java - 定义将不同大小的数组打印到表中的Java方法

Question

我一直在一个项目中，我需要使用两个公式来实现卷积和相关方法。然后，我需要定义以下方法来并排打印f，相关和卷积（这是我需要帮助弄清楚的部分）：

卷积公式：

(f * g)[n] = ∑ f[n + (M - 1) - m] * g[m]

其中f是大小为N的数组，g是大小为M的数组，f * g是大小为N-M + 1的数组，用于存储卷积结果。

相关公式：

(f ** g)[n] = ∑ f[n + m] * g[m]

其中f是大小为N的数组，g是大小为M的数组，f ** g是大小为N-M + 1的数组，用于存储相关结果。

定义以下用于并排打印f，f * g，f ** g的方法：

private static void print(double[] f, double[] convolution, double[] correlation)

这就是我所拥有的。 main中的所有内容都是用于测试程序的驱动程序代码。我需要有关打印方法的帮助：

public static void main(String[] args) {
    double[] f = new double[18];
    for (int i = 0; i < f.length; i++) {
            f[i] = i;
    }
    double[] g1 = {0.25, 0.25, 0.5},
        g2 = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4};

    print(f, convolution(f, g1), correlation(f, g1));
    print(f, convolution(f, g2), correlation(f, g2));

    for (int i = 0; i < f.length; i++) {
            f[i] = Math.sin(i);
    }

    print(f, convolution (f, g1), correlation(f, g1));
    print(f, convolution (f, g2), correlation(f, g2));
}

**private static void print(double[] f, double[] convolution, double[] correlation) {
    System.out.println("i\tf(i)\tconvolution[i]\tcorrelation[i]");

        for (int i = 0; i < convolution.length; i++) {
            System.out.println(i + "\t" + (f[i]) + "\t" + (convolution[i]) + "\t" 
                    + correlation[i] + "\t");

        }
            }**

private static double[] convolution (double[] f, double[] g) {
    int n = f.length - g.length + 1;                //N - M + 1
    double[] result2 = new double[n];           //create new array and define bounds

    for (int i = 0; i < n; ++i) {               //outer loop executes n times
        for (int j = 0; j < g.length; ++j) {        //inner loop executes up to the length of g
            result2[i] += f[i + (g.length - 1) - j] * g[j]; //convolution calculation
        }
    }
    return result2;

}
private static double[] correlation (double[] f, double[] g) {
    int n = f.length - g.length + 1;               // N - M + 1
    double[] result = new double[n];              // create new array and define bounds 

    for (int i = 0; i < n; ++i) {                // outer loop executes n times
        for (int j = 0; j < g.length; ++j) {    //inner loop executes up to the length of g
            result[i] += f[i + j] * g[j];      // correlation calculation
        }
    }

    return result;
}

}

这是输出外观的示例。根据main方法中的调用，这是最后一次打印。我不想包含太多信息：


这就是我得到的。我并不真正在意格式。


我似乎无法让我打印17次，但不确定如何将其打印为空值“ ----”。我是否使用if语句？如果我将print方法中的for循环更改为此：

for (int i = 0; i < f.length; i++) {
            System.out.println(i + "\t" + (f[i]) + "\t" + (convolution[i]) + "\t" 
                    + correlation[i] + "\t");

Answer 1

@panasconnie有正确的概念（使用printf（）或String.format（）方法），但是无论如何我都要加上我的两分钱。

正如您在示例表中看到的那样，所有数据都与标题正确对齐，并且正如您所规定的，有些数组不包含相同数量的索引（或元素），因此被替换为“ ---- -”。将数组元素转换为字符串（仅用于显示目的）使我们可以轻松地做到这一点。该转换不会影响任何初始数组数据，因此在其原始状态下保持不变。

因为f []数组是包含最多元素的数组，所以应该在print（）方法中将该数组用于迭代。包含最多索引的数组应该是用于迭代的数组。我在下面提供的print（）方法示例将自动确定哪个数组最大，并将使用for循环中该数组的长度。这保证了数据的全表显示。

请记住，在Java中有几种不同的方法可以完成这种事情。我选择同时使用String.format()方法和System.out.printf()方法。您会看到两者如何为您工作。它们基本相同。

下面的代码注释过多，如果不需要，显然可以删除。它只是为您的最初利益而存在：

private static void print(double[] f, double[] convolution, double[] correlation) {
    // Determine which array contains the most elements.
    // We will use that array length for our iteration 
    // ahead.
    int maxArrayLenth = f.length;
    if (convolution.length > maxArrayLenth) { maxArrayLenth = convolution.length; }
    if (correlation.length > maxArrayLenth) { maxArrayLenth = correlation.length; }

    // Determine the location for the start of our header
    // so as to achieve proper right alignment. This means
    // it wont matter how many digits 'i' will contain, the 
    // table will always properly align.
    int hiVal = String.valueOf(f.length).length();

    // Print the Table Header to console...
    String header = String.format("%n%" + hiVal + "s %10s %15s %15s","i", "f(i)", 
                                  "convolution[i]", "correlation[i]");
    System.out.println(header);
    // Print the Table Header Underline to the exact length of our 
    // Table Header. We use the String.join() method in conjuction 
    // with the Collection Class nCopies() method so as to create 
    // a string of "=" characters. We subtract 2 from the header 
    // length because we used the String format's newline (%n) tag
    // to create a blank line before the Header itself for a cleaner
    // display of multiple tables.
    System.out.println(String.join("", Collections.nCopies(header.length() - 2, "=")));

    // Do the iteration through all the arrays using the length
    // based on our largest array.
    for (int i = 0; i < maxArrayLenth; i++) {
        // Convert the Double Data Type element from
        // each array into a String variable. This way
        // if any particular array does not contain a
        // designated index the string for that particular
        // array element will hold "------".
        String strgF; // current element from the f[] Array
        if (i > f.length-1) { strgF = "-------"; }
        // "%.5f" is used in format() to ensure a decimal precison of 5
        else { strgF = String.format("%.5f", f[i]); }

        String conv; // current element from the convolution[] Array
        if (i > convolution.length-1) { conv = "-------"; }
        else { conv = String.format("%.5f", convolution[i]); }

        String corr; // current element from the correlation[] Array
        if (i > correlation.length-1) { corr = "-------"; }
        else { corr = String.format("%.5f", correlation[i]); }

        // Print the current Table Data line...
        System.out.printf("%" + hiVal + "d %10s %15s %15s%n", i, strgF, conv, corr);
    }
}

  编辑：基于OP的评论：


为什么将双精度类型数组元素转换为字符串：

当然，您可以使用printf（）方法通过“％f”（或％e或％g）格式标记（或称为转换类型字符）来显示双精度类型（或浮点型）数据以进行控制台：

double num1 = 0.4975282369714;
double num2 = 3.3457546760063;
double num3 = -0.1761164402327;

System.out.printf("%.5f %10.5f %10.3f", num1, num2, num3);  

将显示为控制台，例如： 0.49753 3.34575 -0.176

本质上，printf（）方法（与String.format（）方法一样）实际上将双精度型转换为字符串，并在显示它之前自动设置了十进制精度。但是这里的问题是，如果我们要实际显示一个字符串（如“ -------”）来代替双精度数据类型值，那么该双精度数将不存在，那么我们就不能使用“％ f“格式标签，我们需要使用其他格式标签（”％s“格式标签），否则我们将收到IllegalFormatConversionException。在这种特定情况下，最简单的解决方案是将每个double类型的值预先转换为一个特殊的String变量，该变量表示该特定数组值。如果该值不存在（在您的情况下没有任何值），则该变量将保留字符串“ -------”，而不是Double Type值的字符串表示形式。这有两件事：


它使我们可以在广告代码中使用一种特定的格式标签（％s）
printf（）方法，以便轻松地以有组织的方式显示数据
时尚;
它确保无论之间有多少索引
两个，三个或更多不同的特定类型值的数组，每个数组
需要显示的值将包含某些内容，或者是
类型值的字符串表示形式或简单的破折号字符串
（“ -------”），视当前情况而定
这些数组的迭代。


您当然可以编写一种方法来为每种迭代情况构建自定义格式字符串，并与每种方法一起构建一个Object数组以馈送用于格式化所需数据的格式，但是请相信我，这将花费更多的运行时人力，而且难度更大以便以后阅读。毕竟，请保持简单，仅用于显示。

阅读 System.out.printf()方法。