Dart 矩阵扩展

在 Dart 中，矩阵的操作是一个常见需求。Dart 自带的两个主要的矩阵操作库是 dart:math 和 dart:typed_data，但它们并没有提供完整的矩阵操作。在本文中，我们将介绍一个矩阵扩展库，它可以提供一些常用的矩阵操作。该库的名字是 matrix4，它是从 Flutter 框架中抽离出来的。

安装

dependencies:
  matrix4: ^1.0.0

在 pubspec.yaml 文件中添加上述代码，然后运行 flutter pub get 即可安装 matrix4 库。

矩阵初始化

2x2 矩阵的初始化

import 'package:matrix4/matrix4.dart';

void main() {
  final matrix = Matrix2(
    1, 2,
    3, 4,
  );
  print(matrix);
}

输出结果：

Matrix2(
  1.0, 2.0,
  3.0, 4.0,
)

3x3 矩阵的初始化

import 'package:matrix4/matrix4.dart';

void main() {
  final matrix = Matrix3(
    1, 2, 3,
    4, 5, 6,
    7, 8, 9,
  );
  print(matrix);
}

输出结果：

Matrix3(
  1.0, 2.0, 3.0,
  4.0, 5.0, 6.0,
  7.0, 8.0, 9.0,
)

4x4 矩阵的初始化

import 'package:matrix4/matrix4.dart';

void main() {
  final matrix = Matrix4(
    1, 2, 3, 4,
    5, 6, 7, 8,
    9, 10, 11, 12,
    13, 14, 15, 16,
  );
  print(matrix);
}

输出结果：

Matrix4(
  1.0, 2.0, 3.0, 4.0,
  5.0, 6.0, 7.0, 8.0,
  9.0, 10.0, 11.0, 12.0,
  13.0, 14.0, 15.0, 16.0,
)

矩阵操作

矩阵乘法

矩阵乘法是矩阵操作中最基本的一种。在 matrix4 库中，矩阵乘法支持 2x2、3x3 和 4x4 矩阵之间的乘法运算。

import 'package:matrix4/matrix4.dart';

void main() {
  final a = Matrix2(
    1, 2,
    3, 4,
  );
  final b = Matrix2(
    5, 6,
    7, 8,
  );
  final result = a * b;
  print(result);
}

输出结果：

Matrix2(
  19.0, 22.0,
  43.0, 50.0,
)

矩阵行列式

行列式是矩阵操作中一个比较常用的指标，它可以用于判断矩阵是否可逆。

import 'package:matrix4/matrix4.dart';

void main() {
  final matrix = Matrix2(
    1, 2,
    3, 4,
  );
  final det = matrix.determinant;
  print(det);
}

输出结果：

-2.0

矩阵逆

矩阵逆是在矩阵乘法中常常会用到的操作，因为可以用矩阵逆来求解方程组的解。

import 'package:matrix4/matrix4.dart';

void main() {
  final a = Matrix2(
    1, 2,
    3, 4,
  );
  final b = a.inverse;
  print(b);
}

输出结果：

Matrix2(
  -2.0, 1.0,
  1.5, -0.5,
)

结语

matrix4 库是一个非常方便的矩阵操作库，它可以提供一些常用的矩阵操作。在实际开发中，我们可以使用该库来简化开发工作，提高效率。