From c53ba677c0b2d76e1797d39f5bce920591ef93c4 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: superhakeroftheworld <32217428+superhakeroftheworld@users.noreply.github.com> Date: Thu, 13 Dec 2018 22:25:40 +0300 Subject: [PATCH 1/4] Add files via upload --- system.java | 155 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 155 insertions(+) create mode 100644 system.java diff --git a/system.java b/system.java new file mode 100644 index 0000000..4b50aab --- /dev/null +++ b/system.java @@ -0,0 +1,155 @@ +/** +я тут еще не допилил считывание с файла (и считывание В файл ответов) +и не допилил текстовый вид преобразований над строками +но хотел бы отправить, т.к. понимаю что мой код совершенно ужасен, я уже в нем немного путаюсь + +*/ +import java.util.*; + +public class system { + public static void main(String[] args) { + Scanner in = new Scanner(System.in); + int n = in.nextInt(); + double[] line = new double[n + 1]; +/* +Я не уверен, правильно ли я передаю параметры. +Т.е. у меня есть класс Row, сначала я хотел зашить получение всей информации +о строке внутрь конструктора Row, но проблема, с которой я столкнулся: +dimension mismatch. +т.е. мне нужно было в классе Row как-то сделать массив даблов, +и как-то подгадать его размерность, но размерность я сразу не мог установить +в итоге получился такой (костыль?), что я в main считываю строку, а потом +уже полученную строку отправляю в конструктор Row. +В таком случае, вероятно, мне не нужно передавать параметр N, но я решил +его пока оставить, не знаю зачем. +P.s. как минимум мне нужен параметр N для copyOf, в джаве, оказывается, arr1 = arr2 - приравнивание ссылок +*/ + Row[] row = new Row[n]; + for (int j = 0; j < n; j++) + { + for (int i = 0; i <= n; i++){line[i] = in.nextDouble();} + row[j] = new Row(n, line); + } + Matrix matrix = new Matrix(row, n); + System.out.println(matrix.getString()); + matrix.diagonalizable(); + System.out.println(matrix.getString()); + } +} +/* +Я думаю, класс Row (по крайней мере в моей реализации) тут излишен и можно было хранить все +в массива даблов, но я его написал для набивания руки +*/ +class Row { // N на 1 больше, чем вход, т.к. тут я учитываю и ответ (то, что справа от равно) + int N; + double[] line = new double[N]; + public Row(int N, double[] row) { + this.line = Arrays.copyOf(row, N + 1); + this.N = N; + } + + double getValue(int i) { + return this.line[i]; + } + + void add(Row other) { //поидее можно сделать private? + for (int i = 0; i <= this.N; i++) { + this.line[i] += other.line[i]; + } + } + void mul(double num) { //умножение строки на константу + for (int i = 0; i <= this.N; i++) { + this.line[i] = this.line[i] * num; + } + } + + String getString() { + return Arrays.toString(this.line); + } +} + +class Matrix { +/* +это очередным грабли (с инт Н), т.к. у меня не получилось найти длину массива Row, то я передавал длину из мэина, +не уверен, что это хорошая практика +*/ + int N; + Row[] rows = new Row[1]; + public Matrix(Row[] row, int n) { + this.rows = row; + this.N = n; + } + + boolean checkValue(int i, int j) { // true - значит этот элемент не 0; j строка i столбец + return (this.rows[j].getValue(i) == 0 ? false: true); + } + + void diagonalizable() { + this.diagonalizable_down(); + this.diagonalizable_up(); + } + + void diagonalizable_down() { + for (int i = 0; i < this.N; i++) { + if(!this.checkValue(i, i)) { + for (int k = (i < this.N - 1) ? i + 1: this.N; k < this.N; k++) { + if (this.checkValue(i, k)) { + this.swap(i, k); + } + } + } + else { + double coef = this.rows[i].getValue(i); + this.rows[i].mul(1 / coef); + for (int j = (i < this.N - 1) ? i + 1: this.N; j < this.N; j++) { + coef = (-1) * this.rows[j].getValue(i); + //тут самое худшее место, но я не знаю как переписать лучше, сначала решу, а потом оптимизирую + this.rows[i].mul(coef); + this.rows[j].add(this.rows[i]); + this.rows[i].mul(1 / coef); + } + + } + } + } + + void diagonalizable_up() { + for (int i = this.N - 1; i >= 0; i--) { + if(!this.checkValue(i, i)) { + for (int k = (i > 0) ? i - 1: -1; k >= 0; k--) { + if (this.checkValue(i, k)) { + this.swap(i, k); + } + } + } + else { + double coef = this.rows[i].getValue(i); + this.rows[i].mul(1 / coef); + for (int j = (i > 0) ? i - 1: -1; j >= 0; j--) { + coef = (-1) * this.rows[j].getValue(i); + //тут самое худшее место, но я не знаю как переписать лучше, сначала решу, а потом оптимизирую + this.rows[i].mul(coef); + this.rows[j].add(this.rows[i]); + this.rows[i].mul(1 / coef); + } + } + } + } +/* +тут свап работает так, как бы я этого хотел, но не так, как я думаю, что он должен работать (( +т.е. когда я пробовал так манипулировать с arrays, я увидел, что массивы записываются по ссылке +а тут происходит что-то в стиле arr1.copyOf(arr2), не совсем понимаю почему так +*/ + void swap(int i, int j) { + Row row = this.rows[i]; + this.rows[i] = this.rows[j]; + this.rows[j] = row; + } + String getString() { + String s = ""; + for (int i = 0; i < this.N; i++) { + s += this.rows[i].getString(); + } + return s; + } +} From 31665855da56921efd0d643e87f4212739f29c81 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: superhakeroftheworld <32217428+superhakeroftheworld@users.noreply.github.com> Date: Thu, 13 Dec 2018 22:26:56 +0300 Subject: [PATCH 2/4] Update Main.java --- src/solver/Main.java | 157 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++-- 1 file changed, 153 insertions(+), 4 deletions(-) diff --git a/src/solver/Main.java b/src/solver/Main.java index 4404714..322c392 100644 --- a/src/solver/Main.java +++ b/src/solver/Main.java @@ -1,7 +1,156 @@ +/** +я тут еще не допилил считывание с файла (и считывание В файл ответов) +и не допилил текстовый вид преобразований над строками +но хотел бы отправить, т.к. понимаю что мой код совершенно ужасен, я уже в нем немного путаюсь + +*/ package solver; +import java.util.*; public class Main { - public static void main(String[] args) { - System.out.print("Hello world!"); - } -} \ No newline at end of file + public static void main(String[] args) { + Scanner in = new Scanner(System.in); + int n = in.nextInt(); + double[] line = new double[n + 1]; +/* +Я не уверен, правильно ли я передаю параметры. +Т.е. у меня есть класс Row, сначала я хотел зашить получение всей информации +о строке внутрь конструктора Row, но проблема, с которой я столкнулся: +dimension mismatch. +т.е. мне нужно было в классе Row как-то сделать массив даблов, +и как-то подгадать его размерность, но размерность я сразу не мог установить +в итоге получился такой (костыль?), что я в main считываю строку, а потом +уже полученную строку отправляю в конструктор Row. +В таком случае, вероятно, мне не нужно передавать параметр N, но я решил +его пока оставить, не знаю зачем. +P.s. как минимум мне нужен параметр N для copyOf, в джаве, оказывается, arr1 = arr2 - приравнивание ссылок +*/ + Row[] row = new Row[n]; + for (int j = 0; j < n; j++) + { + for (int i = 0; i <= n; i++){line[i] = in.nextDouble();} + row[j] = new Row(n, line); + } + Matrix matrix = new Matrix(row, n); + System.out.println(matrix.getString()); + matrix.diagonalizable(); + System.out.println(matrix.getString()); + } +} +/* +Я думаю, класс Row (по крайней мере в моей реализации) тут излишен и можно было хранить все +в массива даблов, но я его написал для набивания руки +*/ +class Row { // N на 1 больше, чем вход, т.к. тут я учитываю и ответ (то, что справа от равно) + int N; + double[] line = new double[N]; + public Row(int N, double[] row) { + this.line = Arrays.copyOf(row, N + 1); + this.N = N; + } + + double getValue(int i) { + return this.line[i]; + } + + void add(Row other) { //поидее можно сделать private? + for (int i = 0; i <= this.N; i++) { + this.line[i] += other.line[i]; + } + } + void mul(double num) { //умножение строки на константу + for (int i = 0; i <= this.N; i++) { + this.line[i] = this.line[i] * num; + } + } + + String getString() { + return Arrays.toString(this.line); + } +} + +class Matrix { +/* +это очередным грабли (с инт Н), т.к. у меня не получилось найти длину массива Row, то я передавал длину из мэина, +не уверен, что это хорошая практика +*/ + int N; + Row[] rows = new Row[1]; + public Matrix(Row[] row, int n) { + this.rows = row; + this.N = n; + } + + boolean checkValue(int i, int j) { // true - значит этот элемент не 0; j строка i столбец + return (this.rows[j].getValue(i) == 0 ? false: true); + } + + void diagonalizable() { + this.diagonalizable_down(); + this.diagonalizable_up(); + } + + void diagonalizable_down() { + for (int i = 0; i < this.N; i++) { + if(!this.checkValue(i, i)) { + for (int k = (i < this.N - 1) ? i + 1: this.N; k < this.N; k++) { + if (this.checkValue(i, k)) { + this.swap(i, k); + } + } + } + else { + double coef = this.rows[i].getValue(i); + this.rows[i].mul(1 / coef); + for (int j = (i < this.N - 1) ? i + 1: this.N; j < this.N; j++) { + coef = (-1) * this.rows[j].getValue(i); + //тут самое худшее место, но я не знаю как переписать лучше, сначала решу, а потом оптимизирую + this.rows[i].mul(coef); + this.rows[j].add(this.rows[i]); + this.rows[i].mul(1 / coef); + } + + } + } + } + + void diagonalizable_up() { + for (int i = this.N - 1; i >= 0; i--) { + if(!this.checkValue(i, i)) { + for (int k = (i > 0) ? i - 1: -1; k >= 0; k--) { + if (this.checkValue(i, k)) { + this.swap(i, k); + } + } + } + else { + double coef = this.rows[i].getValue(i); + this.rows[i].mul(1 / coef); + for (int j = (i > 0) ? i - 1: -1; j >= 0; j--) { + coef = (-1) * this.rows[j].getValue(i); + //тут самое худшее место, но я не знаю как переписать лучше, сначала решу, а потом оптимизирую + this.rows[i].mul(coef); + this.rows[j].add(this.rows[i]); + this.rows[i].mul(1 / coef); + } + } + } + } +/* +тут свап работает так, как бы я этого хотел, но не так, как я думаю, что он должен работать (( +т.е. когда я пробовал так манипулировать с arrays, я увидел, что массивы записываются по ссылке +а тут происходит что-то в стиле arr1.copyOf(arr2), не совсем понимаю почему так +*/ + void swap(int i, int j) { + Row row = this.rows[i]; + this.rows[i] = this.rows[j]; + this.rows[j] = row; + } + String getString() { + String s = ""; + for (int i = 0; i < this.N; i++) { + s += this.rows[i].getString(); + } + return s; + } +} From 1f7fd5c9ac0f67e83eda56bcfcebc48fc973e42d Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: superhakeroftheworld <32217428+superhakeroftheworld@users.noreply.github.com> Date: Fri, 14 Dec 2018 12:10:14 +0300 Subject: [PATCH 3/4] Delete system.java --- system.java | 155 ---------------------------------------------------- 1 file changed, 155 deletions(-) delete mode 100644 system.java diff --git a/system.java b/system.java deleted file mode 100644 index 4b50aab..0000000 --- a/system.java +++ /dev/null @@ -1,155 +0,0 @@ -/** -я тут еще не допилил считывание с файла (и считывание В файл ответов) -и не допилил текстовый вид преобразований над строками -но хотел бы отправить, т.к. понимаю что мой код совершенно ужасен, я уже в нем немного путаюсь - -*/ -import java.util.*; - -public class system { - public static void main(String[] args) { - Scanner in = new Scanner(System.in); - int n = in.nextInt(); - double[] line = new double[n + 1]; -/* -Я не уверен, правильно ли я передаю параметры. -Т.е. у меня есть класс Row, сначала я хотел зашить получение всей информации -о строке внутрь конструктора Row, но проблема, с которой я столкнулся: -dimension mismatch. -т.е. мне нужно было в классе Row как-то сделать массив даблов, -и как-то подгадать его размерность, но размерность я сразу не мог установить -в итоге получился такой (костыль?), что я в main считываю строку, а потом -уже полученную строку отправляю в конструктор Row. -В таком случае, вероятно, мне не нужно передавать параметр N, но я решил -его пока оставить, не знаю зачем. -P.s. как минимум мне нужен параметр N для copyOf, в джаве, оказывается, arr1 = arr2 - приравнивание ссылок -*/ - Row[] row = new Row[n]; - for (int j = 0; j < n; j++) - { - for (int i = 0; i <= n; i++){line[i] = in.nextDouble();} - row[j] = new Row(n, line); - } - Matrix matrix = new Matrix(row, n); - System.out.println(matrix.getString()); - matrix.diagonalizable(); - System.out.println(matrix.getString()); - } -} -/* -Я думаю, класс Row (по крайней мере в моей реализации) тут излишен и можно было хранить все -в массива даблов, но я его написал для набивания руки -*/ -class Row { // N на 1 больше, чем вход, т.к. тут я учитываю и ответ (то, что справа от равно) - int N; - double[] line = new double[N]; - public Row(int N, double[] row) { - this.line = Arrays.copyOf(row, N + 1); - this.N = N; - } - - double getValue(int i) { - return this.line[i]; - } - - void add(Row other) { //поидее можно сделать private? - for (int i = 0; i <= this.N; i++) { - this.line[i] += other.line[i]; - } - } - void mul(double num) { //умножение строки на константу - for (int i = 0; i <= this.N; i++) { - this.line[i] = this.line[i] * num; - } - } - - String getString() { - return Arrays.toString(this.line); - } -} - -class Matrix { -/* -это очередным грабли (с инт Н), т.к. у меня не получилось найти длину массива Row, то я передавал длину из мэина, -не уверен, что это хорошая практика -*/ - int N; - Row[] rows = new Row[1]; - public Matrix(Row[] row, int n) { - this.rows = row; - this.N = n; - } - - boolean checkValue(int i, int j) { // true - значит этот элемент не 0; j строка i столбец - return (this.rows[j].getValue(i) == 0 ? false: true); - } - - void diagonalizable() { - this.diagonalizable_down(); - this.diagonalizable_up(); - } - - void diagonalizable_down() { - for (int i = 0; i < this.N; i++) { - if(!this.checkValue(i, i)) { - for (int k = (i < this.N - 1) ? i + 1: this.N; k < this.N; k++) { - if (this.checkValue(i, k)) { - this.swap(i, k); - } - } - } - else { - double coef = this.rows[i].getValue(i); - this.rows[i].mul(1 / coef); - for (int j = (i < this.N - 1) ? i + 1: this.N; j < this.N; j++) { - coef = (-1) * this.rows[j].getValue(i); - //тут самое худшее место, но я не знаю как переписать лучше, сначала решу, а потом оптимизирую - this.rows[i].mul(coef); - this.rows[j].add(this.rows[i]); - this.rows[i].mul(1 / coef); - } - - } - } - } - - void diagonalizable_up() { - for (int i = this.N - 1; i >= 0; i--) { - if(!this.checkValue(i, i)) { - for (int k = (i > 0) ? i - 1: -1; k >= 0; k--) { - if (this.checkValue(i, k)) { - this.swap(i, k); - } - } - } - else { - double coef = this.rows[i].getValue(i); - this.rows[i].mul(1 / coef); - for (int j = (i > 0) ? i - 1: -1; j >= 0; j--) { - coef = (-1) * this.rows[j].getValue(i); - //тут самое худшее место, но я не знаю как переписать лучше, сначала решу, а потом оптимизирую - this.rows[i].mul(coef); - this.rows[j].add(this.rows[i]); - this.rows[i].mul(1 / coef); - } - } - } - } -/* -тут свап работает так, как бы я этого хотел, но не так, как я думаю, что он должен работать (( -т.е. когда я пробовал так манипулировать с arrays, я увидел, что массивы записываются по ссылке -а тут происходит что-то в стиле arr1.copyOf(arr2), не совсем понимаю почему так -*/ - void swap(int i, int j) { - Row row = this.rows[i]; - this.rows[i] = this.rows[j]; - this.rows[j] = row; - } - String getString() { - String s = ""; - for (int i = 0; i < this.N; i++) { - s += this.rows[i].getString(); - } - return s; - } -} From 178f653d8ee638174c1d31fb5f6b80a547643d64 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: superhakeroftheworld <32217428+superhakeroftheworld@users.noreply.github.com> Date: Fri, 14 Dec 2018 14:44:05 +0300 Subject: [PATCH 4/4] Update Main.java --- src/solver/Main.java | 109 ++++++++++++++++++++++++++++++++----------- 1 file changed, 81 insertions(+), 28 deletions(-) diff --git a/src/solver/Main.java b/src/solver/Main.java index 322c392..66a88ae 100644 --- a/src/solver/Main.java +++ b/src/solver/Main.java @@ -1,17 +1,47 @@ /** -я тут еще не допилил считывание с файла (и считывание В файл ответов) -и не допилил текстовый вид преобразований над строками -но хотел бы отправить, т.к. понимаю что мой код совершенно ужасен, я уже в нем немного путаюсь - +Заранее извиняюсь у того, кто будет читать мой код. +В static происходит считывание с файла. matrix.diagonalizable() - это метод который "делает все", т.е. и преобразовывает матрицу +и записывает в файл out.txt решение +Я предполагаю что файлы in.txt и out.txt находятся в той же директории, что и основная программа. +Далее, у класса Row есть основные методы: сложение с другим объектом этого класса (add) и умножение на число (mul) +Ну и getValue делает ровно то, что он должен делать. +У класса Matrix diagonalizable_down, diagonalizable_up - методы, которые приводят матрицу произвольную (с ненулевым определителем! +я тут и везде предполагал то, что система совместна!) к верхнетреугольному и нижнетреугольному видам. +Их композиция, естественно, дает диагональную матрицу и метод solve - переписывание того, что стоит справа от равно в системе +т.к. в диагонализации так же реализован метод, который "делает на диагонали единички". +swap - перестановка двух строчек. +Поидее, можно написать метод для транспозиции и хватит только diagonalizable_down, но я не уверен +так же, поидее, можно сделать наследуемый класс - диагональных матриц и вывод ответа загнать в этот же класс. Может быть это +даже ускорит программу (если избавиться от лишних действий с приведением главной диагонали к единичной, т.к. +там эти действия выполняются чаще, чем нужно) +ну и, естественно, еще нужно добавить метод det для подсчета решений через определители +я не знаю какие из методов стоит реализовывать, скорее всего, через некоторое время мой внутренний перфекционист заставит себя +удалить весь этот ужасный код и переписать нормально, но я пока не привык к стандартам и не развил хороший вкус на джава код -.- */ -package solver; import java.util.*; - +import java.io.File; +import java.io.FileNotFoundException; +import java.io.FileWriter; +import java.io.IOException; public class Main { public static void main(String[] args) { - Scanner in = new Scanner(System.in); - int n = in.nextInt(); - double[] line = new double[n + 1]; + File file = new File("in.txt"); + try(Scanner scanner = new Scanner(file)) { + int n = scanner.nextInt(); + double[] line = new double[n + 1]; + Row[] row = new Row[n]; + for (int j = 0; j < n; j++) + { + for (int i = 0; i <= n; i++){line[i] = scanner.nextDouble();} + row[j] = new Row(n, line); + } + Matrix matrix = new Matrix(row, n); + matrix.diagonalizable(); + } catch (FileNotFoundException e) { + System.out.println("I hope that never happen"); + } + } +} /* Я не уверен, правильно ли я передаю параметры. Т.е. у меня есть класс Row, сначала я хотел зашить получение всей информации @@ -25,18 +55,6 @@ public static void main(String[] args) { его пока оставить, не знаю зачем. P.s. как минимум мне нужен параметр N для copyOf, в джаве, оказывается, arr1 = arr2 - приравнивание ссылок */ - Row[] row = new Row[n]; - for (int j = 0; j < n; j++) - { - for (int i = 0; i <= n; i++){line[i] = in.nextDouble();} - row[j] = new Row(n, line); - } - Matrix matrix = new Matrix(row, n); - System.out.println(matrix.getString()); - matrix.diagonalizable(); - System.out.println(matrix.getString()); - } -} /* Я думаю, класс Row (по крайней мере в моей реализации) тут излишен и можно было хранить все в массива даблов, но я его написал для набивания руки @@ -85,16 +103,29 @@ public Matrix(Row[] row, int n) { return (this.rows[j].getValue(i) == 0 ? false: true); } + void diagonalizable() { - this.diagonalizable_down(); - this.diagonalizable_up(); - } + String s = ""; + s += "start solving the equation\n"; + s += "Rows manipulation\n"; + s += this.diagonalizable_down(); + s += this.diagonalizable_up(); + s += this.solve(); + File file = new File("out.txt"); - void diagonalizable_down() { + try (FileWriter writer = new FileWriter(file)) { + writer.write(s); + } catch (IOException e) { + System.out.printf("Exception"); + } + } + String diagonalizable_down() { + String s = ""; for (int i = 0; i < this.N; i++) { if(!this.checkValue(i, i)) { for (int k = (i < this.N - 1) ? i + 1: this.N; k < this.N; k++) { if (this.checkValue(i, k)) { + s = s + "Swap " + (i + 1) + " and " + (k + 1) + " rows\n"; this.swap(i, k); } } @@ -102,23 +133,30 @@ void diagonalizable_down() { else { double coef = this.rows[i].getValue(i); this.rows[i].mul(1 / coef); + s = s + 1 / coef + " * R" + (i + 1) + " -> R" + (i + 1) + "\n"; for (int j = (i < this.N - 1) ? i + 1: this.N; j < this.N; j++) { coef = (-1) * this.rows[j].getValue(i); - //тут самое худшее место, но я не знаю как переписать лучше, сначала решу, а потом оптимизирую + //тут самое худшее место, но я не придумал, как сделать лучше + //есть вариант только подправить add и mul в Row, но мне кажется это плохая идея this.rows[i].mul(coef); this.rows[j].add(this.rows[i]); this.rows[i].mul(1 / coef); + s = s + coef + " * R" + (i + 1); + s = s + " R" + (j + 1) + " -> R" + (j + 1) + "\n"; + s = s + coef + " * R" + (i + 1) + " -> R" + (i + 1) + "\n"; } } } + return s; } - - void diagonalizable_up() { + String diagonalizable_up() { + String s = ""; for (int i = this.N - 1; i >= 0; i--) { if(!this.checkValue(i, i)) { for (int k = (i > 0) ? i - 1: -1; k >= 0; k--) { if (this.checkValue(i, k)) { + s = s + "Swap " + (i + 1) + " and " + (k + 1) + " rows" + "\n"; this.swap(i, k); } } @@ -126,15 +164,20 @@ void diagonalizable_up() { else { double coef = this.rows[i].getValue(i); this.rows[i].mul(1 / coef); + s = s + 1 / coef + " * R" + (i + 1) + " -> R" + (i + 1) + "\n"; for (int j = (i > 0) ? i - 1: -1; j >= 0; j--) { coef = (-1) * this.rows[j].getValue(i); //тут самое худшее место, но я не знаю как переписать лучше, сначала решу, а потом оптимизирую this.rows[i].mul(coef); this.rows[j].add(this.rows[i]); this.rows[i].mul(1 / coef); + s = s + coef + " * R" + (i + 1); + s = s + " R" + (j + 1) + " -> R" + (j + 1); + s = s + coef + " * R" + (i + 1) + " -> R" + (i + 1) + "\n"; } } } + return s; } /* тут свап работает так, как бы я этого хотел, но не так, как я думаю, что он должен работать (( @@ -153,4 +196,14 @@ String getString() { } return s; } + String solve () { + String s = ""; + s += "The solution is: ("; + for (int i = 0; i < this.N - 1; i++) { + s = s + this.rows[i].getValue(this.N) + ", "; + } + s = s + this.rows[this.N - 1].getValue(this.N) + ")\n"; + return s; + } + }