将matlab转换为java

Question

我是java编程中的新手。我需要将我的matlab代码转换为基本的java代码，不像使用循环和数组那样复杂，我尝试了几次，但是失败了。感谢您的帮助。这里是我的代码。

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

让我们通过Matlab代码并将每行转换为Java。我们将需要一些抽象，我们将在旅途中介绍这些抽象。

第一行：

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

的载体被分配给一个变量x。我们可以简单地说矢量是一个整数数组，但也许我们稍后需要一些更好的抽象。让我们定义一个新类Vector。不要将它与java.util.Vector混淆：可能有多个相同的非限定名称的类。

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(); 
    } 
} 

我们使用整数数组作为Vector的内部表示。请注意，只要不泄漏到类的界面中，您可以随时换出内部表示。因此，我们将我们的value成员的访问权限限制为private，这意味着只允许Vector类型的对象访问它。

新建Vector对象通过调用构造函数Vector(int... value)来实例化，该构造函数采用可变参数整型参数。内部在Java中，可变参数是相同的阵列，但他们给我们的语法糖，来实例化x以下列方式：

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

看起来非常相似，你的Matlab代码。

另一件事是，在Java中，数组是零索引的，而Matlab开始索引为1.我们的Vector类定义了一个apply-方法，它应该访问i的索引。因此，它返回value[i-1]。

现在我们要计算

x = perms(x); 

perms返回一个矩阵，含有载体x的所有排列。所以我们需要其他抽象：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被定义非常类似于Vector，但其内部表示的Vector阵列，该矩阵的行。再次，我们定义一个方法apply来检索一个元素：这一次，它需要两个参数，即行索引和列索引。

备注：重写方法toString总是好的，它在Java的类型层次结构的顶层元素中定义：Object。您可以尝试实例化Vector或Matrix，并将其作为参数传递给System.out.println以查看字符串表示形式的外观。

现在我们仍然需要在Java中实现perms。方法perms需要Vector并返回Matrix。我有一个非常黑客入侵，丑陋实现这我有点舍不得显示，但对于一个完整的答案的原因，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么。尝试自己编写一个干净的实现（或谷歌解决方案）。现在

，如果我们要重新分配我们的x，我们遇到麻烦：类型不匹配：我们宣布x是Vector类型，但perm返回一个Matrix。有多种方法来解决这个问题：

• 我们可以宣布Vector是一个Matrix，即签名更改为Vector extends Matrix。此解决方案可能有意义，但请注意不要打破行为子类型：如果类B是类A，则B必须具有与A相同的行为，并且可以定义其他行为。在同一张笔记上查找Liskov Substitution Principle。

• 我们可以声明x属于双方的超类型，即Vector和Matrix。目前，这是Object，但我们也可以定义一个新的公共超类型。然而这个解决方案可能会失去我们的静态类型安全例如，如果我们想用x作为参数传递给perm，我们需要动态地将其转换为Vector

• 我们可以定义Matrix类型的保存结果的第二个变量x2。我在这种情况下建议这个解决方案。

接下来，我们分配i = 0;和c=1;，这在Java中转化为

int i = 0; 
int c = 1; 

现在，for循环：

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

转化为

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

o NLY东西剩下的，除了把他们放在一起，是if语句：

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

转化为

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

其中apply是我们在Matrix定义的方法。请注意，在Java中，==如果应用于非原始类型（即除int,byte,char,double,boolean和float以外的所有内容）将会给出奇怪的结果。通常，您使用在Object上定义的方法equals来测试等同性。