南京理工大学C++课程设计.doc

C+课程设计实验报告姓名 陈国杭 学号 915104330113 班级9151043301 任课教师 赵琦 时间 3月 选择题目 矩阵转置及乘法运算 难易级别 A级 实验报告成绩 一、程序功能简介该程序定义了一个向量类，里面的元素是模板形式，定义了有关向量类的各种属性、方法及运算符重载函数。二、课程设计要求和目的1. 利用已知的向量类对象定义一个矩阵类，矩阵类的数据是向量子对象，同样定义矩阵类的各种属性、方法及运算符重载函数。2. 完善成员函数，使矩阵可以由文件输入，具体的输入格式自己规定。3. 完善矩阵的赋值、转置、乘法等运算，要求用整形矩阵和浮点型矩阵分别演算。4. 更改main函数结构，可由用户选择输入矩阵数据的方法，程序可以连续运行，知道选择退出为止。三、课程设计中要解决的问题分析和调试1.源程序只给出了菜单的样式，及函数类的格式。2.运算符重载函数要重新熟练。3.引用的头文件（输入输出流）(file stream)（数学常用库函数）（提供一些函数与符号常量）（string类）。 4.添加人性化界面，初始运行程序时加了一个友好的界面,并附带输出了自己的姓名和学号，选择退出时，亦有特别字样。5.在主函数中调用read()函数，通过read()中读取外部文件，但会内存错误（已解决，行和列的未定义。）。5.在进行四种不同的运算时均会询问输入方式，main函数利用switch函数进行主菜单的编辑。6. 在矩阵输入中增加错误判断的功能，防止输入错误导致程序无法进行。7. 程序中若输入的矩阵无法求逆，或者无法进行乘法，会直接退出程序，亟待解决四、源程序结构流程框图与说明Y选择退出作者：陈国杭 学号：915104330113N进行运算开始进入程序主菜单：选择何种计算输入选择提示输入矩阵的方式输入选择键盘输入矩阵输出结果是否继续执行程序结束退出选择”5”矩阵是否符合要求YN 6、 源程序代码 以及草稿原件#include#include#include#include#includeusing namespace std;template/模板函数class CMatrixint row;int col;T*a;public:CMatrix(); /构造函数 CMatrix(int r,int c); CMatrix(const CMatrix &src); /拷贝构造函数 CMatrix(); /析构函数 CMatrix&operator=(const CMatrix&); CMatrixzhuanzhi(); /转置函数 CMatrixqiuni(); /求逆矩阵 CMatrixoperator*(const CMatrix&m)const; /矩阵的乘法 CMatrixshucheng(double num); /矩阵数乘 CMatrixread(char * fileName); /从文件输入 void input(); /从键盘输入 void show(); /显示矩阵 ; template CMatrix:CMatrix() row=0; col=0; a=NULL; /构造函数 template CMatrix:CMatrix(int r,int c) row=r; col=c; int i,j; a=new T*r; for(i=0;ir;i+) ai=new Tc; for(i=0;irow;i+) for(j=0;jcol;j+) aij=0.0; /将数组归零 template CMatrix:CMatrix(const CMatrix&m) /拷贝 row=m.row; col=m.col; int i,j; a=new T*row; /动态建立二维数组 for(i=0;irow;i+) ai=new Tcol; for(i=0;irow;i+) /动态数组赋值 for(j=0;jcol;j+) aij=m.aij; template CMatrix:CMatrix() /析构 for(int i=0;irow;i+) delete ai; delete a; template CMatrix&CMatrix:operator=(const CMatrix&m) /等于 for(int i=0;irow;i+) deleteai; deletea; row=m.row; col=m.col; a=new C*row; for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jcol;j+) aij=m.aij; return *this; template CMatrixCMatrix:zhuanzhi() /转置 CMatrix m(col,row); for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jcol;j+) m.aji=aij; return m; template CMatrixCMatrix:qiuni() CMatrix s(1,1); s.a00=0; if(row!=col) cout输入的矩阵没有逆矩阵。nendl; return s; ; CMatrix t(row,col); CMatrix n(row,col); int i,j,k; float max,temp; for(i=0;irow;i+) for(j=0;jcol;j+) t.aij=aij; for(i=0;irow;i+) for(j=0;jcol;j+) n.aij=(i=j)?1:0; for(i=0;irow;i+) max=t.aii; k=i; for(j=i+1;jfabs(max) max=t.aji; k=j; if(k!=i) for(j=0;jcol;j+) temp=t.aij; t.aij=t.akj; t.akj=temp; temp=n.aij; n.aij=n.akj; n.akj=temp; if(t.aii=0) cout输入的矩阵没有逆矩阵。n; return s; temp=t.aii; for(j=0;jcol;j+) t.aij=t.aij/temp; n.aij=n.aij/temp; for(j=0;jcol;j+) if(j!=i) temp=t.aji; for(k=0;kcol;k+) t.ajk=t.ajk-t.aik*temp; n.ajk=n.ajk-n.aik*temp; return n; templateCMatrixCMatrix:operator*(const CMatrix&m)const /重载乘法 CMatrix s(1,1); s.a00=0;CMatrix n(row,m.col);if(col!=m.row)return s; for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jm.col;j+) for(int k=0;kcol;k+) n.aij+=aik*m.akj; /题目所给的矩阵乘法算法return n;template CMatrixCMatrix:shucheng(double num) /数乘 CMatrix b(row,col);for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jcol;j+) b.aij=aij*num;return b; template CMatrixCMatrix:read(char * fileName) /从文件输入 ifstream infile; infile.open(fileName);Loop:if(!infile) infile.close(); cout不能打开该文件endl; coutfileName; infile.clear(); infile.open(fileName);goto Loop; /防止多次输错 int row;int col; infilerowcol; CMatrixm(row,col);/通过文件前两个数字作为行、列 double z; int i=0,j=0; while(infilez) m.aij=z; if(j+1)%col=0) j=0; i+=1; /定义何时换行 else j+=1; infile.close();return m; template void CMatrix:input() /键盘输入矩阵 for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jaij; template void CMatrix:show() /显示矩阵 for(int i=0;irow;i+) for(int j=0;jcol;j+) coutaij ; coutendl; int main() int x,y; cout*欢迎使用 矩阵计算器*endl; cout 制作者：陈国杭 学号：915104330113endl; cout主菜单endl; cout1. 计算矩阵的转置 endl; cout2. 计算矩阵的逆 endl; cout3. 计算矩阵的乘法 endl; cout4. 计算矩阵的数乘 endl; cout5. 退出菜单 endl; coutendl; qing:coutx) if(x=5) cout欢迎再次使用5|x1) cout输入错误，请重新输入！endl;goto qing; coutendl; cout1. 文件输入endl; cout2. 键盘输入endl; coutendl;yxiu: couty; if (y!=1&y!=2)cout输入错误，请重新输入！endl;goto yxiu; coutendl; switch(x) case 1: if(y=1) char filename256; coutfilename; coutendl; CMatrixm1; CMatrixm2=m1.read(filename); CMatrixm3=m2.zhuanzhi(); cout原矩阵的转置矩阵为：n; m3.show(); if(y=2) int h,l; couth; coutl; cout请依次输入矩阵的值：; CMatrixm1(h,l); m1.input(); CMatrixm2=m1.zhuanzhi(); coutendl; cout原矩阵的转置矩阵为：n; m2.show(); ; break; case 2: if(y=1) char filename256; coutfilename; coutendl; CMatrixm1; CMatrixm2=m1.read(filename); CMatrixm3=m2.qiuni(); cout原矩阵的逆矩阵为：n; m3.show(); if(y=2) int h,l; couth; coutl; cout请依次输入矩阵的值：; CMatrixm1(h,l); m1.input(); CMatrixm2=m1.qiuni(); coutendl; cout原矩阵的逆矩阵为：n; m2.show(); ; break; case 3: if(y=1) char filename1256;cout请输入文件名:;coutfilename1; coutendl; CMatrixm1; CMatrixm2=m1.read(filename1);coutendl;char filename2256;cout请输入文件名:;coutfilename2; coutendl;CMatrixm3; CMatrixm4=m3.read(filename2);coutendl; CMatrixm5=m2*m4; cout两个矩阵相乘结果为：n; m5.show(); if(y=2) int h1,l1,h2,l2; coutendl; couth1; coutl1; cout请依次输入第一个矩阵的值：; CMatrixm1(h1,l1); m1.input(); coutendl; couth2; coutl2; if(l1!=h2)cout两矩阵不能相乘。nendl;break; cout请依次输入第二个矩阵的值：; CMatrixm2(h2,l2); m2.input(); CMatrixm3=m1*m2; coutendl; cout两个矩阵相乘结果为：n; m3.show(); ; break; case 4: if(y=1) int s; char filename256; coutfilename; coutendl; CMatrixm1; CMatrixm2=m1.read(filename); couts; CMatrixm3=m2.shucheng(s); cout输入矩阵与实数相乘结果为：n; m3.show(); if(y=2) int h,l,s; couth; coutl; cout请依次输入矩阵的值：; CMatrixm1(h,l); m1.input(); coutendl; couts; CMatrixm2=m1.shucheng(s); coutendl; cout输入矩阵与实数相乘结果为：n; m2.show(); ;break; coutendl; cout-endl