C++课程设计报告矩阵乘法计算.doc

C++课程设计报告 一、题目名称：矩阵乘法计算 二、难易等级： A级 三、对题目的分析和注释： 分析： 依次建立两个矩阵空间并按照矩阵乘法规则进行运算。 （矩阵的乘法规则： 矩阵的乘法运算必须符合m*n的矩阵与n*s的矩阵相乘。 第一个矩阵的第i行的元素依次乘以第二个矩阵的第j列元素后结果相加组成生成矩阵第i行第j列元素。） 注释： （1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）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时赋值，也可以通过键盘赋值，还可以通过读取数据文件输入。 （5）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，执行程序时，分别定义两个整型矩阵和两个浮点型矩阵进行乘法验证。 （6）完成矩阵的乘法运算，在运算之前判断这两个矩阵能否满足乘法运算的条件，若不满足，则给出提示信息。 四、所增加功能模块的设计 如果要说增加功能的话，自己编的程序里面不多，我只是按照题目要求，设计了一个矩阵类，同时用模板的形式改写矩阵数据类型和运算符的重载。 1、模板的使用 我使用了大量的模板，以T为模板参数，通过对T的不同类型的选择实现相应的运算处理。其中choose1（）函数本是无参函数，为了方便模板化，给其赋以伪参数T，在执行时通过T的取值生成相应的函数模板。 templateclass T void choose1(T) { } 调用时： switch(sjlx) { case 1: { choose1(1); }break; case 2: { choose1(0.0); }break; case 3: { choose1(1e-10); }break; default:cout输入选择错误!!!endl; } 2、矩阵类的构造 按照课本要求采用二级指针动态开辟内存空间，节省内存使用； 其中数据结构如下： Mat--Mat[0] -----Mat[0][0] Mat[0][1] ……Mat[0][j] Mat[1] -----Mat[1][0] Mat[1][1] ……Mat[1][j] : : Mat[i] -----Mat[i][0] Mat[i][1] ……Mat[i][j] 实现构造的代码为： templateclass T CMatrixT::CMatrix(int row,int col) { int i,j; nRow=row,nCol=col; Mat=new T*[nRow]; for(i=0;inRow;i++) { Mat[i]=new T[nCol]; } cout请输入数据:\n; for(i=0;inRow;i++) for(j=0;jnCol;j++) { cout第[i+1][j+1]个数据:; cinMat[i][j]; } } 3、运算符的重载 要实现矩阵间的乘法运算，有必要对其运算符进行重载。而乘法运算符又要针对不同数据类型进行运算，所以我对运算符重载函数模板化。 templateclass T CMatrixT operator* (CMatrixT mat1,CMatrixT mat2) { CMatrixT mat3(mat1.nRow,mat2.nCol,0); for(int i=0;imat1.nRow;i++) for(int j=0;jmat2.nCol;j++) { mat3.Mat[i][j]=0; for(int k=0;kmat1.nCol;k++) mat3.Mat[i][j]+=mat1.Mat[i][k]*mat2.Mat[k][j]; } return mat3; } 五、设计中遇到的主要问题及解决办法 1、无法实现文件输入 主要原因是输入之前调用的是默认构造函数，只是简单赋值，并未开辟内存空间，后来调用带参构造函数就可以正常输入数据； 2、重载乘法运算的函数无法重载 经检查发现，由于重载的是友元函数，函数不存在this指针，因此必须显式地调用两个相乘的矩阵类。 六、设计中尚存的不足 1、功能还不够强大，只能做简单的矩阵乘法，我所期望的是能够做各种混合运算，具有强大处理功能的实用程序，希望在以后的