#ifndef _MATRIX_H
#define _MATRIX_H class Matrix
{
private:
int row; // 矩阵的行数
int col; // 矩阵的列数
int n; // 矩阵元素个数
double* mtx; // 动态分配用来存放数组的空间
public:
Matrix(int row=1, int col=1); // 带默认参数的构造函数
Matrix(int row, int col, double mtx[]); // 用数组创建一个矩阵
Matrix(const Matrix &obj); // copy构造函数
~Matrix() { delete[] this->mtx; }
int getRow()const { return this->row; }// 访问矩阵行数
int getCol()const { return this->col; }// 访问矩阵列数
int getN()const { return this->n; }// 访问矩阵元素个数
double* getMtx()const { return this->mtx; }// 获取该矩阵的数组
// 用下标访问矩阵元素
double get(const int i, const int j)const;
// 用下标修改矩阵元素值
void set(const int i, const int j, const double e);
// A = B
Matrix &operator= (const Matrix &obj);
// +A
Matrix operator+ ()const { return *this; }
// -A
Matrix operator- ()const;
// A + B
friend Matrix operator+ (const Matrix &A, const Matrix &B);
// A - B
friend Matrix operator- (const Matrix &A, const Matrix &B);
// A * B 两矩阵相乘
friend Matrix operator* (const Matrix &A, const Matrix &B);
// a * B 实数与矩阵相乘
friend Matrix operator* (const double &a, const Matrix &B);
// A 的转置
friend Matrix trv(const Matrix &A);
// A 的行列式值,采用列主元消去法
// 求行列式须将矩阵化为三角阵,此处为了防止修改原矩阵,采用传值调用
friend double det(Matrix A);
// A 的逆矩阵,采用高斯-若当列主元消去法
friend Matrix inv(Matrix A);
};
#endif
#define _MATRIX_H class Matrix
{
private:
int row; // 矩阵的行数
int col; // 矩阵的列数
int n; // 矩阵元素个数
double* mtx; // 动态分配用来存放数组的空间
public:
Matrix(int row=1, int col=1); // 带默认参数的构造函数
Matrix(int row, int col, double mtx[]); // 用数组创建一个矩阵
Matrix(const Matrix &obj); // copy构造函数
~Matrix() { delete[] this->mtx; }
void print()const; // 格式化输出矩阵
int getRow()const { return this->row; }// 访问矩阵行数
int getCol()const { return this->col; }// 访问矩阵列数
int getN()const { return this->n; }// 访问矩阵元素个数
double* getMtx()const { return this->mtx; }// 获取该矩阵的数组
// 用下标访问矩阵元素
double get(const int i, const int j)const;
// 用下标修改矩阵元素值
void set(const int i, const int j, const double e);
// 重载了一些常用操作符,包括 +,-,x,=,负号,正号,
// A = B
Matrix &operator= (const Matrix &obj);
// +A
Matrix operator+ ()const { return *this; }
// -A
Matrix operator- ()const;
// A + B
friend Matrix operator+ (const Matrix &A, const Matrix &B);
// A - B
friend Matrix operator- (const Matrix &A, const Matrix &B);
// A * B 两矩阵相乘
friend Matrix operator* (const Matrix &A, const Matrix &B);
// a * B 实数与矩阵相乘
friend Matrix operator* (const double &a, const Matrix &B);
// A 的转置
friend Matrix trv(const Matrix &A);
// A 的行列式值,采用列主元消去法
// 求行列式须将矩阵化为三角阵,此处为了防止修改原矩阵,采用传值调用
friend double det(Matrix A);
// A 的逆矩阵,采用高斯-若当列主元消去法
friend Matrix inv(Matrix A);
};
#endif
实现
#include<iostream.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
#include<iomanip.h>
#include"matrix.h"
// 带默认参数值的构造函数
// 构造一个row行col列的零矩阵
Matrix::Matrix(int row, int col){
this->row = row;
this->col = col;
this->n = row * col;
this->mtx = new double[n];
for(int i=0; i<n; i++)
this->mtx[i] = 0.0;
}
// 用一个数组初始化矩阵
Matrix::Matrix(int row, int col, double mtx[])
{
this->row = row;
this->col = col;
this->n = row * col;
this->mtx = new double[n];
for(int i=0; i<n; i++)
this->mtx[i] = mtx[i];
}
// 拷贝构造函数,因为成员变量含有动态空间,防止传递参数
// 等操作发生错误
Matrix::Matrix(const Matrix &obj){
this->row = obj.getRow();
this->col = obj.getCol();
this->n = obj.getN();
this->mtx = new double[n];
for(int i=0; i<n; i++)
this->mtx[i] = obj.getMtx()[i];
}
// 格式化输出矩阵所有元素
void Matrix::print()const{
for(int i=0; i<this->row; i++){
for(int j=0; j<this->col; j++)
if(fabs(this->get(i,j)) <= 1.0e-10)
cout << setiosflags(ios::left) << setw(12) << 0.0 << ' ';
else
cout << setiosflags(ios::left)
<< setw(12) << this->get(i,j) << ' ';
cout <<endl;
}
}
// 获取矩阵元素
// 注意这里矩阵下标从(0,0)开始
double Matrix::get(const int i, const int j)const{
return this->mtx[i*this->col + j];
}
// 修改矩阵元素
void Matrix::set(const int i, const int j, const double e){
this->mtx[i*this->col + j] = e;
}
// 重载赋值操作符,由于成员变量中含有动态分配
Matrix &Matrix::operator= (const Matrix &obj){
if(this == &obj) // 将一个矩阵赋给它自己时简单做返回即可
return *this;
delete[] this->mtx; // 首先删除目的操作数的动态空间
this->row = obj.getRow();
this->col = obj.getCol();
this->n = obj.getN();
this->mtx = new double[n]; // 重新分配空间保存obj的数组
for(int i=0; i<n; i++)
this->mtx[i] = obj.getMtx()[i];
return *this;
}
// 负号操作符,返回值为该矩阵的负矩阵,原矩阵不变
Matrix Matrix::operator- ()const{
// 为了不改变原来的矩阵,此处从新构造一个矩阵
Matrix _A(this->row, this->col);
for(int i=0; i<_A.n; i++)
_A.mtx[i] = -(this->mtx[i]);
return _A;
}
// 矩阵求和,对应位置元素相加
Matrix operator+ (const Matrix &A, const Matrix &B){
Matrix AB(A.row, A.col);
if(A.row!=B.row || A.col!=B.col){
cout << "Can't do A+B\n"; // 如果矩阵A和B行列数不一致则不可相加
exit(0);
}
for(int i=0; i<AB.n; i++)
AB.mtx[i] = A.mtx[i] + B.mtx[i];
return AB;
}
// 矩阵减法,用加上一个负矩阵来实现
Matrix operator- (const Matrix &A, const Matrix &B){
return (A + (-B));
}
// 矩阵乘法
Matrix operator* (const Matrix &A, const Matrix &B){
if(A.col != B.row){ // A的列数必须和B的行数一致
cout << "Can't multiply\n";
exit(0);
}
Matrix AB(A.row, B.col); // AB用于保存乘积
for(int i=0; i<AB.row; i++)
for(int j=0; j<AB.col; j++)
for(int k=0; k<A.col; k++)
AB.set(i, j, AB.get(i,j) + A.get(i,k)*B.get(k,j));
return AB;
}
// 矩阵与实数相乘
Matrix operator* (const double &a, const Matrix &B){
Matrix aB(B);
for(int i=0; i<aB.row; i++)
for(int j=0; j<aB.col; j++)
aB.set(i,j, a*B.get(i,j));
return aB;
}
// 矩阵的转置 将(i,j)与(j,i)互换
// 此函数返回一个矩阵的转置矩阵,并不改变原来的矩阵
Matrix trv(const Matrix &A){
Matrix AT(A.col, A.row);
for(int i=0; i<AT.row; i++)
for(int
#include<iostream.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
#include<iomanip.h>
#include"matrix.h"
// 带默认参数值的构造函数
// 构造一个row行col列的零矩阵
Matrix::Matrix(int row, int col){
this->row = row;
this->col = col;
this->n = row * col;
this->mtx = new double[n];
for(int i=0; i<n; i++)
this->mtx[i] = 0.0;
}
// 用一个数组初始化矩阵
Matrix::Matrix(int row, int col, double mtx[])
{
this->row = row;
this->col = col;
this->n = row * col;
this->mtx = new double[n];
for(int i=0; i<n; i++)
this->mtx[i] = mtx[i];
}
// 拷贝构造函数,因为成员变量含有动态空间,防止传递参数
// 等操作发生错误
Matrix::Matrix(const Matrix &obj){
this->row = obj.getRow();
this->col = obj.getCol();
this->n = obj.getN();
this->mtx = new double[n];
for(int i=0; i<n; i++)
this->mtx[i] = obj.getMtx()[i];
}
// 格式化输出矩阵所有元素
void Matrix::print()const{
for(int i=0; i<this->row; i++){
for(int j=0; j<this->col; j++)
if(fabs(this->get(i,j)) <= 1.0e-10)
cout << setiosflags(ios::left) << setw(12) << 0.0 << ' ';
else
cout << setiosflags(ios::left)
<< setw(12) << this->get(i,j) << ' ';
cout <<endl;
}
}
// 获取矩阵元素
// 注意这里矩阵下标从(0,0)开始
double Matrix::get(const int i, const int j)const{
return this->mtx[i*this->col + j];
}
// 修改矩阵元素
void Matrix::set(const int i, const int j, const double e){
this->mtx[i*this->col + j] = e;
}
// 重载赋值操作符,由于成员变量中含有动态分配
Matrix &Matrix::operator= (const Matrix &obj){
if(this == &obj) // 将一个矩阵赋给它自己时简单做返回即可
return *this;
delete[] this->mtx; // 首先删除目的操作数的动态空间
this->row = obj.getRow();
this->col = obj.getCol();
this->n = obj.getN();
this->mtx = new double[n]; // 重新分配空间保存obj的数组
for(int i=0; i<n; i++)
this->mtx[i] = obj.getMtx()[i];
return *this;
}
// 负号操作符,返回值为该矩阵的负矩阵,原矩阵不变
Matrix Matrix::operator- ()const{
// 为了不改变原来的矩阵,此处从新构造一个矩阵
Matrix _A(this->row, this->col);
for(int i=0; i<_A.n; i++)
_A.mtx[i] = -(this->mtx[i]);
return _A;
}
// 矩阵求和,对应位置元素相加
Matrix operator+ (const Matrix &A, const Matrix &B){
Matrix AB(A.row, A.col);
if(A.row!=B.row || A.col!=B.col){
cout << "Can't do A+B\n"; // 如果矩阵A和B行列数不一致则不可相加
exit(0);
}
for(int i=0; i<AB.n; i++)
AB.mtx[i] = A.mtx[i] + B.mtx[i];
return AB;
}
// 矩阵减法,用加上一个负矩阵来实现
Matrix operator- (const Matrix &A, const Matrix &B){
return (A + (-B));
}
// 矩阵乘法
Matrix operator* (const Matrix &A, const Matrix &B){
if(A.col != B.row){ // A的列数必须和B的行数一致
cout << "Can't multiply\n";
exit(0);
}
Matrix AB(A.row, B.col); // AB用于保存乘积
for(int i=0; i<AB.row; i++)
for(int j=0; j<AB.col; j++)
for(int k=0; k<A.col; k++)
AB.set(i, j, AB.get(i,j) + A.get(i,k)*B.get(k,j));
return AB;
}
// 矩阵与实数相乘
Matrix operator* (const double &a, const Matrix &B){
Matrix aB(B);
for(int i=0; i<aB.row; i++)
for(int j=0; j<aB.col; j++)
aB.set(i,j, a*B.get(i,j));
return aB;
}
// 矩阵的转置 将(i,j)与(j,i)互换
// 此函数返回一个矩阵的转置矩阵,并不改变原来的矩阵
Matrix trv(const Matrix &A){
Matrix AT(A.col, A.row);
for(int i=0; i<AT.row; i++)
for(int