Multiplicación de Matrices en Java

Presento este programa clásico ahora en java. Se pueden encontrar también en este blog las versiones en C: Multiplicación de Matrices en C y en C++:Multiplicación de Matrices en C++. El algoritmo central es el mismo. El problema debe atacarse pensando primero en la multiplicación de dos vectores (un ciclo for), depués en un vector por una matriz (dos ciclos for) y finalmente dos matrices (tres ciclos for). Esto puede verse en el método Multiplicar. Como todos los programas, basta copiar y pegar en un editor de texto el código aquí presentado. Este programa recibe las matrices, las multiplica e imprime el resultado. En realidad el corazón del programa (la multiplicación) son unas cuántas líneas de código. Es más complicado presentar los resultados en pantalla. De todas formas creo que eso es muy útil para el usuario final y por eso lo incluyo.

El siguiente código debe guardarse con el nombre UsaMultiplicacion.java

public class UsaMultiplicacion

  {                   // Abre clase UsaMultiplicacion

   public static void main(String args[])
   {       // Abre main
   
   Multiplicacion miObjeto = new Multiplicacion();

   // Llamada a Recibe_Entradas1()
   miObjeto.Recibe_Entradas1();

   // Llamada a Recibe_Entradas2()
   miObjeto.Recibe_Entradas2();

   //Llamada a Multiplicar
   miObjeto.Multiplicar();

   //Llamada a metodo Imprime
   miObjeto.Imprimir();

   }       // Cierra main
  }              // Cierra clase UsaMultiplicacion

El siguiente código debe guardarse con el nombre Multiplicacion.java

 import java.util.Scanner;

 public class Multiplicacion

{                 // Abre clase Multiplicacion

    //Si se quiere multiplicar matrices de distinta dimension 
    //solo hay que cambiar los valores de M, N y P
    private int M = 3;
    private int N = 2;
    private int P = 4;
    private int Matriz1[][] = new int[N][M];
    private int Matriz2[][] = new int[M][P];
    private int Matriz3[][] = new int[N][P];

        Scanner entrada = new Scanner(System.in);


    //Metodo Recibe_Entradas1
    public void Recibe_Entradas1()

    { // Abre metodo Recibe_Entradas1
          
    System.out.printf("\nEste programa multiplica una matriz de %d columnas y %d renglones", M, N);
    System.out.printf(" con una de %d columnas y %d renglones\n\n", P, M);
    System.out.print("\nAqui se reciben las entradas de la primera matriz " );
    System.out.printf("de %d filas y %d columnas.\n", M, N );


    for ( int i = 0; i < N; i++ )
    for ( int j = 0; j < M; j++ )

    { // Abre for
    System.out.printf("Introduzca el valor de la entrada en el renglon %d  y la columna %d: ", i + 1,  j + 1 );
    Matriz1[i][j] = entrada.nextInt();
        } // Cierra for
    } // Cierra metodo Recibe_Entradas1



    public void Recibe_Entradas2( )

    { // Abre metodo Recibe_Entradas2

    System.out.print("\nAqui se reciben las entradas de la segunda matriz " );
    System.out.printf("de  %d  filas y %d columnas", M, P);

    for ( int i = 0; i < M; i++ )
    for ( int j = 0; j < P; j++ )
    { // Abre for
    System.out.printf("\nIntroduzca el valor en el renglon %d y la columna %d: ",  i + 1,  j + 1 );
        Matriz2[i][j] = entrada.nextInt();
            } // Cierra for

    } // Cierra metodo Recibe_Entradas2



    // Metodo Multiplicar
    public void Multiplicar( )

    { // Abre metodo Multiplicar

    for ( int k = 0; k < N; k++)
    { // abre primer ciclo for
    for ( int j = 0; j < P; j++)
    { // abre el segundo ciclo for
    for ( int i = 0; i < M; i++ )
    Matriz3[ k ][j ] += Matriz1[k][i]*Matriz2[i][j];

    } // Cierra el segundo ciclo for
    }

    } // Cierra el metodo Multiplicar



        
  void Imprimir( )
  {  // Abre metodo Imprimir
  // Aqui se imprimen la dos matrices y la matriz producto
  int i, j, k;

  System.out.printf("\n\nAQUI SE IMPRIMEN LAS DOS MATRICES Y EL PRODUCTO: \n\n");
  for ( i = 0; i < N; i++ )
  { // abre for que controla numero de renglones

  // Este ciclo imprime la primera matriz
  // No hay ningun problema para imprimir la primera matriz, ya que se
  // trata de un par de ciclos for. Sin embargo se quiere imprimir las
  // tres matrices, lo cual hace un poquito mas complicado el asunto.
  // De todas formas la primera se imprime renglon por renglon
  // solo que antes de pasar al siguiente renglon, se escriben las entradas
  // correspondientes de la segunda y tercera matrices.

  for ( k = 0; k < M; k++)
  { // Abre ciclo for
  System.out.printf("%3d", Matriz1[i][k]);
  // Se imprime el renglon i de la matriz 1
  } //Cierra ciclo for

  System.out.printf("\t\t"); // Esta instruccion separa una matriz de otra

  // Este ciclo imprime la segunda matriz

  for ( j = 0; j < P; j++)
  { // abre for
  if ( i <= (N - 1)) // El numero de columnas de la segunda matriz puede ser
  // menor o mayor que el numero de filas de la primera
  // Si es mayor no pasa nada, pero si es menor se estara
  // haciendo referencia a un elemento inexistente en el arreglo
  // El caso en el que N > M se trata fuera del ciclo controlado por i
  // El -1 es debido a que i empieza a correr en cero

  System.out.printf("%3d", Matriz2[i][j]); // se imprime el renglon i de la matriz 2

  else // De lo contrario solo se imprimen 3 espacios en blanco
     // correspondientes con 3d

  System.out.printf(" ");
  } // Cierra for

  System.out.printf ("\t\t"); // Esta instruccion separa la matriz 2 de la matriz
                 // producto

  // Este es el ciclo que imprime la matriz producto
  for ( j = 0; j < P; j++ )
  { // abre for
  System.out.printf("%3d", Matriz3[i][j]);
  // se imprime el renglon i de la matriz producto
  } // Cierra for

  System.out.printf("\n");
  // Aqui se cambia de renglon
  } // Cierra for que controla numero de renglones

  // Es probable que N > M, por lo cual en el ciclo anterior no se
  // imprimiria la segunda matriz en su totalidad
  // Con el siguiente bloque se imprime lo que falta

  if ( M > N)
  { // Abre if
  int l = N;

  while ( l < M )
  { // Abre while
  for ( i = 0; i < M; i++)
  System.out.printf(" ");
  System.out.printf("\t\t\t");      
  for ( j = 0; j < P; j++ )
  System.out.printf("%3d", Matriz2[l][j]);
  System.out.printf("\n"); // Aqui se cambia de linea
  l++; // Se incrementa el numero de linea
  } // Cierra while
  } // Cierra if
  }  // Cierra metodo Imprimir

}       // Cierra clase Multiplicacion