C万年历和矩阵.doc

程序设计基础大作业姓 名：学 号：班 级：成 绩：信息科学与工程学院2010年7月9日一、 设计一个万年历1.1需求陈述 现如今万年历在人们生活中成为不可或缺的东西，人们可以用它查寻某年、某月、某日的具体情况，使人们能够和李安排自己的时间。1.2需求分析功能函数判断是否是闰年int Year()输出万年历void output()主函数int main()1.3程序结果1、运行程序得到目录：2、选择1，得到：3、如果输入2000，得到：如果输入-2000，则得到：4、选择2，得到：5、如果输入2000 4，得到：如果输入-2000 4，则得到：6、选择3，得到：7、如果输入2000 4 4，得到：如果输入-2000 4 4，则得到：8、如果选择4，得到：1.4技术约束本函数的测试系统已在code blocks下编译通过。具体程序如下：#includeint Year(int year)if(0 = year % 400 | (year % 4 = 0 & year % 100 != 0)return 1;elsereturn 0;void output(int year,int month,int day,char week10,int dayofmonth13,int sign)int i,j=1,w;for(i = 0;i 7;i+)printf(%st,weeki);if(sign)w = day % 7;else w = (8 - (day % 7)%7;putchar(n);for(i =1 ;i =w;i+)printf(t);for(i;j0) ye=year; while(1 year) day = day + dayofyearYear(-year); for(i=1;i13;i+) Printf(公元%d年%d月n*n,ye,i); day += dayofmonthYear(year)i-1; output(ye,i,day+1,week,dayofmonth,1); else ye=year; while(year 0) day = day + dayofyearYear(year+); for(i=1;i0) mo=month; ye=year; printf(公元%d年%d月n*n,ye,mo); while(month 1) day += dayofmonthYear(year)-month; while(year 1) day += dayofyearYear(-year); output(ye,mo,day+1,week,dayofmonth,1); else mo=month; ye=year; printf(公元前%d年%d月n*n,-ye,mo); while(month 13) day += dayofmonthYear(year)month+; while(year 0) printf(公元%d年%d月n*n,year,month); mo=month; ye=year; while(month 1) day += dayofmonthYear(year)-month; while(year 1) day += dayofyearYear(-year); output(ye,mo,day+1,week,dayofmonth,1); else printf(公元前%d年%d月n*n,-year,month); mo=month; ye=year; while(month 13) day += dayofmonthYear(year)month+; while(year -1) day += dayofyearYear(+year); output(ye,mo,day,week,dayofmonth,0); break;一、设计一套矩阵运算C函数库1.1需求陈述矩阵运算广泛地应用于实践当中，但是由于矩阵运算涉及较多高等数学的知识，而且运算繁琐枯燥，所以没有软件的帮助人们很难应对这类运算问题。为尝试解决这个问题，我们专门设计一套C函数库用于矩阵的计算,实现矩阵的各种计算功能，同时把矩阵的行列和矩阵的元素封装在一起，使关于矩阵的各种信息更加方便被用户运用。为了方便函数的测试，我们还专们设计了一个测试系统，对每一个设计好的函数进行测试，使得函数测试更加具有针对性和说服力。1.2需求分析1.2.1功能分析表1 函数库功能分析项目功能函数往文件中写入矩阵int matrixwrite()从文件中读取已有的矩阵Matrix *matrixread_1()矩阵的显示int printmatrix()初始化矩阵为全零阵Matrix *matrixInitzero()矩阵的加法运算Matrix *matrixadd()矩阵的减法运算Matrix *matrixsub()矩阵的乘法运算Matrix *matrixmul()矩阵的转置Matrix *matrixTranspose()矩阵的行列式double matrixdet()矩阵数据的输入Matrix *scanfmatrix()1.2.2技术约束本函数库的测试系统已在code blocks下编译通过1.3. 程序设计思想1.3.1 数据类型矩阵采用静态的二维整型数组来表示，将矩阵的行数、列数和二维数组封装在一个结构体中。矩阵的上限可用符号常量“MAX_MAX”来表示，实际的行和列的项数由结构体中表示行和列的数据项控制。矩阵的具体定义为：typedef struct int cols; /列数 int rows; /行数double mMAXMAX; /矩阵数据Matrix; /静态矩阵1.3.2函数库设计A矩阵的初始化1初始化矩阵为全零阵函数原型：Matrix *matrixInitzero(Matrix *a)功能：用一个m行n列的二维数组a来初始化一个矩阵，把所有的元素初始化为0，形成一个0矩阵。实现思路：矩阵的行数初始化为二维数组的行数，矩阵的列数初始化为二维数组的列数，矩阵的元素初始化为二维数组的元素。且每个元素都为0。2初始化为单位矩阵函数原型：Matrix *matrixInit(Matrix *a)功能：创建一个m行m列的单位矩阵，将该矩阵作为返回值，返回值的类型为一个结构体类型。实现思路：矩阵的行和列初始化为相同值，矩阵的对角线元素初始化为1，其余元素初始化为0。返回初始化后的矩阵。B矩阵的运算1 矩阵加法、减法和乘法函数原型：Matrix *matrixadd(Matrix *a,Matrix *b)/加 Matrix *matrixsub(Matrix *a,Matrix *b)/减 Matrix *matrixmul(Matrix *a,Matrix *b)/乘功能：把指针a所指示的存储空间内的矩阵与指针b所指示的存储空间内的矩阵向加（减、乘），结果放入c所指示的存储空间内，返回值为存储结果的地址。实现思路：实现矩阵的加法时，若两矩阵为空矩阵或对应行列不相等，则不能相加，返回空指针NULL，否则，对应元素相加，结果放入c中，返回c；实现矩阵的乘法时，若两矩阵为空矩阵或a的列数和b的行数不相等，则不能相乘，返回空指针NULL，否则，a的行数为乘积矩阵的行数，b的列数为乘积矩阵的列数，a的第i行和b的第j列的对应元素的乘积的和为乘积矩阵的i行j列的元素。乘积放入c中，返回乘积矩阵的地址c。2 求矩阵的转置函数原型：Matrix *matrixTranspose(Matrix *a)功能：求矩阵a的转置，结果放入a所指示的存储空间内，返回转置矩阵。实现思路：把a的元素关于对角线互换，结果放入a所指示的存储空间内，返回转置矩阵。3 求行列式的值函数原型：double matrixdet(Matrix *a)功能：在能求行列式的值时，计算行列式的之值并返回结果。实现思路：若矩阵为空矩阵或矩阵不是方阵，则不能求行列式的值，返回0。运用递归方法，将矩阵行列互换得到第一行第一列为非零数的矩阵（否则返回0），再用这个数去乘其代数余子式（低一阶的行列式），得到行列式的值。C矩阵的文件操作1 从文件读出矩阵和向文件写入矩阵函数原型：int matrixwrite(FILE *fp,Matrix *a)Matrix *matrixread_1(FILE *fp,Matrix *a)功能：写一个矩阵通过程序读入到文件中，当用时从文件fp中读取一个m行n列的矩阵，存入指针a所指示的存储空间内；向文件fp写入指针a所指示的存储空间内的矩阵；返回值均为实际读出（写入）的矩阵元素数目、若不能读或写则返回0。实现思路：从文件读出矩阵时，打开文件，不能读时返回0，否则读出m*n个元素，矩阵的行为m，矩阵的列为n，返回值为元素的个数。向文件写入矩阵时，不能写返回0，否则向文件写入m*n个元素，每n个为一行，共m行，返回值为元素的个数。D矩阵的显示1 显示矩阵函数原型：int printmatrix(Matrix *a)功能：将矩阵中的元素以平时常见的形式显示出来，方便考察测试结果。 实现思路：利用for循环和适时的换行实现。1.3.3测试系统设计1.运行程序得到主界面：2.根据自己的需要进行选择：2.1）、选择1：此时matrix文本文档中的内容为：2.2）、选择2：2.3）、选择3：2.4）、选择4：当行数不等于列数时当行数等于列数时2.5）、选择5：2.6）、选择6：当矩阵A的行数等于的B行数，并且A的列数等于B的列数时，得：当上边的条件不成立时：2.7）、选项7：当矩阵A的行数等于的B行数，并且A的列数等于B的列数时，得：当上边的条件不成立时：2.8）、选择8：当矩阵A的列数等于的B行数时，得：当上式不成立时：2.9）、选择9：当输入的行数不等与列数（既不是方阵时），得：当行数等于列数（即为方阵）时，得：2.10）、选择0：2.11）、输入其它数时，得：1.4具体程序#include#include#include#define MAX 100typedef struct int cols; /列数 int rows; /行数double mMAXMAX; /矩阵数据Matrix; /静态矩阵int count=1;/* *往文件中写入矩阵,成功返回写入的矩阵不成功返回0* */int matrixwrite(FILE *fp,Matrix *a)int i,j;if (fp=NULL)return 0;elsefprintf(fp,t%dt%d,a-rows,a-cols);fprintf(fp,n);for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)fprintf(fp,t%lf,a-mij);fprintf(fp,n);return (a-rows*a-cols);/* *从文件中读取已有的矩阵* */Matrix *matrixread_1(FILE *fp,Matrix *a)int i,j;if (fp=NULL)return NULL;elsefscanf(fp,%d%d,&a-rows,&a-cols);for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)fscanf(fp,%lf,&a-mij);return a;/* *矩阵的显示* */int printmatrix(Matrix *a)int i,j;if (a=NULL)printf(nnt对不起，您的操作有误!n);return 0;elseprintf(nnnt矩阵的%u行数是：%u，列数是：%un,count+,a-rows,a-cols);printf(t矩阵的元素：nn);for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)printf(t%lf ,a-mij);printf(n);return (1);/* *初始化矩阵为全零阵* */Matrix *matrixInitzero(Matrix *a)int i,j;for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)a-mij=0;return a;/* *初始化单位阵* */Matrix *matrixInit(Matrix *a)int i,j;if (a-cols!=a-rows)return NULL;elsefor (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)if (i=j)a-mii=1;elsea-mij=0;return a;/* *矩阵的加法运算* */Matrix *matrixadd(Matrix *a,Matrix *b)Matrix x;Matrix *c=&x;int i,j;if (a-rows!=b-rows | a-cols!=b-cols)printf(nnt对不起，你的输入有误!n);printf(t请按回车结束!n);getch();return NULL;elsec-rows=a-rows;c-cols=a-cols;for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)c-mij=a-mij+b-mij;return c;/* *矩阵的减法运算* */Matrix *matrixsub(Matrix *a,Matrix *b)Matrix x;Matrix *c=&x;int i,j;if (a-rows!=b-rows | a-cols!=b-cols)printf(nnt对不起，你的输入有误!n);printf(t请按回车结束!n);getch();return NULL;elsec-rows=a-rows;c-cols=a-cols;for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)c-mij=a-mij-b-mij;return c;/* *矩阵的乘法运算* */Matrix *matrixmul(Matrix *a,Matrix *b)Matrix x;Matrix *c=&x;int i,j,k;double sum=0;if (a-cols!=b-rows)printf(nnt对不起，你的输入有误!n);printf(t请按回车结束!n);getch();return NULL;elsec-rows=a-rows;c-cols=b-cols;for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)for (k=0;kcols;k+)sum=sum+a-mik*b-mkj;c-mij=sum;return c;/* *矩阵的转置* */Matrix *matrixTranspose(Matrix *a)Matrix x;Matrix *b=&x;int i,j;b-cols=a-rows;b-rows=a-cols;for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)b-mji=a-mij;return b;/* *矩阵的行列式* */double matrixdet(Matrix *a)int i,j,k;double t,det=1,x;if (a-cols!=a-rows)printf(nnnt对不起，您输入的数据不是方阵，没有行列式!n);printf(t请按回车键结束!n);getch();return -1;elsefor(i=0;irows;i+)for(k=0;krows;k+)if(k!=i)if (a-mii!=0)t=a-mki/a-mii;for(j=0;jrows);j+)x=a-mij*t;a-mkj=a-mkj-x;elsereturn 0;for(i=0;irows;i+)det=det*a-mii;return (det);/* *矩阵数据的输入* */Matrix *scanfmatrix(Matrix *a)int i,j;printf(nt请输入矩阵的行数和列数：n);scanf(%d%d,&a-rows,&a-cols);if (a-cols=0 | a-rows=0)printf(n对不起，您输入的数据有误!n);printf(请按回车键结束!);getch();return NULL;elseprintf(t请输入矩阵的元素：n);for (i=0;irows;i+)for (j=0;jcols;j+)scanf(%lf,&a-mij);return a;/* *目录* */int main()int choice;FILE *fpr,*fpw;Matrix a,b,c;Matrix *p1=&a,*p2=&b,*p3=&c;printf( 1: 写入矩阵文件n); printf( 2: 读取矩阵文件n); printf( 3: 初始化矩阵（全零阵）n); printf( 4: 初始化矩阵（单位阵）n);printf( 5: 矩阵的转置n);printf( 6: 矩阵的加法n);printf( 7: 矩阵的减法n);printf( 8: 矩阵的乘法n);printf( 9: 方阵的行列式的值n);printf( 0: 退出nnn); printf(请输入您的选择： n); scanf(%d,&choice);switch (choice)case 1:system(cls); /将矩阵写入文件fpw=fopen(matrix.txt,a);printf(nn);p1=scanfmatrix(p1);if (p1=NULL)break;matrixwrite(fpw,p1); break;case 2: /将矩阵从文件中读出system(cls);fpr=fopen(matrix.txt,r);for(;)p2=matrixread_1(fpr,p1);if (!feof(fpr)printmatrix(p2);elsebreak; break;case 3: /初始化矩阵为全零阵system(cls);printf(nnnt请输入矩阵的行数和列数：n);scanf(%d%d,&p1-rows,&p1-cols);p2=matrixInitzero(p1);printf(nt初始化为全零阵后：nn);printmatrix(p2); break;case 4: /初始化矩阵为单位阵system(cls);printf(nnnt请输入矩阵的行数和列数：n);scanf(%d%d,&p1-rows,&p1-cols);p2=matrixInit(p1);printf(nt初始化为单位阵后：n);printmatrix(p2); break;case 5: /矩阵的转置system(cls);printf(nnnt请输入矩阵A的数据：n);p1=scanfmatrix(p1);if (p1=NULL)break;p2=matrixTranspose(p1);printf(nt进行完转置后：n);printmatrix(p2); break;case 6: /矩阵的加法运算system(cls);printf(