软件开发基础报告.doc

中国矿业大学徐海学院软件开发基础实践报告姓 名： 学 号： 专 业： 计算机科学与技术 指导教师： 职 称： 2012 年 6 月 17 徐州姓名/学号： 班级：一、程序来源： 网络二、程序项目名称：矩阵乘法三、程序原理：程序以二维数组作为矩阵的存储结构，通过键盘输入矩阵维数n，动态分配内存空间，创建n维矩阵。矩阵建立后再通过键盘输入矩阵的各个元素值；也可以通过文件读入矩阵的各项数据（维数及各元素值）。当要对矩阵作进一步操作（A*B或A*B(-1)）时，先判断内存中是否已经有相关的数据存在，若还未有数据存在则提示用户先输入相关数据。当要对矩阵进行求逆时，先利用矩阵可逆的充要条件：|A| != 0 判断矩阵是否可逆，若矩阵的行列式 |A| = = 0 则提示该矩阵为不可逆的；若 |A| !=0 则求其逆矩阵，并在终端显示其逆矩阵。四、程序功能：设计一个矩阵相乘的程序，首先从键盘输入两个矩阵a，b的内容，并输出两个矩阵，输出ab1结果。五、程序内容（输入输出）：1.初步完成总体设计，搭好框架，确定人机对话的界面，确定函数个数； 2.完成最低要求：建立一个文件，可完成2维矩阵的情况；3.进一步要求：通过键盘输入维数n。有兴趣的同学可以自己扩充系统功能。六、数据流分析（定义的变量，类型，数组，类型，结构体）：数据对象：D = a(I,j)|i = 1,2,3,n;j = 1,2,n;a(i,j)ElemSet,n为矩阵维数数据关系: R = Row,Col Row = | 1 = i = n , 1 = j = n-1 Col = | 1 = i = n-1 , 1 = j = n七、程序代码分析（每个函数和代码模块的功能作用分析）：1抽象数据类型ADT MatrixMulti数据对象：D = a(I,j)|i = 1,2,3,n;j = 1,2,n;a(i,j)ElemSet,n为矩阵维数数据关系: R = Row,Col Row = | 1 = i = n , 1 = j = n-1 Col = | 1 = i = n-1 , 1 = j 0 ?是输入矩阵维数n输入矩阵A,B输出矩阵维数nsystem(“pause”);通过键盘输入需对哪个矩阵求逆,求出相应该的逆阵,并显示求得的逆阵system(“pause”);若矩阵不可逆则返回主菜单case 4:R=A*B并显示矩阵R system(“pause”);case 5:是否是R=A*B(-1)显示矩阵Rsystem(“pause”);若B不可逆,则返回主菜单case 6:从指定文件中读入矩阵数据case 0:exit(0);结果否九、源代码优点，好处：可以当作简单的矩阵计算器使用，具有一定的容错性十、总结及心得体会： 课程设计结束了，带给我很多的收获。C程序设计、数据结构已经学完了，有许多知识都存在似懂非懂的现象，这种现象通过实际的上机操作，实际应用，已经减少了许多。对这些知识也有了更深的理解和很好的掌握。通过课程设计，明白到了原来开发一个项目，是需要考虑到很多方面的问题的，这些都是要在实践中摸索的，这与平时做练习是不同的，但也因为平时有许多的练习基础，会使你做起程序来，更加得心应手。我们要不断发现问题、提出问题，解决问题。十一、对源程序过程及方法、手段的改进建议： 1主界面：2输入6，回车，从文本文件tx.txt中读入矩阵数据：3回车，回到主菜单界面；输入2回车，显示从文件读入的矩阵数据：4回车，回到主菜单界面；输入3回车，对指定矩阵求逆：（由于这里矩阵A是不可逆的，因此仅以矩阵B为例）5回车，回到主菜单界面；输入4回车，求矩阵运算A*B：6回车回到主菜单界面，输入5回车，求A*B(-1)的值：7回车回到主菜单界面，输入0回车，退出程序；如果需要自定矩阵维数及各元素值，请利用主菜单里的1号功能自行输入数据，再进行以上几种运算操作。报告评分： 指导教师签字：源代码#include #include #include #include #include #include #define YES 1#define NO 0typedef float ElemType;ElemType *A; /矩阵AElemType *B; /矩阵BElemType *R; /矩阵R,用于存放运算结果ElemType *V; /矩阵V,存放逆矩阵int n=0; /矩阵维数int flag=-1; /标记void swap(ElemType *a,ElemType *b) /交换记录a,b的值ElemType c;c=*a;*a=*b;*b=c;ElemType *CreateMatrix(int n) /创建n维矩阵,返回该矩阵int i,j;ElemType *M;M = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType *)*n);if(M = NULL)exit(1);for(i=0;in;i+)*(M+i) = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*n);for(j=0;jn;j+)*(*(M+i)+j) = 0;return M;ElemType MatrixDeterm(ElemType *M,int n) /*递归法求n维矩阵行列式的值,返回运算结果*/int i,j,k,l,s;ElemType *T1;ElemType *T2;T1=CreateMatrix(n);T2=CreateMatrix(n);ElemType u;ElemType value=0; /运算结果for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)T1ij=Mij;T2ij=Mij;if(n=2) /若为2维矩阵,则直接运算并返回运算结果value=T200*T211-T201*T210;return value;elsefor(j=0;jn;j+) /将矩阵的行列式以第一行展开u=T10j;for(i=1,l=0;in;i+) /求矩阵行列式的余子式M(0,j)for(k=0,s=0;kn;k+)if(k=j)continue;elseT2ls=T1ik;s+;l+;value=value+u*(int)pow(-1,j)*MatrixDeterm(T2,n-1); /*行列式等于某一行的各个元素与其代数余子式的乘积之和*/return value;int DinV(ElemType *M,ElemType *V) /*全选主元法求矩阵M的逆矩阵,结果存入矩阵V中*/int i,j,k;ElemType d;ElemType u;int *JS,*IS;JS=(int *)malloc(sizeof(int)*n);IS=(int *)malloc(sizeof(int)*n);u=MatrixDeterm(M,n); /返回矩阵A的行列式值if(u=0)return -1;for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)Vij=Mij;for(k=0;kn;k+)d=0;for(i=k;in;i+) /找出矩阵M从Mkk开始绝对值最大的元素for(j=k;jd)d=fabs(Vij); /d记录绝对值最大的元素的值/*把绝对值最大的元素在数组中的行、列坐标分别存入ISK,JSK*/ISk=i; JSk=j;if(d+1.0 = 1.0)return 0; /所有元素都为0if(ISk != k) /*若绝对值最大的元素不在第k行,则将矩阵ISK行的元素与k行的元素相交换*/for(j=0;jn;j+)swap(&Vkj,&VISkj);if(JSk!=k) /*若绝对值最大的元素不在第k列,则将矩阵JSK列的元素与k列的元素相交换*/for(i=0;in;i+)swap(&Vik,&ViJSk);Vkk=1/Vkk; /绝对值最大的元素求倒for(j=0;jn;j+) /*矩阵M第k行除元素Mkk本身外都乘以Mkk*/if(j!=k) Vkj=Vkj*Vkk;for(i=0;in;i+) /*矩阵除第k行的所有元素与第k列的所有元素外,都拿本身减去Mik*Mkj, 其中i,j为元素本身在矩阵的位置坐标*/if(i!=k) for(j=0;jn;j+)if(j!=k) Vij=Vij-Vik*Vkj; for(i=0;i=0;k-) /*根据上面记录的行ISk,列JSk信息恢复元素*/for(j=0;jn;j+)if(JSk!=k) swap(&Vkj,&VJSkj);for(i=0;in;i+)if(ISk!=k) swap(&Vik,&ViISk);free(IS);free(JS);return 0;void MultMatrix(ElemType *M1,ElemType *M2,ElemType *R) /*矩阵M1乘M2 结果存入矩阵R*/int i,j,k;for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)Rij=0;for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)for(k=0;kn;k+)Rij=Rij+M1ik*M2kj;void Input(ElemType *M) /输入矩阵M的各个元素值int i,j;char str10;char c=A;if(flag=1)c=B;system(cls);printf(nn输入矩阵%c(%d*%d)n,c,n,n);for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)scanf(%f,*(M+i)+j);flag=1;gets(str); /吸收多余的字符void Print(ElemType *M) /显示矩阵M的各个元素值int i,j;printf(t);for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)printf( %.3f,Mij);puts();printf(tt);int Menu_Select()char c;dosystem(cls);puts(tt*n维矩阵乘法器*);puts(tt| 1. 通过键盘输入各项数据 |);puts(tt| 2. 显示矩阵A,B |);puts(tt| 3. 矩阵求逆,并显示逆矩阵 |);puts(tt| 4. 求矩阵运算A*B,并显示运算结果 |);puts(tt| 5. 求矩阵运算A*B(-1),并显示运算结果|);puts(tt| 6. 从文件读入矩阵A,B与维数n |);puts(tt| 0. 退出 |);puts(tt*);printf(tt请选择(0-6):);c=getchar();while(c6);return (c-0);void ReadFromFile() /从指定文件读入矩阵的维数及矩阵各元素的值int i,j;FILE *fp;if(fp=fopen(tx.txt,r)=NULL)puts(无法打开文件!);system(pause);exit(0);fscanf(fp,%d,&n); /读入矩阵维数A=CreateMatrix(n); /创建矩阵A B V RB=CreateMatrix(n);V=CreateMatrix(n);R=CreateMatrix(n);for(i=0;in;i+) /读入矩阵Afor(j=0;jn;j+)fscanf(fp,%f,&Aij); for(i=0;in;i+) /读入矩阵Afor(j=0;j0)break;elseprintf(nt输入有误,请重新输入!n);puts();system(pause);A=CreateMatrix(n);B=CreateMatrix(n);V=CreateMatrix(n);R=CreateMatrix(n);Input(A);Input(B);break;case 2: system(cls);if(flag=-1)puts(nnt不存在任何矩阵数据,请先输入数据);system(pause);break;puts(n);printf(tA = );Print(A);puts(n);printf(tB = );Print(B);puts();system(pause);break;case 3: system(cls);if(flag=-1)puts(nnt不存在任何矩阵数据,请先输入数据);system(pause);break;for(;)printf(nnt输入需要求逆的矩阵(A/B):);h=getchar();c=getchar();/h=getchar();if(c=A|c=a)i=DinV(A,V);if(i=-1)puts(nnt矩阵A的行列式等于0,不可逆!);system(pause);break;printf(tA = );Print(A);puts(n);printf(A(-1) = );Print(V);puts();system(pause);break;else if(c=B|c=b)i=DinV(B,V);if(i=-1)puts(nnt矩阵B的行列式等于0,不可逆!);system(