Apache Commons Math는 자바 개발자를 위한 유용한 수학 라이브러리입니다. 이 라이브러리는 다양한 수학적인 계산을 수행할 수 있는 기능을 제공하며, 데이터 구조에 대한 다양한 클래스도 포함하고 있습니다.
이번 포스트에서는 Apache Commons Math에서 제공하는 데이터 구조 중에서 주요한 몇 가지를 소개하도록 하겠습니다.
1. 벡터(Vector)
벡터는 크기와 방향을 가진 양을 나타내는 수학적인 개념입니다. Apache Commons Math에서는 RealVector 인터페이스를 통해 벡터를 표현하고 제공합니다. ArrayRealVector 등의 구체적인 구현체도 제공되며, 벡터의 기본적인 연산들을 수행할 수 있습니다.
import org.apache.commons.math3.linear.ArrayRealVector;
import org.apache.commons.math3.linear.RealVector;
// 벡터 생성
RealVector vector = new ArrayRealVector(new double[]{1.0, 2.0, 3.0});
// 벡터의 크기
int size = vector.getDimension();
// 벡터의 연산
RealVector scaledVector = vector.mapMultiply(2.0);
RealVector addedVector = vector.add(scaledVector);
2. 행렬(Matrix)
행렬은 숫자들을 행과 열의 형태로 나타낸 것으로, 다차원 배열로 표현됩니다. Apache Commons Math에서는 RealMatrix 인터페이스를 통해 행렬을 표현하고 제공합니다. Array2DRowRealMatrix 등의 구체적인 구현체도 제공되며, 행렬의 기본적인 연산들을 수행할 수 있습니다.
import org.apache.commons.math3.linear.Array2DRowRealMatrix;
import org.apache.commons.math3.linear.RealMatrix;
// 행렬 생성
RealMatrix matrix = new Array2DRowRealMatrix(new double[][]{{1.0, 2.0}, {3.0, 4.0}});
// 행렬의 크기
int rows = matrix.getRowDimension();
int columns = matrix.getColumnDimension();
// 행렬의 연산
RealMatrix transposedMatrix = matrix.transpose();
RealMatrix multipliedMatrix = matrix.multiply(transposedMatrix);
3. 복소수(Complex)
복소수는 실수 부분과 허수 부분으로 이루어진 수입니다. Apache Commons Math에서는 Complex 클래스를 통해 복소수를 표현하고 제공합니다. 복소수 간의 사칙 연산 및 지수, 로그, 삼각함수 등 다양한 수학적인 연산을 수행할 수 있습니다.
import org.apache.commons.math3.complex.Complex;
// 복소수 생성
Complex complex = new Complex(2.0, 3.0);
// 복소수의 실수부, 허수부
double realPart = complex.getReal();
double imaginaryPart = complex.getImaginary();
// 복소수의 연산
Complex conjugate = complex.conjugate();
Complex squared = complex.multiply(complex);
결론
Apache Commons Math는 다양한 수학적인 계산을 수행할 수 있는 기능을 제공하는 유용한 라이브러리입니다. 데이터 구조인 벡터, 행렬 및 복소수 관련 클래스는 이 라이브러리의 주요 컴포넌트 중 하나입니다. 이 포스트에서는 이러한 데이터 구조를 간단히 소개하였으며, 좀 더 자세한 내용은 공식 문서를 참고하시기 바랍니다.