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php实现矩阵模型

2026-02-15 15:13:00PHP

PHP 实现矩阵模型的方法

使用二维数组表示矩阵

在 PHP 中，矩阵可以通过二维数组来表示。以下是一个简单的 3x3 矩阵示例：

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

矩阵运算的实现

矩阵加法

function matrixAdd($a, $b) {
    $result = [];
    for ($i = 0; $i < count($a); $i++) {
        for ($j = 0; $j < count($a[0]); $j++) {
            $result[$i][$j] = $a[$i][$j] + $b[$i][$j];
        }
    }
    return $result;
}

矩阵乘法

function matrixMultiply($a, $b) {
    $result = [];
    for ($i = 0; $i < count($a); $i++) {
        for ($j = 0; $j < count($b[0]); $j++) {
            $result[$i][$j] = 0;
            for ($k = 0; $k < count($b); $k++) {
                $result[$i][$j] += $a[$i][$k] * $b[$k][$j];
            }
        }
    }
    return $result;
}

使用对象封装矩阵操作

可以创建一个 Matrix 类来封装矩阵操作：

class Matrix {
    private $data;

    public function __construct(array $data) {
        $this->data = $data;
    }

    public function add(Matrix $other): Matrix {
        $result = [];
        for ($i = 0; $i < count($this->data); $i++) {
            for ($j = 0; $j < count($this->data[0]); $j++) {
                $result[$i][$j] = $this->data[$i][$j] + $other->data[$i][$j];
            }
        }
        return new Matrix($result);
    }

    public function multiply(Matrix $other): Matrix {
        $result = [];
        for ($i = 0; $i < count($this->data); $i++) {
            for ($j = 0; $j < count($other->data[0]); $j++) {
                $result[$i][$j] = 0;
                for ($k = 0; $k < count($other->data); $k++) {
                    $result[$i][$j] += $this->data[$i][$k] * $other->data[$k][$j];
                }
            }
        }
        return new Matrix($result);
    }

    public function display() {
        foreach ($this->data as $row) {
            echo implode(' ', $row) . PHP_EOL;
        }
    }
}

使用外部库

对于更复杂的矩阵操作，可以使用专门的数学库如 PHP-ML：

use Phpml\Math\Matrix;

$matrix = new Matrix([
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]);

// 矩阵转置
$transposed = $matrix->transpose();

// 矩阵行列式
$determinant = $matrix->determinant();

矩阵转置实现

function matrixTranspose($matrix) {
    $transposed = [];
    for ($i = 0; $i < count($matrix[0]); $i++) {
        for ($j = 0; $j < count($matrix); $j++) {
            $transposed[$i][$j] = $matrix[$j][$i];
        }
    }
    return $transposed;
}