(C++)矩阵运算

一、实验目的、内容

输入两个矩阵，根据选择进行加、减、乘运算。应能判断能否进行相应运算，并输出运算结果。采用二维数组进行矩阵运算, 以获取计算结果。

二、实验程序设计及结构

1.需求分析

能否运算的条件判断：加减都要求矩阵1和矩阵2的行列数相等，乘法要求矩阵1的列数等于矩阵2的行数。

变量

用二级指针a(int**)和b(int**)存储矩阵1和矩阵2，它们指向一级指针数组，并用一级指针指向各行来访问矩阵的每个元素。用标准库定义的size_t类型的数据存储行列数，其中m存储矩阵1的行数，n存储矩阵1的列数，p存储矩阵2的行数，q存储矩阵2的列数，i和j为循环变量。

函数

主函数int main()。

2.设计结构或流程图

1. 进行矩阵1、矩阵2以及用户选择的输入。
2. 判断能否进行运算。若能，则进行运算并输出；否则，报错。

三、设计过程

#include 
using namespace std;
int main()
{
    size_t m, n, p, q, i(0), j;
    // 输入矩阵1的行列数
    cout << "请输入矩阵1的行数：\n";
    cin >> m;
    cout << "请输入矩阵1的列数：\n";
    cin >> n;
    cout << "请输入矩阵1：\n";
    int **a = new int *[m], *g;
    // 输入矩阵1
    do
    {
        g = a[i] = new int[j = n];
        do
            cin >> *g++;
        while (--j);
    } while (++i < m);
    // 输入矩阵2的行列数
    cout << "请输入矩阵2的行数：\n";
    cin >> p;
    cout << "请输入矩阵2的列数：\n";
    cin >> q;
    cout << "请输入矩阵2：\n";
    int **b = new int *[p];
    // 输入矩阵2
    i = 0;
    do
    {
        g = b[i] = new int[j = q];
        do
            cin >> *g++;
        while (--j);
    } while (++i < p);
F:
    cout << "请选择要进行的运算:\nA.+\tB.-\tC.*\n";
    char ch;
    cin >> ch;
    switch (ch)
    {
    case 'A':
        if (m != p || n != q) // 判断
            cout << "不能进行+运算!\n";
        else
            for (i = 0; i < m; ++i)
            {
                for (j = 0; j < n; ++j)
                    cout << a[i][j] + b[i][j] << '\t';
                cout << endl;
            }
        break;
    case 'B':
        if (m != p || n != q) // 判断
            cout << "不能进行-运算!\n";
        else
            for (i = 0; i < m; ++i)
            {
                for (j = 0; j < n; ++j)
                    cout << a[i][j] - b[i][j] << '\t';
                cout << endl;
            }
        break;
    case 'C':
        if (n != p)
            cout << "不能进行乘运算!\n";
        else
            for (i = 0; i < m; ++i)
            {
                for (j = 0; j < q; ++j)
                {
                    int t = 0;
                    for (size_t k = 0; k < n; ++k)
                        t += a[i][k] * b[k][j]; // 矩阵1的行乘矩阵2的列
                    cout << t << '\t';
                }
                cout << endl;
            }
        break;
    default:
        cout << "输入错误!\n请重新输入!\n";
        goto F;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

四、测试分析

1.加

2.减

3.乘

4.不能运算

五、设计的特点和结果

设计综合使用了顺序结构、选择结构和循环结构，实现了判断并计算矩阵的和、差、积的目的。