高效获取 Java 二维数组的 row.max 和 row.sum

Question

在Java中，给定一个dim为6000*6000的double值的二维数组，有没有一种有效的方法来查询行最大值和行总和？

我正在使用数据结构 double[][] 和一个双层循环来获取行的最大值和求和，但是效率不够高，因为这个函数被频繁调用。

double MinRowMax = Double.POSITIVE_INFINITY;
int num = 6000;
double[][] array2DDist = new double[num][num];
Random rand = new Random();

// initialising the array2DDist
for(int i=0;i<num;++i)
    for(int j=0;j<num;++j)
        array2DDist[i][j] = rand.nextDouble();

// get the row.max and row.sum
for(int i=0;i<num;++i) {
    double maxDist = Double.NEGATIVE_INFINITY;
    double sumDist = 0;
    for(int j=0;j<num;++j) {
        double dist = array2DDist[i][j];
        maxDist = Double.max(maxDist, dist);
        sumDist+=dist;
    }
    if(maxDist < MinRowMax) {
        MinRowMax = maxDist;
    }
}

是否有任何 Java 库可以提供更有效的解决方案？ Python 或 R 中有没有类似于 Matrix class 的 Java 库？

谢谢！

Answer 1

要计算数组的总和，或数组中的最大值，您必须访问数组的每个元素。你无法加快速度。

但是，如果数组不会改变，并且您将多次需要数组的总和和最大值，那么您可以计算一次，然后查找它们。有两种方法：

在开始时计算二维数组所有行的所需值，并将它们存储在查找中 table。这是一个表单或 eager 缓存。
使用（比如说）一个HashMap<Integer, CacheEntry>（其中CacheEntry代表总和和最大值），然后用这个来lazily缓存每行所需的值（由键索引）。

（或上述实施方式的一些变体。）

Is there any Java library that provides more efficient solutions? Is there any Java library that is similar to Matrix class in Python or R?

据我所知不是。当然，不在标准 Java class 库中。

但是，如果你使用 eager 或 lazy 缓存，你应该不需要库...来解决这个问题。

Answer 2

我不知道使用 Stream 是否更有效但更短。这是一个使用 4x4 数组的演示：

    double MinRowMax = Double.POSITIVE_INFINITY;
    int num = 4;
    double[][] array2DDist = new double[num][num];
    Random rand = new Random();

    // initializing the array2DDist
    for(int i=0;i<num;++i) {
        for(int j=0;j<num;++j) {
            array2DDist[i][j] = rand.nextDouble();
        }
    }

    // get the row.max and row.sum
    for(int row=0;row<num;++row) {

        double maxDist = Double.NEGATIVE_INFINITY;
        double sumDist = 0;

        for(int col=0;col<num;++col) {

            double dist = array2DDist[row][col];
            maxDist = Double.max(maxDist, dist);
            sumDist+=dist;
        }

        //System.out.println(Arrays.toString(array2DDist[row]));
        System.out.println("row sum - max " + sumDist +" - " + maxDist);
        System.out.println("row sum - max " + Arrays.stream(array2DDist[row]).parallel().sum()
                +" - " + Arrays.stream(array2DDist[row]).parallel() .max().getAsDouble());

        if(maxDist < MinRowMax) {
            MinRowMax = maxDist;
        }
    }

Answer 3

// Programme to get sum of rows value and column values seprately.

    int[] colSum =new int[array[0].length];
    for (int i = 0; i < array.length; i++){   
        for (int j = 0; j < array[i].length; j++){                
            sum += array[i][j];
            colSum[j] += array[i][j];
        }
        System.out.println("Print the sum of rows =" + sum);
    }  
    for(int k=0;k<colSum.length;k++){
        System.out.println("Print the sum of columns =" + colSum[k]);
    } 


// Programme to get maximum in 2D array.

map<int, int> temp;
int currentMax= -999999,maxCount=0;
for(i=0; i< numberOflines ;i++)
{
        for(j=0;j< array[i].length;j++)
        {
            int newCount = ++temp[array[i][j]];
            if (maxCount < newCount) {
                 maxCount = newCount;
                 currentMax = array[i][j];
            }
        }
}

高效获取 Java 二维数组的 row.max 和 row.sum

Efficiently get the row.max and row.sum of a Java 2D array

java

matrix

rowsum