMax.java
public class MatrixMinMax {

    public static void matrixMinMax() {
        System.out.println("Matrix is a rectangular array of numbers, symbols, or expressions:" + "\n");

        int[][] matrix = {
                {10, 10, 10, 10, -10},
                {20, 20, 20, -20, 20},
                {30, 30, -30, 30, 30},
                {40, -40, 40, 40, 40},
                {-50, 50, 50, 50, 50}};

        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matrix.length; j++) System.out.print(matrix[i][j] + " ");
            System.out.println();
        }
        int min = matrix[0][0];
        int max = matrix[0][0];

        for (int[] ints : matrix) {
            for (int i : ints) {
                if (i < min) {
                    min = i;
                }
                if (i > max) {
                    max = i;
                }
            }
        }
        System.out.println("MIN: " + min);
        System.out.println("MAX: " + max);
    }
}

矩阵数组最小值最大值，二维数组

Answer 1

虽然这只是推测，但根据整体上下文，可能不会在实际数据成员中搜索最大值和最小值

int[][] matrix

但使用一些自定义方法来设置条目；此方法将对其他成员执行一些检查

int maximum = Integer.MIN_VALUE;
int minimum = Integer.MAX_VALUE;

并在必要时更换它们。这样的方法可以实现如下，并且可以在上面的成员中访问最大值和最小值。

void setEntry(int i, int j, in value)
{
    matrix[i][j] = value;
    minimum = Math.min(value, minimum);
    maximum = Math.max(value, maximum);
}

但是，这种方法基本上是以搜索矩阵的时间换取设置矩阵条目的时间。

Answer 2

其中一种方法是将二维数组转换为一维列表并使用 Stream API 获取最小值和最大值。

在上面的代码中，我们会使用 Integer 数组而不是 int 数组。考虑以下实现。代码行数减少了。

            Integer[][] matrix = {
            {10, 10, 10, 10, -10},
            {20, 20, 20, -20, 20},
            {30, 30, -30, 30, 30},
            {40, -40, 40, 40, 40},
            {-50, 50, 50, 50, 50}};

            List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            for (Integer[] array : matrix)
                list.addAll(Arrays.asList(array));
            int max = list.stream().max((p1, p2) -> p1.compareTo(p2)).get().intValue();
            int min = list.stream().min((p1, p2) -> p1.compareTo(p2)).get().intValue();
            System.out.println("MIN: " + min);
            System.out.println("MAX: " + max);

Answer 3

这不完全是问题的答案，但我认为它阐明了一些问题并提供了一些理论改进。

如果您想要 O(n) 复杂度时间，您应该更改嵌套迭代 for 循环：

 //in O(n^2)
 for (int[] ints : matrix) {
            for (int i : ints) {
                if (i < min) {
                    min = i;
                }
                if (i > max) {
                    max = i;
                }
            }
        }

类似于：

for(i = 0; i<(X*Y); i++)

在你的情况下 X = 5,Y = 5; 然后迭代。

Answer 4

或者您可以轻松地使用 lambda 来查找数组的最小值和最大值，如下所示：

public int getTheMaxOfRow(int matrix[][], int row) {
    return Arrays.stream(matrix).skip(row).limit(1).flatMapToInt(d -> Arrays.stream(d)).max().getAsInt();
}

public int getTheMinOfRow(int matrix[][], int row) {
    return Arrays.stream(matrix).skip(row).limit(1).flatMapToInt(d -> Arrays.stream(d)).min().getAsInt();
 }

Answer 5

我认为你不能做得比 O(n^2) 更好；由于数字未排序，或者没有任何特定的属性（例如，所有数字都适合某个范围），您必须访问每个数字，以确保它是否 does/doesn '修改已有的maximum/minimum的值。访问所有数字给出 n^2 操作

使用 Java 查找矩阵最小最大值的替代方法

Alternative ways to find Matrix min max using Java

java

arrays

max

matrix

min