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js 实现矩阵

2026-03-14 08:19:02JavaScript

在 JavaScript 中实现矩阵操作可以通过多种方式完成，包括使用数组、自定义类或第三方库。以下是几种常见方法：

使用二维数组表示矩阵

矩阵可以直接用二维数组表示，每个子数组代表一行：

const matrix = [
  [1, 2, 3],
  [4, 5, 6],
  [7, 8, 9]
];

矩阵基本操作

访问元素
通过行列索引访问：

js 实现矩阵

const element = matrix[row][col];

矩阵转置
交换行和列：

function transpose(matrix) {
  return matrix[0].map((_, col) => matrix.map(row => row[col]));
}

矩阵乘法
两个矩阵相乘：

js 实现矩阵

function multiply(a, b) {
  const result = [];
  for (let i = 0; i < a.length; i++) {
    result[i] = [];
    for (let j = 0; j < b[0].length; j++) {
      let sum = 0;
      for (let k = 0; k < a[0].length; k++) {
        sum += a[i][k] * b[k][j];
      }
      result[i][j] = sum;
    }
  }
  return result;
}

使用自定义类封装

可以创建一个 Matrix 类封装操作：

class Matrix {
  constructor(data) {
    this.data = data;
    this.rows = data.length;
    this.cols = data[0].length;
  }

  multiply(other) {
    if (this.cols !== other.rows) throw new Error('维度不匹配');
    const result = new Array(this.rows);
    for (let i = 0; i < this.rows; i++) {
      result[i] = new Array(other.cols);
      for (let j = 0; j < other.cols; j++) {
        let sum = 0;
        for (let k = 0; k < this.cols; k++) {
          sum += this.data[i][k] * other.data[k][j];
        }
        result[i][j] = sum;
      }
    }
    return new Matrix(result);
  }
}

使用第三方库

对于复杂操作，推荐使用专门库如 math.js：

import * as math from 'mathjs';

const matrixA = math.matrix([[1, 2], [3, 4]]);
const matrixB = math.matrix([[5, 6], [7, 8]]);
const result = math.multiply(matrixA, matrixB);