[java] 선형 대수 연산을 위한 Apache Commons Math 사용하기

23 Nov 2023

java

Apache Commons Math는 자바용 수학 라이브러리로, 다양한 수학적 기능을 제공합니다. 이 중에는 선형 대수 연산에 유용한 함수와 도구들도 포함되어 있습니다. 이번 블로그 포스트에서는 Apache Commons Math를 사용하여 선형 대수 연산을 수행하는 방법을 알아보겠습니다.

1. Apache Commons Math 라이브러리 추가

먼저, Apache Commons Math 라이브러리를 프로젝트에 추가해야 합니다. Maven을 사용하는 경우, pom.xml 파일에 다음 의존성을 추가합니다:

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-math3</artifactId>
        <version>3.6.1</version>
    </dependency>
</dependencies>

Gradle을 사용하는 경우, build.gradle 파일에 다음 의존성을 추가합니다:

dependencies {
    implementation 'org.apache.commons:commons-math3:3.6.1'
}

의존성을 추가한 후에는 라이브러리의 클래스와 기능을 사용할 수 있습니다.

2. 선형 대수 연산

Apache Commons Math를 사용하여 선형 대수 연산을 수행하는 방법에 대해 알아보겠습니다. 다음은 주요 기능 중 일부입니다.

2.1. 행렬 연산

Apache Commons Math의 RealMatrix 클래스를 사용하여 행렬 연산을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 두 개의 행렬을 더하는 방법은 다음과 같습니다:

import org.apache.commons.math3.linear.MatrixUtils;
import org.apache.commons.math3.linear.RealMatrix;

public class MatrixOperations {
    public static void main(String[] args) {
        double[][] matrixData1 = {{1, 2}, {3, 4}};
        double[][] matrixData2 = {{5, 6}, {7, 8}};

        RealMatrix matrix1 = MatrixUtils.createRealMatrix(matrixData1);
        RealMatrix matrix2 = MatrixUtils.createRealMatrix(matrixData2);

        RealMatrix sumMatrix = matrix1.add(matrix2);

        System.out.println(sumMatrix);
    }
}

Output:
     6.0  8.0
     10.0  12.0

2.2. 벡터 연산

Apache Commons Math의 RealVector 클래스를 사용하여 벡터 연산을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 두 개의 벡터의 내적(점곱)을 계산하는 방법은 다음과 같습니다:

import org.apache.commons.math3.linear.ArrayRealVector;
import org.apache.commons.math3.linear.RealVector;

public class VectorOperations {
    public static void main(String[] args) {
        double[] vector1Data = {1, 2, 3};
        double[] vector2Data = {4, 5, 6};

        RealVector vector1 = new ArrayRealVector(vector1Data);
        RealVector vector2 = new ArrayRealVector(vector2Data);

        double dotProduct = vector1.dotProduct(vector2);

        System.out.println(dotProduct);
    }
}

Output:
32.0

결론

Apache Commons Math를 사용하면 간편하게 선형 대수 연산을 수행할 수 있습니다. 이번 포스트에서는 행렬 연산과 벡터 연산에 대해 간단히 알아보았지만, 라이브러리는 더욱 다양한 기능을 제공하고 있습니다. 선형 대수 연산을 필요로 하는 프로젝트에서는 Apache Commons Math를 고려해보세요.

1. Apache Commons Math 라이브러리 추가

2. 선형 대수 연산

2.1. 행렬 연산

2.2. 벡터 연산

결론

참고 자료