Java：从文本文件高效加载矩阵数据

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import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class MatrixLoader {

    /**
     * 预扫描文件以确定矩阵的行数和列数。
     *
     * @param filePath 文本文件的路径。
     * @return 包含行数和列数的整数数组，索引0为行数，索引1为列数。
     * @throws FileNotFoundException 如果文件不存在。
     */
    private static int[] getMatrixDimensions(String filePath) throws FileNotFoundException {
        File file = new File(filePath);
        Scanner scanner = new Scanner(file);

        int rows = 0;
        int cols = 0;

        if (scanner.hasNextLine()) {
            String firstLine = scanner.nextLine();
            cols = firstLine.length(); // 第一行的长度即为列数
            rows = 1; // 至少有一行
        }

        while (scanner.hasNextLine()) {
            scanner.nextLine();
            rows++;
        }
        scanner.close(); // 关闭Scanner以释放资源

        if (cols == 0 && rows > 0) { // 处理文件只有空行的情况
             System.err.println("警告: 文件中存在行但第一行为空，无法确定列数。");
        }
        return new int[]{rows, cols};
    }
}

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class MatrixLoader {

    // ... (getMatrixDimensions 方法在上面已定义) ...

    /**
     * 从指定文本文件读取数据并填充到二维整型矩阵中。
     *
     * @param filePath 文本文件的路径。
     * @return 填充好的二维整型矩阵。
     * @throws FileNotFoundException 如果文件不存在。
     * @throws IllegalArgumentException 如果文件格式不符合预期（如行长度不一致或包含非数字字符）。
     */
    public static int[][] readMatrixFromFile(String filePath) throws FileNotFoundException {
        int[] dimensions = getMatrixDimensions(filePath);
        int rows = dimensions[0];
        int cols = dimensions[1];

        if (rows == 0 || cols == 0) {
            throw new IllegalArgumentException("文件为空或无法确定矩阵维度。");
        }

        int[][] matrix = new int[rows][cols];
        File file = new File(filePath);
        Scanner scanner = new Scanner(file); // 重新创建Scanner以从文件开头读取

        int currentRowIdx = 0;
        while (scanner.hasNextLine() && currentRowIdx < rows) {
            String line = scanner.nextLine();

            // 检查行长度是否与预期的列数匹配
            if (line.length() != cols) {
                scanner.close();
                throw new IllegalArgumentException("文件行长度不一致，预期列数: " + cols + ", 实际行长度: " + line.length() + " 在行 " + (currentRowIdx + 1));
            }

            char[] charArray = line.toCharArray();
            for (int colIdx = 0; colIdx < cols; colIdx++) {
                char charValue = charArray[colIdx];
                if (!Character.isDigit(charValue)) {
                    scanner.close();
                    throw new IllegalArgumentException("文件中包含非数字字符: '" + charValue + "' 在行 " + (currentRowIdx + 1) + ", 列 " + (colIdx + 1));
                }
                matrix[currentRowIdx][colIdx] = Character.getNumericValue(charValue);
            }
            currentRowIdx++;
        }
        scanner.close(); // 关闭Scanner

        return matrix;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "./src/User/url.txt"; // 请替换为您的文件路径

        // 示例：创建测试文件
        try {
            java.io.FileWriter writer = new java.io.FileWriter(filePath);
            writer.write("123
");
            writer.write("456
");
            writer.write("789
");
            writer.close();
            System.out.println("测试文件已创建: " + filePath);
        } catch (java.io.IOException e) {
            System.err.println("创建测试文件失败: " + e.getMessage());
        }

        try {
            int[][] myMatrix = readMatrixFromFile(filePath);

            System.out.println("
成功从文件加载矩阵:");
            for (int[] row : myMatrix) {
                System.out.println(Arrays.toString(row));
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("错误: 文件未找到 - " + e.getMessage());
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.err.println("错误: 文件格式不正确 - " + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("发生未知错误: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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// ... (在 readMatrixFromFile 方法中) ...
String line = scanner.nextLine();
String[] numberStrings = line.split("\s+"); // 使用空格作为分隔符

if (numberStrings.length != cols) {
    // 处理列数不匹配的错误
}

for (int colIdx = 0; colIdx < cols; colIdx++) {
    try {
        matrix[currentRowIdx][colIdx] = Integer.parseInt(numberStrings[colIdx]);
    } catch (NumberFormatException e) {
        // 处理非数字字符串的错误
        scanner.close();
        throw new IllegalArgumentException("文件中包含非数字字符串: '" + numberStrings[colIdx] + "' 在行 " + (currentRowIdx + 1) + ", 列 " + (colIdx + 1), e);
    }
}
// ...