java 二维矩阵 拼接

Java中的二维矩阵拼接

在Java编程中，我们经常会遇到需要对二维矩阵进行拼接的情况。二维矩阵拼接是指将多个二维矩阵按照一定的规则组合在一起，形成一个新的大的二维矩阵。这在一些数据处理、图像处理等领域中是非常常见的操作。本文将介绍如何在Java中实现二维矩阵的拼接操作。

二维矩阵的表示

在Java中，我们可以使用二维数组来表示二维矩阵。一个二维数组实际上就是一个数组的数组，即每个元素都是一个一维数组。我们可以通过两个下标来访问二维数组中的元素，第一个下标表示行号，第二个下标表示列号。

下面是一个简单的二维数组示例：

int[][] matrix = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9}
};

这个二维数组表示了一个3x3的矩阵，每个元素都是一个整数。

二维矩阵的拼接

二维矩阵的拼接操作可以分为横向拼接和纵向拼接。横向拼接是将多个二维矩阵按照行的方向拼接在一起，纵向拼接是将多个二维矩阵按照列的方向拼接在一起。下面我们将分别介绍这两种拼接操作的实现方法。

横向拼接

横向拼接就是将多个二维矩阵按照行的方向拼接在一起。假设有两个二维矩阵matrix1和matrix2，它们的行数相同，我们可以将它们横向拼接成一个新的矩阵。

public static int[][] horizontalConcat(int[][] matrix1, int[][] matrix2) {
    int rows = matrix1.length;
    int cols1 = matrix1[0].length;
    int cols2 = matrix2[0].length;
    
    int[][] result = new int[rows][cols1 + cols2];
    
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols1; j++) {
            result[i][j] = matrix1[i][j];
        }
        
        for (int j = 0; j < cols2; j++) {
            result[i][cols1 + j] = matrix2[i][j];
        }
    }
    
    return result;
}

纵向拼接

纵向拼接是将多个二维矩阵按照列的方向拼接在一起。假设有两个二维矩阵matrix1和matrix2，它们的列数相同，我们可以将它们纵向拼接成一个新的矩阵。

public static int[][] verticalConcat(int[][] matrix1, int[][] matrix2) {
    int rows1 = matrix1.length;
    int rows2 = matrix2.length;
    int cols = matrix1[0].length;
    
    int[][] result = new int[rows1 + rows2][cols];
    
    for (int i = 0; i < rows1; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            result[i][j] = matrix1[i][j];
        }
    }
    
    for (int i = 0; i < rows2; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            result[rows1 + i][j] = matrix2[i][j];
        }
    }
    
    return result;
}

流程图

下面是二维矩阵拼接的流程图：

flowchart TD
    start[开始] --> input1[输入两个二维矩阵]
    input1 --> check[检查矩阵行列数是否符合要求]
    check -- 符合 --> concat[进行拼接操作]