//矩阵运算的函数
;(function(global){
global.Matrix = {
//生成对角矩阵，非零元素都为1
eye : function( n ){
var result = [];
var arr;
for ( var i = 0; i < n; i++ ) {
arr = []
for ( var j = 0; j < n; j++ ) {
if (i === j )
arr[j] = 1;
else
arr[j] = 0;
}
result.push( arr );
}
return result;
},
//生成全零的矩阵,height:行，列
zeros : function( height, width ) {
return this._produceSameNumber( height, width, 0 );
},
ones : function( height, width ) {
return this._produceSameNumber( height, width, 1 );
},
//生成数字全部一样的矩阵，比如说0或者1
_produceSameNumber : function( height, width, number ) {
var result = [];
var arr;
for ( var i = 0; i < height; i++ ) {
arr = (new Array( width )).join( ',' ).split( ',' ).map( function(){
return number;
});
result.push( arr );
}
return result;
},
//定义矩阵相加或是相减
_addOrSub : function( arr1, arr2, operater ) {
var shape1 = this.shape(arr1);
var shape2 = this.shape( arr2);
var result = [], arr;
if ( !_isSameShape( shape1, shape2 ) ) {
throw new Error( '两个数组的维度不同，不能相加')
}else{
for ( var i = 0; i < shape1[0]; i++ ) {
arr = [];
for ( var j = 0; j < shape1[1]; j++ ) {
if ( operater )
arr[j] = _getItem(arr1, i, j) + _getItem( arr2, i, j);
else
arr[j] = _getItem(arr1, i, j) - _getItem( arr2, i, j);
}
result.push( arr );
}
}
return result;
},
add : function( arr1, arr2 ) {
return this._addOrSub( arr1, arr2, true);
},
sub : function( arr1, arr2 ) {
return this._addOrSub( arr1, arr2, false);
},
//字符转矩阵
toMatrix:function(config){
if(Object.prototype.toString.call(config)=="[object String]") {
var list2 = config.split("
")
list2 = list2.map(function (item) {
var arr = item.split(",")
return arr
})
return list2;
}else{
return config;
}
},
//转字符
toString:function(data){
var arr=[]
data.forEach(function(item){
arr.push(item.join(","))
})
return arr.join("
")
},
//矩阵的数乘
multip : function( arr, number ) {
var shape1 = this.shape(arr);
var result = [], a;
for ( var i = 0; i < shape1[0]; i++ ) {
a = arr[i].map( function( item ) {
return item * number;
});
result.push( a );
}
return result;
},
//矩阵之间的相乘
dot : function( arr1, arr2 ) {
var shape1 = this.shape( arr1 );
var shape2 = this.shape( arr2 );
var result = [], arr;
// console.log( shape1, shape2 )
//必须的条件是：第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数
if ( shape1[1] !== shape2[0] ) {
throw new Error('两个矩阵不满足矩阵相乘的规范，' +
'规范是第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数，请检查。')
}else{
//先将整个的数组构造出来
for ( var i = 0; i < shape1[0]; i++ ) {
result.push([]);
}
//最终的矩阵的行列分别为：shape1[0] shape2[1]
//先从列开始循环比较好
for ( i = 0; i < shape2[1]; i++ ) {
for ( var j = 0; j < shape1[0]; j++ ) {
var row = _getRow( arr1, shape1, j);
var column = _getColumn( arr2, shape2, i );
// console.log( row, column )
result[j][i] = singleMultip( row, column );
}
}
}
return result;
},
//获取矩阵的转置矩阵
transpose : function( arr ) {
var shape = this.shape( arr );
var result, a;
//result需要有与原来相反的行和列，行列的数量调换
result = ( new Array( shape[1] ) ).join( ',' ).split( ',' ).map( function(){
return [];
});
//将原来的行转变成现在的列
for ( var i = 0; i < shape[0]; i++ ) {
var row = _getRow( arr, shape, i );
result.forEach( function( item, index ) {
item.push( row[index] );
} )
}
return result;
},
//获取这个矩阵的行和列
shape : function( M ) {
var height,width;
if ( _isArray( M ) && M.length > 0 ) {
if ( _isArray( M[0] ) ){
height = M.length;
width = M[0].length;
}else{
throw new Error( '数组的第一个元素不是数组形式或者' +
'数组长度等于0，请检查' );
}
}else{
throw new Error( M + '不是数组形式或者数组长度等于0，请检查' );
}
return [height, width ];
}
};
function _isArray( arr ) {
if ( Array.isArray ){
return Array.isArray( arr );
}else {
return Object.prototype.toString.call( arr ).toLowerCase() === '[object array]';
}
}
function _isSameShape( shape1, shape2 ) {
return shape1[0] === shape2[0] && shape1[1] === shape2[1];
}
function _getItem( arr, i, j ) {
var result = _isArray( arr[0] ) ? arr[i][j] : arr[j];
return result;
}
//获取数组的某一列的所有值
function _getColumn( arr, shape, j ) {
var result = [];
for (var i = 0; i < shape[0]; i++ ) {
result.push( _getItem( arr, i, j ) );
}
return result;
}
//取出数组某一行的所有值
function _getRow( arr, shape, i ) {
//如果数组是二维数组的话，返回某一行的数据，某则返回整个数组
if ( _isArray( arr[0] ) ) {
return __copy(arr[i]);
}else{
return arr;
}
}
//一个单行与单列的矩阵相乘
function singleMultip( arr1, arr2 ) {
var result = 0;
for ( var i = 0; i < arr1.length; i++ ) {
result += arr1[i] * arr2[i];
}
return result;
}
//深度复制数组
function __copy( arr ) {
return arr.map( function(item){
return item;
})
}
})(global);
module.exports=Matrix;
//var b = Matrix.ones( 4,3 );
//console.log(Matrix.toString(b))
//b=Matrix.transpose(b)
//console.log(Matrix.toString(b))