java - 多次元配列の転置

Question

行ベースの多次元配列があります:

/** [row][column]. */
public int[][] tiles;

次のように、この配列を列ベースの配列に変換したいと思います。

/** [column][row]. */
public int[][] tiles;

...しかし、どこから始めればよいか本当にわかりません

Answer 1

次の解決策は、実際には転置された配列を印刷するだけでなく、正方形だけでなくすべての長方形の配列に対して機能します。

public int[][] transpose(int[][] array) {
    // empty or unset array, nothing do to here
    if (array == null || array.length == 0)
        return array;

    int width = array.length;
    int height = array[0].length;

    int[][] array_new = new int[height][width];

    for (int x = 0; x < width; x++) {
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            array_new[y][x] = array[x][y];
        }
    }
    return array_new;
}

たとえば、次の方法で呼び出す必要があります。

int[][] a = new int[][]{{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}};
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    System.out.print("[");
    for (int y = 0; y < a[0].length; y++) {
        System.out.print(a[i][y] + ",");
    }
    System.out.print("]\n");
}

a = transpose(a); // call
System.out.println();

for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    System.out.print("[");
    for (int y = 0; y < a[0].length; y++) {
        System.out.print(a[i][y] + ",");
    }
    System.out.print("]\n");
}

期待どおりの出力になります：

[1,2,3,4,]
[5,6,7,8,]

[1,5,]
[2,6,]
[3,7,]
[4,8,]

Answer 2

これを試して：

@Test
public void transpose() {
    final int[][] original = new int[][]{
            {1, 2, 3, 4},
            {5, 6, 7, 8},
            {9, 10, 11, 12}};

    for (int i = 0; i < original.length; i++) {
        for (int j = 0; j < original[i].length; j++) {
            System.out.print(original[i][j] + " ");
        }
        System.out.print("\n");
    }
    System.out.print("\n\n matrix transpose:\n");
    // transpose
    if (original.length > 0) {
        for (int i = 0; i < original[0].length; i++) {
            for (int j = 0; j < original.length; j++) {
                System.out.print(original[j][i] + " ");
            }
            System.out.print("\n");
        }
    }
}

出力：

1 2 3 4 
5 6 7 8 
9 10 11 12 


 matrix transpose:
1 5 9 
2 6 10 
3 7 11 
4 8 12 

Answer 3

もう少し一般的な方法：

/**
 * Transposes the given array, swapping rows with columns. The given array might contain arrays as elements that are
 * not all of the same length. The returned array will have {@code null} values at those places.
 * 
 * @param <T>
 *            the type of the array
 * 
 * @param array
 *            the array
 * 
 * @return the transposed array
 * 
 * @throws NullPointerException
 *             if the given array is {@code null}
 */
public static <T> T[][] transpose(final T[][] array) {
    Objects.requireNonNull(array);
    // get y count
    final int yCount = Arrays.stream(array).mapToInt(a -> a.length).max().orElse(0);
    final int xCount = array.length;
    final Class<?> componentType = array.getClass().getComponentType().getComponentType();
    @SuppressWarnings("unchecked")
    final T[][] newArray = (T[][]) Array.newInstance(componentType, yCount, xCount);
    for (int x = 0; x < xCount; x++) {
        for (int y = 0; y < yCount; y++) {
            if (array[x] == null || y >= array[x].length) break;
            newArray[y][x] = array[x][y];
        }
    }
    return newArray;
}

Answer 4

マトリックスのインプレース転置を行いたい場合（この場合row count = col count）、Javaで次のことができます

public static void inPlaceTranspose(int [][] matrix){

    int rows = matrix.length;
    int cols = matrix[0].length;

    for(int i=0;i<rows;i++){
        for(int j=i+1;j<cols;j++){
            matrix[i][j] = matrix[i][j] + matrix[j][i];
            matrix[j][i] = matrix[i][j] - matrix[j][i];
            matrix[i][j] = matrix[i][j] - matrix[j][i];
        }
    }
}

Answer 5

public int[][] tiles, temp;

// Add values to tiles, wherever you end up doing that, then:
System.arraycopy(tiles, 0, temp, 0, tiles.length);

for (int row = 0; row < tiles.length; row++) // Loop over rows
    for (int col = 0; col < tiles[row].length; col++) // Loop over columns
        tiles[col][row] = temp[row][col]; // Rotate

それはあなたのためにそれをするはずです。

Answer 6

ここに私の 50 セントがあります: 多次元配列を変換するためのユーティリティ メソッドとテスト (私の場合は double の場合):

/**
 * Transponse bidimensional array.
 *
 * @param original Original table.
 * @return Transponsed.
 */
public static double[][] transponse(double[][] original) {
    double[][] transponsed = new double
            [original[0].length]
            [original.length];

    for (int i = 0; i < original[0].length; i++) {
        for (int j = 0; j < original.length; j++) {
            transponsed[i][j] = original[j][i];
        }
    }
    return transponsed;
}

@Test
void aMatrix_OfTwoDimensions_ToBeTransponsed() {
    final double[][] original =
            new double[][]{{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};

    double[][] transponsed = Analysis.transponse(original);

    assertThat(transponsed[1][2], is(equalTo(10)));
}

Answer 7

public int[][] getTranspose() {
    int[][] transpose = new int[row][column];
    for (int i = 0; i < row; i++) {
        for (int j = 0; j < column; j++) {
            transpose[i][j] = original[j][i];
        }
    }
    return transpose;
}