การคูณเมทริกซ์ขนาด 3x3

โจทย์

เขียนโปรแกรมที่อ่านเมทริกซ์ขนาด 3 x 3 จำนวนสองเมทริกซ์ และแสดงผลคูณของทั้งสองเมทริกซ์ ในการคูณเมทริกซ์ a ด้วยเมทริกซ์ b จำนวนคอลัมน์ใน a ต้องเท่ากับจำนวนแถวใน b และทั้งสองเมทริกซ์ต้องมีประเภทของสมาชิกที่เหมือนกันหรือเข้ากันได้ ให้ c เป็นผลลัพธ์ของการคูณ ตัวอย่างเช่น สำหรับเมทริกซ์ขนาด 3 x 3 สองเมทริกซ์ a และ b, ผลลัพธ์ c คือ

$\begin{bmatrix} a_{11} & a_{12} & a_{13} \\ a_{21} & a_{22} & a_{23} \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} b_{11} & b_{12} & b_{13} \\ b_{21} & b_{22} & b_{23} \\ b_{31} & b_{32} & b_{23} \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} {ab}_{11} & {ab}_{12} & {ab}_{13} \\ {ab}_{21} & {ab}_{22} & {ab}_{23} \\ {ab}_{31} & {ab}_{32} & {ab}_{23} \end{bmatrix}$

โดยที่

ถ้าเมทริกซ์ 1 คือ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 และเมทริกซ์ 2 คือ 0 2 4 1 4.5 2.2 1.1 4.3 5.2 การคูณเมทริกซ์จะเป็นดังนี้:

แต่ละสมาชิกของเมทริกซ์ผลคูณ ab สามารถคำนวณได้ดังนี้:

• ${ab}_{11} = (1.0 \times 0.0) + (2.0 \times 1.0) + (3.0 \times 1.1) = 5.3$
• ${ab}_{12} = (1.0 \times 2.0) + (2.0 \times 4.5) + (3.0 \times 4.3) = 11.6$
• ${ab}_{13} = (1.0 \times 4.0) + (2.0 \times 2.2) + (3.0 \times 5.2) = 17.9$
• …
• ${ab}_{33} = (7.0 \times 4.0) + (8.0 \times 2.2) + (9.0 \times 5.2) = 92.4$

คำแนะนำ: ใช้ double เป็นประเภทข้อมูล

โค้ด

import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        double[][] matrixA = new double[3][3];
        double[][] matrixB = new double[3][3];
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                matrixA[i][j] = scanner.nextDouble();
            }
        }
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                matrixB[i][j] = scanner.nextDouble();
            }
        }
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                double product = (matrixA[i][0] * matrixB[0][j]) + (matrixA[i][1] * matrixB[1][j]) + (matrixA[i][2] * matrixB[2][j]);
                System.out.print(product + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

คำอธิบาย

import java.util.Scanner;

• เราเริ่มต้นด้วยการนำเข้า (import) คลาส Scanner ซึ่งใช้สำหรับการรับข้อมูลจากผู้ใช้

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

• เราสร้างคลาสหลักชื่อ Main
• เมธอด main เป็นจุดเริ่มต้นของโปรแกรม
• เราสร้างออบเจ็กต์ Scanner เพื่อรับข้อมูลจากผู้ใช้

        double[][] matrixA = new double[3][3];
        double[][] matrixB = new double[3][3];

• เราสร้างอาร์เรย์สองมิติสองชุด matrixA และ matrixB ขนาด 3x3 เพื่อเก็บข้อมูลของเมทริกซ์สองเมทริกซ์
• เราใช้ double เป็นประเภทข้อมูลตามคำแนะนำ เพื่อรองรับทั้งจำนวนเต็มและทศนิยม

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                matrixA[i][j] = scanner.nextDouble();
            }
        }

• เราใช้ลูปซ้อนเพื่อรับค่าจากผู้ใช้สำหรับเมทริกซ์ A
• scanner.nextDouble() ใช้เพื่อรับค่าทศนิยมจากผู้ใช้

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                matrixB[i][j] = scanner.nextDouble();
            }
        }

• เราทำเช่นเดียวกันเพื่อรับค่าสำหรับเมทริกซ์ B

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                double product = (matrixA[i][0] * matrixB[0][j]) +
                                 (matrixA[i][1] * matrixB[1][j]) +
                                 (matrixA[i][2] * matrixB[2][j]);
                System.out.print(product + " ");
            }
            System.out.println();
        }

• เราใช้ลูปซ้อนอีกครั้งเพื่อคำนวณผลคูณของเมทริกซ์
• สำหรับแต่ละตำแหน่ง (i, j) ในเมทริกซ์ผลลัพธ์ เราคำนวณผลรวมของผลคูณระหว่างแถว i ของ matrixA และคอลัมน์ j ของ matrixB
• product เก็บผลลัพธ์ของการคูณเมทริกซ์สำหรับแต่ละตำแหน่ง
• เราใช้ System.out.print() เพื่อแสดงผลลัพธ์ในแต่ละตำแหน่ง โดยเว้นวรรคระหว่างแต่ละค่า
• System.out.println() ใช้เพื่อขึ้นบรรทัดใหม่หลังจากแสดงผลครบทุกคอลัมน์ในแต่ละแถว