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public class Matrix {
public int row; // 행 전역변수 선언
public int col; // 열 전역변수 선언
public double[][] values; // 2차원 배열 행렬 전역변수 선언
public Matrix(int row, int col) { // 생성자 Matrix 생성
this.row = row; // 행의 값을 받는다.
this.col = col; // 열의 값을 받는다.
values = new double[row][col];// 전역변수 values에 row값과 col값을 넣어준다.
}
class Invers // Invers 메소드
{
determi det = new determi(); // 행렬식을 이용하기 위해 불러옴
public double[][] Invers(Matrix mat) {
Matrix inv = new Matrix(mat.row, mat.col); // 역행렬을 저장한 행렬 생성
Matrix cofactor = new Matrix(mat.row, mat.col);
double de = (double) 1 / det.data(mat);
if (det.data(mat) == 0) // 행렬식이 0일 경우
{
System.out.println("역행렬이 있지 않습니다.");// 메세지 툴력
System.exit(0); // 그리고 시스템 exit
}
for (int i = 0; i < mat.row; i++) { // 0부터 행 값까지 반복
for (int j = 0; j < mat.col; j++) {// 0부터 열 값까지 반복
cofactor.values[i][j] = Mino(mat, i, j);
inv.values[j][i] = de * Math.pow(-1, i + j)
* cofactor.values[i][j];
}
}
return inv.values;// inv를 리턴한다.
}
public double Mino(Matrix mat, int r, int c) {// 여인수전개를 위한 메소드
double cof;
Matrix minor = new Matrix(mat.row - 1, mat.col - 1);
int k = 0;
if (k == r) {
k++;
} // C_ij의 소행렬은 i행j열을 제외하므로 이런 if를 쓴다.
for (int i = 0; i < minor.row; i++) // 0부터 행값까지 반복
{
int l = 0; // l은 초기값으로 0
if (l == c) {
l++;
}// l값이 열값과 같다면 l증가
if (k == r) {
k++;
}// k값이 행값과 같다면 k증가
for (int j = 0; j < minor.col; j++) {
if (l == c) {
l++;
} // 열값과 같아면 l증가
minor.values[i][j] = mat.values[k][l];
l++;
}
k++;
}
cof = det.data(minor);// 소행렬을 구해 반환
return cof;
}
}
static class determi {
static int order;
static double[][] matrix;
public double data(Matrix mat) // 행렬식을 구할 행렬을 받는다.
{
matrix = new double[mat.row][mat.col];
order = mat.row; // order는 받은 행렬의 행의 수이다.
for (int i = 0; i < mat.row; i++)// i를 행의수만큼 돌리고
{
for (int j = 0; j < mat.col; j++) // j는 열의수만큼 돌려서
{
matrix[i][j] = mat.values[i][j]; // matrix에 mat과 같은 값을 넣는다.
}
}
return compute(); // 리턴을 compute함수로 시켜준다.
}
public static double compute() // 그럼 여기로 오는데,
{
double check[] = new double[20]; // check란 20칸짜리 배열을 만든다.
double det = 0; // det는 초기화하고
int row, col = 0; // row와 col도 초기화선언한다.
for (row = 0; row < order; row++) // row는 받은 행의 수 만큼 돌리고
{
check[row] = 1; // 이때 check의 행의수만큼의 index를 1로 지정
}
if (order == 1)// 만약 order가 1이면
{
det = matrix[0][0]; // det는 a11값이 된다.
}
for (row = 0; row < order; row++) // 다시 row를 수만큼 돌림
{
check[row] = 0;// row[i]에 0을 집어넣음
det += matrix[row][0] * Math.pow(-1, row)
* minor(row, col + 1, check);
// det를 1열의 수 곱하기 minor함수에서 받은 값으로 온다
check[row] = 1; // 이렇게 계산 되면 다시 check를 1로 해준다.
}
return det; // det 값을 반환
}
public static double minor(int Row, int Col, double trans[]) {
double result = 0;// 결과값으로 초기값을 0을 준다.
int i = 0;
if ((order - Col) == 0) {
return 1;
}
for (int row = 0; row < order; row++)// 0부터
{
if (trans[row] != 0)// 만약 trans[row]가 0이 아니라면
{
trans[row] = 0; // 0을 넣어준다.
result += matrix[row][Col] * Math.pow(-1, (double) i)
* minor(row, Col + 1, trans);
// 여인수전개에 의한 식이다. 재귀함수로 계속 돌리게된다.
trans[row] = 1; // trans[row]에 1을 넣어준다.
i++;// i 값 증가
}
}
return result; // result 반환
}
}
}
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