C矩阵简单的计算器.docx

1、C 矩阵简单的计算器C+课程设计-矩阵简单的计算器一、设计目的1、 熟练掌握和运用c+编写程序代码的能力。2、 初步了解输入、建立并输出矩阵以及矩阵加法、减法、乘法、赋值和转置的算法设计。3、 掌握基本的运算符重载函数的书写。4、掌握静态数据成员和静态成员函数的具体声明和实现，体会它们的特殊作用。5、掌握并体会动态内存分配的实际应用。6、运用简单的循环实现简单的菜单程序。二、总体设计(1)UML图Matrix+ Matrix(int l:int, w:int, n:int*)+ Matrix() + Matrix(jz :Matrix &)+ setnum(l :int, w :int) :v

2、oid + operator+(const jz: Matrix &): Matrix+ operator-(const jz:Matrix &):Matrix + operator*(const jz :Matrix &): Matrix + zhuanzhi():Matrix+ show():void + Matrix() +getflag():intvoid getmn(int &m,int &n)- num:int* - length:int - width:int - flag:int=0 (2)流程图 三、详细设计（1）类中的函数功能及实现1、 有参数的构造函数Matrix(int

3、 l,int w,int *n);实现：Matrix:Matrix(int l,int w,int *n) length=l; width=w; num=new intlength*width; int *p=num; for(int i=0;ilength*width;i+) *p+=*n+; 说明：为有参数的对象变量初始化。2、 无参构造函数（默认形式的构造函数）Matrix()实现：Matrix:Matrix() length=1; width=1; num=new int(1); 说明：为无参数的对象进行初始化。3、 矩阵的拷贝构造函数Matrix:Matrix(Matrix &jz)

4、实现：Matrix:Matrix(Matrix &jz) length=jz.length; width=jz.width; num=new intlength*width; for(int i=0;ilength*width;i+) *(num+i)=*(jz.num+i); 目的：用已存在的对象jz去初始化新建立的对象。4、 矩阵输入函数void Matrix:setnum(int l,int w)实现：void Matrix:setnum(int l,int w) length=l; width=w; if(l=0|w=0) cout矩阵行列不能为0endl; return ; else

5、 deletenum; num=NULL; num=new intlength*width; /开辟length*width大小的空间 int *p=num; coutlength*width矩阵:endl; for(int i=0;ilength;i+) cout请输入第i+1行元素:endl; for(int j=0;jwidth;j+) cout第j+1*(p+i*width+j); 说明：矩阵输入函数主要读进去需要进行计算的原始矩阵，要注意的是矩阵的行列数不能为1，所以应该用选择语句排除一行一列的矩阵出现。首先用动态内存分配，给要录入的矩阵开辟需要录入的空间length*width。然

6、后运用循环语句，将矩阵的每个元素录入。5、 加运算符重载函数Matrix Matrix:operator +(const Matrix &jz)实现：Matrix Matrix:operator +(const Matrix &jz) if(length=jz.length & width=jz.width) flag=1; int *n=new intlength*width; for(int i=0;i1) deleten; else delete n; return temp; else Matrix temp; flag=0; return temp; 说明：加法运算符重载为类的成员函

7、数，可以通过类的每个对象访问重载的运算符。加法矩阵运算，要求两个矩阵的行列数分别相等。6、 减法运算符重载函数Matrix Matrix:operator -(const Matrix &jz)实现：Matrix Matrix:operator -(const Matrix &jz) if(length=jz.length & width=jz.width) flag=1; int *n=new intlength*width; for(int i=0;ilength*width;i+) *(n+i)=*(num+i)-*(jz.num+i); Matrix temp(length,width

8、,n); if(length*width=1) delete n; else delete n; return temp; else flag=0; Matrix temp; return temp; 说明：减法运算符重载为类的成员函数，可以通过类的每个对象访问重载的运算符。减法矩阵运算，也要求两个矩阵的行列数分别相等。7、 乘法运算符重载函数Matrix Matrix:operator*(const Matrix &jz)实现：Matrix Matrix:operator*(const Matrix &jz) if(width=jz.length) flag=1; int *n=new in

9、tlength*jz.width; int i=0; int j=0; int t=0; for(i=0;ilength;i+) for(j=0;jjz.width;j+) *(n+i*jz.width+j)=0; for(i=0;ilength;i+) for(j=0;jwidth;j+) for(t=0;tjz.width;t+) *(n+i*jz.width+t)+=*(num+i*width+j)*(jz.num+j*jz.width+t); Matrix temp(length,jz.width,n); if(length*jz.width=1) delete n; else del

10、ete n; return temp; else flag=0; Matrix temp; return temp; 说明：矩阵乘法要求第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数。8、赋值运算符重载函数Matrix Matrix:operator=(const Matrix &jz ）实现： Matrix Matrix:operator =(const Matrix &jz) if(width*length=1) delete num; else delete num; flag=1; length=jz.length; width=jz.width; num=new intjz.length*jz

11、.width; for(int i=0;ilength;i+) for (int j=0;jwidth; j+) *(num+i*width+j)=*(jz.num+i*jz.width+j); return *this; 说明：实际上为矩阵的简单拷贝。8、 转置函数Matrix Matrix:zhuanzhi()实现Matrix Matrix:zhuanzhi() flag=1; int *n=new intlength*width; for(int i=0;ilength;i+) for(int j=0;jwidth;j+) *(n+j*length+i)=*(num+i*width+j)

12、; Matrix temp(width,length,n); if(length*width=1) delete n; else delete n; return temp; 说明：实现矩阵的转置。9、 显示结果函数void Matrix:show()实现void Matrix:show() if(length*width!=0) for(int i=0;ilength*width;i+) cout.width(5); cout*(num+i); if(i+1)%width=0) coutendl; 说明：显示矩阵的各元素和格式。10、析构函数析构函数Matrix:Matrix()实现：Mat

13、rix:Matrix() if(length*width=1) delete num; else delete num; 说明：通过析构函数删除所分配的内存。11、提示输入矩阵行列数的函数void getmn(int &m,int &n)实现： void getmn(int &m,int &n) while(1) cout请输入矩阵维数:endl; coutm; coutn; if(m0&n0) return; 说明：用来提示用户输入矩阵的各元素。(2)主函数中的书写1、主函数中首先用矩阵类Matrix定义要计算的矩阵对象，j1与 j2的运算结果是j3。2、运用switch语句实现一个选择菜单

14、，按照菜单提示来选择相应要进行的运算功能。3、在选择一个要进行的运算后，用getmn()函数获取输入提示；再书写要进行的功能运算式，当静态函数getflag()=1时，说明可以进行运算；然后执行if条件句，分别输出要进行运算矩阵j1和j2运算结果j3；当执行完switch语句一个选择分支功能后就break跳出该条件句。4、用while语句进行整个switch语句实现的菜单一个选择循环，当输入要运算功能的选择字符时，while语句执行。输入Q时退出矩阵计算器。四、调试与测试1、本程序中函数模块相对独立，可以进行单个运算符重载函数的书写极其测试，将每种重载运算符函数写好，并且测试成功后再进行合并到一个类中，这样感觉会很清晰的写完这个相对比较大的程序。2、给要计算的矩阵开辟空间，最后一定要用析构函数进行空间的释放，要不程序再运行几次后可能会因为内存不足而不能运行。五、源程序清单详见 矩阵简单的计算器.cpp（请单击）六、程序结果以下通过截图显示清晰的矩阵简单的计算器功能。1、矩阵加法运算：2、矩阵减法运算：3、矩阵乘法运算：4、矩阵赋值运算：5、矩阵转置运算：6、退出矩阵：七、感想 感谢老师让我们有机会亲自运用C+知识实践这个简单的程序，成功之后的喜悦让我们觉得有信心把这门课学的更好！