《高级语言程序设计2》课程设计报告——矩阵乘法.doc

《高级语言程序设计（2）》课程设计报告 程序设计说明书 【设计题目】矩阵乘法演示程序 【问题描述】 用java编写一个矩阵乘法演示程序。主要表现多线程运算的过程。要求能用图形界面表现出比较形象的过程，两个矩阵数据随机生成，结果矩阵的每个元素各是一个线程的运行结果。 【软件功能】 定义矩阵类； 进行矩阵的乘法运算； 读取用户输入的行数与列数，随机生成矩阵； 实现GUI界面； 响应鼠标事件。 【算法思想】 输入矩阵的行数、列数后创建可变数组，并对数组赋值，然后用多线程同时计算，每一个线程计算出的结果即为结果矩阵的行元素。在多线程计算中，每个线程都是用矩阵1的行元素去乘矩阵2的列元素，每一行乘每一列的结果即为结果矩阵的一个元素。 【类的设计】 类MatrixMultiply：实现GUI，创建数组用来保存矩阵，显示数组； 内部类MultiplyThread：用多线程实现矩阵乘法。 【用户界面】 【程序技巧】 将实现多线程矩阵乘法的类定义为内部类，减少对象的调用传送参数等； 数组用ArrayList定义为可变数组； 矩阵相乘用多线程实现，提高运算效率。 【模块划分及调用关系】 主类MatrixMultiply调用内部类MultiplyThread进行多线程矩阵乘法的计算 【模块流程图】 【运行说明】 程序运行后，在对应的文本框内输入相应矩阵的列数和行数，再单击“确定”按钮，即可得到矩阵1和矩阵2的结果；如想进行第二次运算，单击“重置”按钮，然后重复第一次操作即可。 程序上机调试报告 【语法错误及其排除】 调用createArray()方法时格式错误，起先为createArray(rows_1, columns_1)，结果不能创建矩阵，最后改为matrix_1 = createArray(rows_1, columns_1)。 数组类型定义错误，起先定义为ArrayList，结果生成的可变二维数组行列无法相乘，最后改为ArrayListArrayList。 【算法错误及其排除】 起初用多线程计算矩阵时，将一个线程所得的结果定义为结果矩阵的一个元素，每次线程只计算矩阵1的行元素乘矩阵2的列元素；最后将一个线程所得的结果定义为结果矩阵的行元素，每个线程计算矩阵1的行元素乘以矩阵2的所有列元素。 程序测试结果 【测试数据】 第一组：矩阵1：行数 4 列数 5 矩阵2：行数 5 列数 7 第二组：矩阵1：行数 6 列数 7 矩阵2：行数 7 列数 4 【输出结果】 第一组： 第二组： 【收获及体会】 源程序代码 import java.awt.*; import java.lang.reflect.Array; import java.util.*; import javax.swing.*; import javax.swing.border.*; import java.awt.event.*; public class MatrixMultiply extends JFrame implements ActionListener{ private JButton jbtOk = new JButton(确定); private JButton jbtCancel = new JButton(重置); private JTextField jtf_1 = new JTextField(4); private JTextField jtf_2 = new JTextField(4); private JTextField jtf_3 = new JTextField(4); private JTextField jtf_4 = new JTextField(4); JTable jta1 = new JTable(10, 10); JTable jta2 = new JTable(10, 10); JTable jta3 = new JTable(10, 10); static Scanner input = new Scanner(System.in); //用ArrayList创建三个动态数组 static ArrayListArrayList matrix_1, matrix_2, matrix_3; //声明四个变量，分别用来表示矩阵的行数、列数 static int rows_1, rows_2, columns_1, columns_2; public MatrixMultiply(){ JPanel p1 = new JPanel(new FlowLayout(1, 5, 0)); JPanel p2 = new JP