线性代数 | 行列式的计算

Java代码：

import java.util.*;
import java.io.*;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        
        
        int[][] matrix1={
                {3,-2},
                {2,1}
        };
        int[][] matrix2={
                {1,2,-4},
                {-2,2,1},
                {-3,4,-2}
        };        
        Determinant D=new Determinant(matrix2);
        int ans=D.get();
        System.out.print(ans);
    }

}

class Determinant{
    int N=0;//行列式阶数
    int [][] D;//行列式
    int ans=0;
    Determinant(){}
    Determinant(String path){//通过文件路径，输入文件来读取邻接矩阵
        String content=MyFile.readFile(path);//读取文件内容
        String lines[]=content.split("
");
        String probe[];
        N=lines.length;
        D=new int[N][N];//刻画邻接矩阵大小
        int i,j;
        for(i=0;i<lines.length;i++){
            probe=lines[i].split(" ");
            for(j=0;j<probe.length;j++){
                D[i][j]=Integer.valueOf(probe[j]).intValue();//要对integer进行拆包
            }
        }
        calcAns();
    }
    Determinant(int[][] matrix){
        N=matrix.length;
        D=new int[N][N];//刻画邻接矩阵大小
        int i,j;
        for(i=0;i<N;i++) for(j=0;j<N;j++) D[i][j]=matrix[i][j];
        calcAns();
    }
    private void calcAns(){
        int i,j,k;
        int x[][]=getFullArrangement(N);
        for(i=0;i<x.length;i++){//对于每个下标的排列结果
            int sum=1;
            for(j=0;j<N;j++){//对于每一行
                sum*=D[j][x[i][j]];
            }
            sum*=(InverseNum(x[i])%2==1 ? -1 : 1);
            ans+=sum;
        }
    }
    public int get(){
        return ans;
    }
    private int InverseNum(int[] vec){
        int i,j;
        int len=vec.length;
        int re=0;
        for(i=0;i<len-1;i++){
            for(j=i+1;j<len;j++){
                if(vec[i]>vec[j])
                    re++;
            }
        }
        return re;
    }
    private int[][] getFullArrangement(int n){
        int [][] re;
        if(n>1){
            int [][] pre=getFullArrangement(n-1);
            int row=pre.length;
            int col=pre[0].length;
            re=new int[row*n][n];
            int i,j,k;
            for(i=0;i<row;i++){
                for(k=0;k<n;k++){
                    //拷贝父结点
                    for(j=0;j<n-1;j++)
                        re[i*n+k][j]=pre[i][j];
                    re[i*n+k][n-1]=n-1;
                    swap(re[i*n+k],n-1,k);
                }
            }
        }else{
            re=new int[1][1];
            re[0][0]=0;
        }
        return re;
    }
    private void swap(int[] arr,int a,int b){
        int tmp=arr[a];
        arr[a]=arr[b];
        arr[b]=tmp;
    }
}

class MyFile{

    /**
     * 创建文件
     * @param fileName  文件名称
     * @param filecontent   文件内容
     * @return  是否创建成功，成功则返回true
     */
    public static boolean createFile(String fileName){
        boolean bool = false;
        File file = new File(fileName);
        try {
            //如果文件不存在，则创建新的文件
            if(!file.exists()){
                file.createNewFile();
                bool = true;
                System.out.println("success create file,the file is "+fileName);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return bool;
    }
    
    /**
     * 向文件中写入内容
     * @param filepath 文件路径与名称
     * @param newstr  写入的内容
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public static boolean writeFile(String filepath,String newstr) throws IOException{
        boolean bool = false;
        String filein = newstr+"
";//新写入的行，换行
        String temp  = "";
        
        FileInputStream fis = null;
        InputStreamReader isr = null;
        BufferedReader br = null;
        FileOutputStream fos  = null;
        PrintWriter pw = null;
        try {
            File file = new File(filepath);//文件路径(包括文件名称)
            //将文件读入输入流
            fis = new FileInputStream(file);
            isr = new InputStreamReader(fis);
            br = new BufferedReader(isr);
            StringBuffer buffer = new StringBuffer();
            
            //文件原有内容
            for(int i=0;(temp =br.readLine())!=null;i++){
                buffer.append(temp);
                // 行与行之间的分隔符 相当于“
”
                buffer = buffer.append(System.getProperty("line.separator"));
            }
            buffer.append(filein);
            
            fos = new FileOutputStream(file);
            pw = new PrintWriter(fos);
            pw.write(buffer.toString().toCharArray());
            pw.flush();
            bool = true;
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //不要忘记关闭
            if (pw != null) {
                pw.close();
            }
            if (fos != null) {
                fos.close();
            }
            if (br != null) {
                br.close();
            }
            if (isr != null) {
                isr.close();
            }
            if (fis != null) {
                fis.close();
            }
        }
        return bool;
    }
 
    /**
     * 删除文件
     * @param fileName 文件名称
     * @return
     */
    public static boolean delFile(String fileName){
        boolean bool = false;
        File file  = new File(fileName);
        try {
            if(file.exists()){
                file.delete();
                bool = true;
            }
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }
        return bool;
    }
    public static String readFile(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        Reader reader = null;
        String content=new String();
        try {
            // 一次读一个字符
            reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
            int tempchar;
            while ((tempchar = reader.read()) != -1) {
                // 对于windows下，
这两个字符在一起时，表示一个换行。
                // 但如果这两个字符分开显示时，会换两次行。
                // 因此，屏蔽掉
，或者屏蔽
。否则，将会多出很多空行。
                if (((char) tempchar) != '
') {
                 //   System.out.print((char) tempchar);
                    content+=((char) tempchar);
                }
            }
            reader.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return content;
    }
}