蓝桥杯基础练习 矩阵乘法(Java)(需注意严谨考虑输入的范围!)

蓝桥杯基础练习 矩阵乘法

问题描述
  给定一个N阶矩阵A,输出A的M次幂(M是非负整数)
  例如:
  A =
  1 2
  3 4
  A的2次幂
  7 10
  15 22
  
输入格式
  第一行是一个正整数N、M(1<=N<=30, 0<=M<=5),表示矩阵A的阶数和要求的幂数
  接下来N行,每行N个绝对值不超过10的非负整数,描述矩阵A的值
  
输出格式
  输出共N行,每行N个整数,表示A的M次幂所对应的矩阵。相邻的数之间用一个空格隔开
  
样例输入
2 2
1 2
3 4

样例输出
7 10
15 22

import java.util.Scanner;
public class Main{
    
    
	public static void main(String[] args){
    
    
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		int n=input.nextInt();
		int m=input.nextInt();
		int[][] a=new int[n][n];
		int[][] b=new int[n][n];
		int[][] c=new int[n][n];
		int i,j,k,bian,he=0;
		for(i=0;i<n;i++){
    
    
			for(j=0;j<n;j++){
    
    
				a[i][j]=input.nextInt();
			}
		}
		//m==0时,方阵的零次幂是单位阵
		if(m==0){
    
    
			for(i=0;i<n;i++){
    
    
				for(j=0;j<n;j++){
    
    
					if(i==j) c[i][j]=1;
					else c[i][j]=0;
				}
			}
		}
		//m==1时,a[][]==b[][]
		if(m==1){
    
    
			for(i=0;i<n;i++){
    
    
				for(j=0;j<n;j++){
    
    
					c[i][j]=a[i][j];
				}
			}
		}
		//m>1时
		if(m>1){
    
    
			for(i=0;i<n;i++){
    
    
			    for(j=0;j<n;j++){
    
    
				    c[i][j]=a[i][j];
			    }
		    }
		}
		
		for(k=0;k<m-1;k++){
    
     //k<m-1默认了m>1
			//为b[][]赋值,若m>2,可用b[][]积累下方阵的平方
			for(i=0;i<n;i++){
    
    
				for(j=0;j<n;j++){
    
    
					b[i][j]=c[i][j];
				}
			}
			//求m次方
			for(i=0;i<n;i++){
    
    //横
				for(j=0;j<n;j++){
    
    //列
					for(bian=0;bian<n;bian++){
    
    
						he=he+b[i][bian]*a[bian][j];
					}
					c[i][j]=he;
					he=0;//注意需要清零
				}
			}
		}
		//输出方阵b[][]
		for(i=0;i<n;i++){
    
    
			for(j=0;j<n;j++){
    
    
				if(j==0) System.out.print(c[i][j]);
				else System.out.print(" "+c[i][j]);
			}
			System.out.print("\n");
		}
	}
}

【注意】需要严谨考虑输入范围,该题中当m=0,则数组c为单位阵;
当m=1,数组c==数组a;
当m=2,可以不考虑用数组b记录;
但当m>2时,必须用数组b与数组a相乘,而不能直接用数组c与数组a相乘,因为后面的c[ i ][ j ]=he;会导致结果出错,且每计算一次方,就得对数组b重新赋值。

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