Java多维数组转置实现及Math.random范围修正求助

1. 随机数范围修正 #

原代码生成的随机数仅覆盖-50到0区间，因为Math.random() * 50得到0 ≤ x < 50的浮点数，减50后范围被限制在-50 ≤ x < 0，无法覆盖0到50的数值。要生成-50到50（包含两端整数）的随机数，使用以下公式：

t[f][c] = (int) (Math.random() * 101) - 50;

原理：Math.random() * 101生成0 ≤ x < 101的浮点数，强转int后得到0到100的整数，减50即可覆盖-50到50的完整范围。

2. 矩阵转置逻辑修正 #

原代码的交换逻辑仅处理了对角线附近的少量元素，完全不符合转置要求。针对5x5方阵，提供两种可行修正方案：

方案一：原地转置（仅适用于方阵） #

遍历矩阵的上三角区域（行号小于列号的元素），交换matrix[row][col]与matrix[col][row]，避免重复交换：

for (f = 0; f < F; f++) {
    for (c = f + 1; c < C; c++) {
        int aux = t[f][c];
        t[f][c] = t[c][f];
        t[c][f] = aux;
    }
}

方案二：新建矩阵存储转置结果（适用于所有矩阵） #

若不想修改原矩阵或处理非方阵，新建一个C行F列的矩阵，将原矩阵元素[f][c]赋值给新矩阵的[c][f]：

int[][] transposed = new int[C][F];
for (f = 0; f < F; f++) {
    for (c = 0; c < C; c++) {
        transposed[c][f] = t[f][c];
    }
}

完整修正后的代码 #

以下是采用原地转置方案的完整代码，同时补充了转置后的打印逻辑：

final int F = 5;
final int C = 5;
int f, c, aux;

int t[][] = new int[F][C];

// 生成-50到50的随机整数
for (f = 0; f < F; f++) {
    for (c = 0; c < C; c++) {
        t[f][c] = (int) (Math.random() * 101) - 50;
    }
}

System.out.println("Before transpose: ");
for (f = 0; f < F; f++) {
    for (c = 0; c < C; c++) {
        System.out.printf("%3d ", t[f][c]);
    }
    System.out.println();
}

System.out.println("\nAfter transpose: ");
// 原地转置方阵
for (f = 0; f < F; f++) {
    for (c = f + 1; c < C; c++) {
        aux = t[f][c];
        t[f][c] = t[c][f];
        t[c][f] = aux;
    }
}

// 打印转置后的矩阵
for (f = 0; f < F; f++) {
    for (c = 0; c < C; c++) {
        System.out.printf("%3d ", t[f][c]);
    }
    System.out.println();
}

关键修改说明 #

• 随机数：调整生成公式，覆盖-50到50的完整整数范围。
• 转置逻辑：替换原错误循环，通过上三角遍历交换实现正确的原地转置。
• 输出优化：调整格式符让矩阵输出更整齐，移除多余换行符避免空行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jösü