数据结构课程设计报告---矩阵的运算.doc

数 据 结 构课程设计报告题 目： 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 时 间： 14一、课程设计题目及所涉及知识点设计题目是“矩阵的运算”；所涉及的知识点主要是：1、 利用数组的形式来储存数据，在main函数里面，实现对于数据的输入操作，利用switch语句进行选择来执行操作，利用for语句与dowhile语句来实现功能的循环操作。2、矩阵的加法、减法、乘法、数乘、转置的基本算法方式。3、通过switch语句进行选择来执行操作，来实现每个算法的功能。二、课程设计思路及算法描述设计思路：用程序实现矩阵能够完成矩阵的转置运算；矩阵的数乘运算；矩阵的加法运算；矩阵的减法运算；矩阵的乘法运算；这几种矩阵的简单的运算。用数组把将要运算的矩阵储存起来，然后实现矩阵的这几种运算。在main函数里面，来实现对于数据的输入操作，利用switch语句进行选择来执行操作，利用for语句来实现功能的循环操作。算法：算法1：矩阵的转置运算； 首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的转置运算，就是把你将要进行运算的A矩阵的行ar和列ac，把A矩阵的行ar作为B矩阵的bc，A矩阵的列ac作为B矩阵的br，这样得到的新矩阵B的行br和列bc就是矩阵A的转置。算法如下：for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bji=Aij;算法2：矩阵的数乘运算； 首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的数乘运算，就是实现用一个实数k去A矩阵。实数k去乘矩阵的每一行和每一列，得到的一个新的矩阵B，这样就解决了矩阵的数乘运算。算法如下： for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bij=k*Aij;算法3：矩阵的加法运算； 首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的加法运算，就是要实现A矩阵与B矩阵进行加法运算。事实上就是A矩阵的每一行ar与B矩阵的每一行br进行加法运算，而得到的一个新的矩阵C的每一行cr就是A矩阵的ar行与B矩阵的br行的和；A矩阵的每一列ac与B矩阵的每一列bc进行加法运算，而得到的一个新的矩阵C的每一列cc就是A矩阵的ac列与B矩阵的bc列的和。这样就实现了A矩阵与B矩阵的加法运算。算法如下：ar=br;ac=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij+Bij;算法4：矩阵的减法运算； 首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的减法运算，就是要实现A矩阵与B矩阵进行减法运算。事实上就是A矩阵的每一行ar与B矩阵的每一行br进行减法运算，而得到的一个新的矩阵C的每一行cr就是A矩阵的ar行与B矩阵的br行的差；A矩阵的每一列ac与B矩阵的每一列bc进行减法运算，而得到的一个新的矩阵C的每一列cc就是A矩阵的ac列与B矩阵的bc列的差。这样就实现了A矩阵与B矩阵的减法运算。 算法如下： ar=br;ac=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij-Bij;算法5：矩阵的乘法运算；首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的乘法运算，就是要实现A矩阵与B矩阵进行乘法运算。只有当进行运算的A矩阵的列ac等于B矩阵的行br时，两个矩阵才能进行运算，而得到的结果C矩阵要等于A矩阵的行ar和B矩阵的列bc。这样就实现了两个矩阵的乘法运算。算法如下：cr=ar;cc=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jbc;j+)for(k=0;kac;k+)Cij+=Aik*Bkj;三、课程设计中遇到的难点及解决办法遇到的难点：如何实现两个矩阵进行乘法运算；解决办法：（1） 通过分析代码的运行过程，然后和同学一起交流，通过在网上查找的资料，来解决遇到的问题，然后在进行运行。（2）就是对于矩阵的乘法运算，因为掌握的知识不是很熟练，通过查阅书籍相关的算法，再结合手中的资料，认真的分析，然后进行实现，多次试验后解决了该问题。四、总结通过这次的课程设计，发现了自己有很多不足的地方，更加深了对数组的存储以及相关的算法的实现，更加认识到要努力自己解决问题，无论是通过书籍还是网络资料，自己动手实践，这样更能加深印象，加强记忆，也能认识到自己的不足，促使自己不得不去提高自己的编程水平，每一次的实践都是对自己的能力的检测，都是一次宝贵的经验，这也是学习的一种有效方式。在不断实验中提高了自己独立思考的能力和独立自主的动手能力；还有在不断学习中，让我认识到实践的重要性，老师的精心指导让我学会到了很多，不仅仅是代码，最主要的让我的思维开阔了很多，在这个过程中，通过不断的尝试，不断的修改，最终克服了困难，完成了自己的任务。我还了解了必须不断地虚心请教与不断地从各个途径学习了解知识，才能不断充实自己，提高自己。五、附录主要源程序代码及运行结果源代码：#include float A2020; float B2020; float C2020; float y=1.0; void main( ) int ar=0,ac=0,br=0,bc=0,cr=0,cc=0 ;int x,i=0,j=0,k=0;do printf(*n); printf(1.表示矩阵转置:n);printf(2.表示数乘矩阵:n);printf(3.表示矩阵的加法:n);printf(4.表示矩阵的减法:n); printf(5.表示矩阵的乘法:n);printf(6.表示退出:n); printf(*n); printf(请选择您需要的运算:n); scanf(%d,&x);switch (x) case 1: printf(请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&ar,&ac); printf(请输入矩阵A用空格隔开:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵A:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10.2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bji=Aij; printf(输出矩阵A的转置矩阵:n); for(j=0;jac;j+) for(i=0;iar;i+) printf(%10.2f,Bji); if(i+1)%ar=0) printf(n); ;break; case 2: float k;printf(请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&ar,&ac); printf(请输入矩阵A用空格隔开:n);for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵An); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10.2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入一个实数:n); scanf(%f,&k); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bij=k*Aij; printf(输出k乘矩阵A的结果n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10.2f,Bij); if(j+1)%ac=0) printf(n); ;break; case 3: printf(请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:); scanf(%d,%d,&ar,&ac); printf(请输入你要进行运算的矩阵B的行数和列数以逗号隔开:); scanf(%d,%d,&br,&bc); if(ar!=br|ac!=bc) printf(您输入的两个矩阵不能相加,请重新输入!n); else printf(请输入矩阵A用空格隔开:n);for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵A：n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10.2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵B用空格隔开：n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) scanf(%f,&Bij); printf(输出矩阵B：n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) printf(%10.2f,Bij); if(j+1)%bc=0) printf(n); printf(矩阵A+矩阵B等于:n); ar=br;ac=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij+Bij; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10.2f,Cij); if(j+1)%ac=0) printf(n); ;break; case 4: printf(请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&ar,&ac); printf(请输入你要进行运算的矩阵B的行数和列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&br,&bc); if(ar!=br|ac!=bc) printf(您输入的两个矩阵不能相减,请重新输入!n); else printf(请输入矩阵A用空格隔开:n);for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵A:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10.2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵B用空格隔开：n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) scanf(%f,&Bij); printf(输出矩阵B:n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) printf(%10.2f,Bij); if(j+1)%bc=0) printf(n); printf(矩阵A-矩阵B等于：n); ar=br;ac=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij-Bij; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10.2f,Cij); if(j+1)%ac=0) printf(n); ;break; case 5: printf(请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:n);scanf(%d,%d,&ar,&ac);printf(请输入你要进行运算的矩阵B的行数和列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&br,&bc);if(ac!=br)printf(您输入的两个矩阵不能相乘,请重新输入!n);else printf(请输入矩阵A用空格隔开:n);for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵A:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10.2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵B用空格隔开：n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) scanf(%f,&Bij); printf(输出矩阵B:n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) printf(%10.2f,Bij); if(j+1)%bc=