矩阵乘法计算实验报告

PAGEPAGE11C++课程设计实验报告姓名：陈钱学号：913116120316班级：材科三班题目：矩阵乘法计算难易级别：A级实验报告成绩指导教师时间：年月日1程序功能介绍编写实现矩阵乘法计算的程序。2程序设计要求设计一个矩阵类，将相应的函数和数据封装在类中，简化程序。修改程序结构，使程序可以反复执行，直至按键选择退出为止。本程序用数组表示5*5矩阵，将其改为根据输入矩阵的大小动态分配空间[M][N]来放置数据，其中M,N为用户可输入的任意整数。增加类的构造函数和成员函数，使得矩阵数据既可以用在对象初始化是赋值，也可以通过键盘赋值，还可以通过读数据文件输入。用模板的形式改写矩阵数据类型，使得矩阵中的数据既可以是整型数据，也可以是浮点型数据，执行程序是，分别定义一个整型矩阵和一个浮点型矩阵进行乘法验证。完成矩阵的乘法运算，在运算之前判断着两个矩阵是否满足运算条件，如果不满足，给出提示信息。3程序设计思想1）类的结构该矩阵类的定义是将相关的数据和操作封装起来，用于实现乘法运算的矩阵要有两个矩阵类参与，结果放在另一个矩阵类的对象中，建议重载运算符*，并把这个重载函数定义为类的友元函数。参考的类的机构如下：#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<iomanip.h>#include<stdlib.h>template<classT>classCMatrix{ T**Mat;//矩阵的头指针 intnRow;//矩阵的行数 intnCol;//矩阵的列数public: CMatrix();//缺省的构造函数 CMatrix(T**mat,introw,intcol);//构造函数 CMatrix(introw,intcol);//构造函数 CMatrix(introw,intcol,intk);//构造函数,从键盘输入矩阵 voidShow();//输出 voidInputFromFile();//从文件输入矩阵 friendCMatrix<T>operator*(CMatrix<T>&mat1,CMatrix<T>&mat2);//重载乘法};4实际运行程序如下：#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<iomanip.h>#include<stdlib.h>template<classT>classCMatrix{ T**Mat;//矩阵的头指针 intnRow;//矩阵的行数 intnCol;//矩阵的列数public: CMatrix();//缺省的构造函数 CMatrix(T**mat,introw,intcol);//构造函数 CMatrix(introw,intcol);//构造函数 CMatrix(introw,intcol,intk);//构造函数,从键盘输入矩阵 voidShow();//输出 voidInputFromFile();//从文件输入矩阵 friendCMatrix<T>operator*(CMatrix<T>&mat1,CMatrix<T>&mat2);//重载乘法};template<classT>CMatrix<T>::CMatrix()//缺省的构造函数{ nRow=100,nCol=100; Mat=newT*[100]; for(inti=0;i<100;i++) { Mat[i]=newT[100]; }}template<classT>CMatrix<T>::CMatrix(introw,intcol)//两个参数的构造函数{ inti,j; nRow=row,nCol=col; Mat=newT*[nRow]; for(i=0;i<nRow;i++) { Mat[i]=newT[nCol]; } cout<<"请输入数据:\n"; for(i=0;i<nRow;i++) for(j=0;j<nCol;j++) { cout<<"第["<<i+1<<"]["<<j+1<<"]个数据:"; cin>>Mat[i][j]; }}template<classT>CMatrix<T>::CMatrix(introw,intcol,intk)//三个参数的构造函数{ nRow=row,nCol=col; Mat=newT*[nRow]; for(inti=0;i<nRow;i++) { Mat[i]=newT[nCol]; }}template<classT>voidCMatrix<T>::Show()//矩阵输出函数{ inti,j; for(i=0;i<nRow;i++) { cout<<endl; for(j=0;j<nCol;j++) cout<<Mat[i][j]<<setw(6); } cout<<endl;}template<classT>voidCMatrix<T>::InputFromFile()//矩阵文件输入函数{ ifstreaminfile; infile.open("daijp.txt",ios::nocreate); if(!infile) { cout<<"输入文件不存在，请先建立输入文件\n"; exit(0); } for(inti=0;i<nRow;i++) for(intj=0;j<nCol;j++) { infile>>Mat[i][j]; } infile.close();}template<classT>CMatrix<T>operator*(CMatrix<T>&mat1,CMatrix<T>&mat2)//矩阵乘法运算符重载{ CMatrix<T>mat3(mat1.nRow,mat2.nCol,0); for(inti=0;i<mat1.nRow;i++) for(intj=0;j<mat2.nCol;j++) { mat3.Mat[i][j]=0; for(intk=0;k<mat1.nCol;k++) mat3.Mat[i][j]+=mat1.Mat[i][k]*mat2.Mat[k][j]; } returnmat3;}template<classT>voidchoose1(T)//数据输入类型选择函数模板，其中T为伪参数，用于函数模板实列化{ cout<<"<1>初始化赋值"<<endl<<"<2>键盘输入"<<endl<<"<3>文件输入"<<endl; intsrfs; cout<<"请选择输入方式:\n"; cin>>srfs; switch(srfs)//用于选择不同的输入方式 { case1: { CMatrix<T>mata,matb,matc; }break; case2: { inta,b,c,d; cout<<"输入第一个矩阵的行数和列数:"<<endl; cin>>a>>b; CMatrix<T>mata(a,b); cout<<"输入第二个矩阵的行数和列数:"<<endl; cin>>c>>d; if(b!=c) { cout<<"错误，两个矩阵不能相乘!\n"; break; } CMatrix<T>matb(c,d); CMatrix<T>matc(a,d,0); mata.Show(); matb.Show(); matc=mata*matb; cout<<"两矩阵相乘结果为:\n"; matc.Show(); }break; case3: { inta,b,c,d; cout<<"输入第一个矩阵的行数和列数:"<<endl; cin>>a>>b; CMatrix<T>mata(a,b,0); cout<<"输入第二个矩阵的行数和列数:"<<endl; cin>>c>>d; if(b!=c) { cout<<"错误，两个矩阵不能相乘!\n"; break; } CMatrix<T>matb(c,d,0); CMatrix<T>matc(a,d,0); mata.InputFromFile(); matb.InputFromFile(); mata.Show(); matb.Show(); matc=mata*matb; cout<<"两矩阵相乘结果为:\n"; matc.Show(); }break; default:cout<<"输入选择错误!"<<endl; }}voidchoose()//数据类型选择函数 { cout<<"时间：2014年3月22号"<<endl<<"姓名:陈钱"<<setw(32)<<"学号:913116120316"<<setw(32)<<"班级:材科三班"<<endl; cout<<endl<<"<1>整型!"<<endl<<"<2>浮点型!"<<endl<<"<3>双精度型!"<<endl; cout<<"选择数据类型:\n"; intsjlx; cin>>sjlx; switch(sjlx) { case1: { choose1(1); }break; case2: { choose1(0.0); }break; case3: { choose1(1e-10); }break; default:cout<<"输入选择错误!"<<endl; } cout<<endl; } voidmain()//主函数部分 {loop: cout<<"*******************************\n"; cout<<"*******************************\n"; cout<<"\n\n\n**********************欢迎使用!********************\n"; cout<<"***********\n"; cout<<"*******************************\n\n"; choose();loop1: cout<<"是否继续执行?"<<endl<<"1.继续!"<<endl<<"2.退出!"<<endl; inta; cin>>a; switch(a) { case1:gotoloop; break; case2: { cout<<"谢谢使用!"<<endl; cout<<"按任意键退出!"<<endl; cin.get(); cin.get();//去除缓冲区的回车符 exit(1); } default:cout<<"输入选择错误!"<<endl; gotoloop1; } }5运行结果如下：************************************************欢迎使用!********************时间：2014年3月22号姓名:陈钱学号:913116120316班级:材科三班<1>整型!<2>浮点型!<3>双精度型!选择数据类型:1<1>初始化赋值<2>键盘输入<3>文件输入请选择输入方式:2输入第一个矩阵的行数和列数:33请输入数据:第[1][1]个数据:1第[1][2]个数据:2第[1][3]个数据:3第[2][1]个数据:4第[2][2]个数据:5第[2][3]个数据:6第[3][1]个数据:7第[3][2]个数据:8第[3][3]个数据:9输入第二个矩阵的行数和列数:33请输入数据:第[1][1]个数据:9第[1][2]个数据:8第[1][3]个数据:7第[2][1]个数据:6第[2][2]个数据:5第[2][3]个数据:4第[3][1]个数据:3第[3][2]个数据:2第[3][3]个数据:1123456789987654321两矩阵相乘结果为:30241884695413811490是否继续执行?1.继续!2.退出!1************************************************************************************欢迎使用!**************************************************************时间：2014年3月22号姓名:陈钱学号:913116120316班级:材科三班<1>整型!<2>浮点型!<3>双精度型!选择数据类型:3<1>初始化