如何正确地将对象显示为字符串

Question

我正在处理这段代码并期望打印一个矩阵，但这就是出现的结果 Matrix@2c78bc3b Matrix@2a8ddc4c

这是一个代码示例：

public class Matrix
{

    public static int rows;
    public static int colms;//columns
    public static int[][] numbers;

    public Matrix(int[][] numbers)
    {

        numbers = new int[rows][colms];

    }


    public static boolean isSquareMatrix(Matrix m)
    {
        //rows = numbers.length;
        //colms = numbers[0].length;

        if(rows == colms)
           return true;
        else
            return false;
    }

    public static Matrix getTranspose(Matrix trans)
    {
       trans = new Matrix(numbers);

        for(int i =0; i < rows; i++)
        {
            for(int j = 0; j < colms; j++)
            {
                trans.numbers[i][j] = numbers[j][i];
            }
        }
        return trans;
    }



    public static void main(String[] args)
    {
        int[][] m1 = new int[][]{{1,4}, {5,3}};
        Matrix Mat = new Matrix(m1);

        System.out.print(Mat);
        System.out.print(getTranspose(Mat));

    }
}

Answer 1

您需要以有意义的方式实现toString()。

这个toString()（如下）可能适合调试，但如果将其用于真实的用户输出，则会变得丑陋且令人困惑。实际的解决方案可能会使用 格式化程序以某种复杂的方式生成整齐的表格行和列。

根据您的代码的一些其他建议：

• 建议不要单独存储行/列大小。 SSOT/单一事实来源 或 干，Java +干燥。只需使用 .length，并在需要时提供访问器方法。
• 在方法参数中使用 final ，它将消除像上面那样的错误，在构造函数中错误地别名使用 numbers
• 使用实例，而不是 static

• 偏执是程序员的生活方式：我还修改了代码，对提供的 int[][] 数组进行了 deepCopy，否则会出现引用泄漏，并且 如果调用者代码后来修改了它们传入的int[][]，Matrix类将无法强制执行自己的不变量。

• 我使我的Matrix不可变（请参阅最终私有数字[][]）出于习惯。这是一个很好的实践，除非您为可变实现提出了充分的理由（出于矩阵中的性能原因，这并不奇怪）。

这是一些改进的代码：

public final class Matrix
{
    final private int[][] numbers;

    // note the final, which would find a bug in your cited code above...
    public Matrix(final int[][] numbers)
    {   
        // by enforcing these assumptions / invariants here, you don't need to deal 
        // with checking them in other parts of the code.  This is long enough that you might 
        // factor it out into a private void sanityCheck() method, which could be 
        // applied elsewhere when there are non-trivial mutations of the internal state

        if (numbers == null || numbers.length == 0) 
          throw new NullPointerException("Matrix can't have null contents or zero rows");
        final int columns = numbers[0].length;
        if (columns == 0) 
          throw new IllegalArgumentException("Matrix can't have zero columns");
        for (int i =1; i < numbers.length; i++) {
          if (numbers[i] == null) 
             throw new NullPointerException("Matrix can't have null row "+i);
          if (numbers[i].length != columns) 
             throw new IllegalArgumentException("Matrix can't have differing row lengths!");
        }
        this.numbers = deepCopy(numbers);
    }

    public boolean isSquareMatrix() { return rowCount() == columnCount(); }
    public int rowCount() { return numbers.length; }
    public int columnCount() {return numbers[0].length; }

    private static int[][] deepCopy(final int[][] source)
    {
       // note we ignore error cases that don't apply because of 
       // invariants in the constructor:
       assert(source != null); assert(source.length != 0);
       assert(source[0] != null); assert(source[0].length != 0);
       int[][] target = new int[source.length][source[0].length];
       for (int i = 0; i < source.length; i++) 
          target[i] = Arrays.copyOf(source[i],source[i].length);
       return target;
    }

  public Matrix getTranspose()
  {

    int[][] trans = new int[columnCount()][rowCount()];

    for (int i = 0; i < rowCount(); i++)
      for (int j = 0; j < columnCount(); j++)
        trans[i][j] = getValue(j, i);
    return new Matrix(trans);
  }

  @Override
  public String toString()
  {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < numbers.length; i++) 
    { 
      for (int j = 0; j < numbers[i].length; j++) 
        sb.append(' ').append(numbers[i][j]);
      sb.append('\n');
    }
    return sb.toString();
  }

  public static void main(String[] args)
  {
    final int[][] m1 = new int[][] { { 1, 4 }, { 5, 3 } };
    Matrix mat = new Matrix(m1);
    System.out.print(mat);
    System.out.print(mat.getTranspose());
  }
}

Answer 2

对于快速而肮脏的方法：

public String toString() {
    return Arrays.deepToString(numbers);
}

在不相关的说明中，变量 rows、colms、numbers 和方法 isSquareMatrix 不应声明为静态。否则，当您进行转置时，您最终将得到两个写入同一类变量的矩阵对象。

Answer 3

您没有为 Matrix 类定义 toString 方法，因此当您尝试打印 Matrix 时，您会看到默认 toString 方法的结果，该方法打印对象的类，并且唯一的 ID。

Answer 4

System.out.print(Mat);

它将调用 Matrix 类的 toString 方法。

因此，如果您想打印矩阵，则必须重写 toString 方法

@Override
public String toString() {
    // create here a String representation of your matrix
    // ie: String myString = "1 0 0 1\n0 1 1 1\n...";
    return "String representation of my matrix";
}

Answer 5

要在可以print 时显示Matrix 类对象，您必须在类中定义toString 方法。

代码中的另一个错误是您没有设置 rows 和 colms 的值。因此，当您

numbers = new int[rows][colms];

在构造函数中执行此操作时，rows 和 colms 将始终具有默认值 0。你需要解决这个问题。然后，您必须将矩阵元素从参数 array 复制到 numbers。