Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
sourcerer
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск  

Класс Matrix

Запись от sourcerer размещена 24.10.2015 в 22:00
Показов 19343 Комментарии 13

в разработке

На нашем форуме не проходит, наверное, ни одного дня, чтобы кто-нибудь не спросил про массивы и матрицы.
Решил попробовать создать класс Matrix, который удовлетворит большинство подобных запросов:

Matrix.h
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
// requirements: compiler that supports C++11
 
#ifndef MATRIX_H
#define MATRIX_H
 
#include <iostream>
 
typedef double Item;
 
class Matrix
{
private:
    int m_row;
    int m_col;
    Item ** matrix;
 
public:
    Matrix(int row, int col);
    explicit Matrix(int col);
    Matrix(const Matrix & m);
    ~Matrix();
 
    void reset();
    void fill_rand(Item fromNum, Item toNum);
    void fill_by_user();
    Item find_min_value();
    Item find_max_value();
    Item find_sum();
    Item find_avg_value();
 
    int count_value_in_row(const Item chosen_value, const int chosen_row);
 
    Matrix & operator=(const Matrix & m);
    Matrix operator*(const Matrix & m);
    friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const Matrix & m);
};
 
#endif // MATRIX_H


Matrix.cpp
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
#include "Matrix.h"
#include <random>
#include <ctime>
#include <iomanip>
 
Matrix::Matrix(int row, int col)
{
    m_row = row;
    m_col = col;
 
    matrix = new Item * [m_row];
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        matrix[i] = new Item[m_col];
}
 
Matrix::Matrix(int col)
{
    m_row = 1;
    m_col = col;
 
    matrix = new Item * [m_row];
    matrix[0] = new Item[m_col];
}
 
Matrix::Matrix(const Matrix & m)
{
    m_row = m.m_row;
    m_col = m.m_col;
 
    matrix = new Item * [m_row];
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        matrix[i] = new Item[m_col];
 
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        for (int j = 0; j < m_col; ++j)
            matrix[i][j] = m.matrix[i][j];
}
 
Matrix::~Matrix()
{
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        delete [] matrix[i];
    delete [] matrix;
}
 
void Matrix::reset()
{
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        for (int j = 0; j < m_col; ++j)
            matrix[i][j] = 0;
}
 
void Matrix::fill_rand(Item fromNum, Item toNum)
{
    std::mt19937 gen(time(0));
    std::uniform_real_distribution<double> urd(fromNum, toNum);
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        for (int j = 0; j < m_col; ++j)
            matrix[i][j] = urd(gen);
}
 
void Matrix::fill_by_user()
{
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        for (int j = 0; j < m_col; ++j)
        {
            std::cout << "\nEnter a value of the element matrix["
                      << i <<"][" << j << "]: ";
            std::cin >> matrix[i][j];
        }
}
 
Item Matrix::find_min_value()
{
    Item min_value = matrix[0][0];
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        for (int j = 0; j < m_col; ++j)
            if (min_value > matrix[i][j])
                min_value = matrix[i][j];
    return min_value;
}
 
Item Matrix::find_max_value()
{
    Item max_value = matrix[0][0];
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        for (int j = 0; j < m_col; ++j)
            if (max_value < matrix[i][j])
                max_value = matrix[i][j];
    return max_value;
}
 
Item Matrix::find_sum()
{
    Item sum = 0;
    for (int i = 0; i < m_row; ++i)
        for (int j = 0; j < m_col; ++j)
            sum += matrix[i][j];
    return sum;    
}
 
Item Matrix::find_avg_value()
{
    return find_sum() / (m_row * m_col);
}
 
int Matrix::count_value_in_row(const Item chosen_value, const int chosen_row)
{
    int counter = 0;
    for (int j = 0; j < m_col; ++j)
        if (matrix[chosen_row][j] == chosen_value)
            counter++;
    return counter;
}
 
Matrix & Matrix::operator=(const Matrix & m)
{
    if (this != &m)
    {
        for (int i = 0; i < m_row; ++i)
            delete [] matrix[i];
        delete [] matrix;
 
        m_row = m.m_row;
        m_col = m.m_col;
 
        matrix = new Item * [m_row];
        for (int i = 0; i < m_row; ++i)
            matrix[i] = new Item[m_col];
 
        for (int i = 0; i < m_row; ++i)
            for (int j = 0; j < m_col; ++j)
                matrix[i][j] = m.matrix[i][j];
    }
 
    return *this;
}
 
Matrix Matrix::operator*(const Matrix & m)
{
    Matrix res(m_row, m.m_col);
    res.reset();
 
    if (m_col == m.m_row)
    {
        for (int i = 0; i < res.m_row; ++i)
            for (int j = 0; j < res.m_col; ++j)
                for (int k = 0; k < m_row; ++k)
                    res.matrix[i][j] += matrix[i][k] * m.matrix[k][j];
    }    
    else
        std::cout << "\nIncorrect arguments in matrices multiplying.\n";
 
    return res;
}
 
std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const Matrix & m)
{
    for (int i = 0; i < m.m_row; ++i)
    {
        for (int j = 0; j < m.m_col; ++j)
            os << std::setprecision(3) << m.matrix[i][j] << "\t";
        os << "\n";
    }
 
    return os;
}


main.cpp
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
#include <iostream>
#include "Matrix.h"
 
int main()
{
    const int rsize1 = 3;
    const int csize1 = 4;
    Matrix matrix1(rsize1, csize1);
    matrix1.fill_rand(0.11, 9.99);
 
    const int rsize2 = 4;
    const int csize2 = 5;
    Matrix matrix2(rsize2, csize2);
    matrix2.fill_rand(0, 9);
    std::cout << "\nThis is the 1st matrix:\n" << matrix1;
 
    std::cout << "\nMaximal element in this matrix is: "
              << matrix1.find_max_value();
    std::cout << "\nMinimal element in this matrix is: "
              << matrix1.find_min_value();
    std::cout << "\nTotal amount of all elements in this matrix is: "
              << matrix1.find_sum();
    std::cout << "\nAverage value in this matrix is: "
              << matrix1.find_avg_value() << "\n";
 
    std::cout << "\nThis is the 2nd matrix:\n" << matrix2;
 
    std::cout << "\nMatrices multyplying: \n" << matrix1 * matrix2;
 
    typedef Matrix Arr;
 
    Arr arr1(csize1);
    arr1.fill_rand(0, 9);
    std::cout << "\nAnd now we'll create the simple array:\n" << arr1;
    std::cout << "\nTotal amount of all elements in this array is: "
              << arr1.find_sum();
 
    return 0;
}
Размещено в шпаргалки
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
Всего комментариев 13
Комментарии
  1. Старый комментарий
    Аватар для IrineK
    Умножение матриц несколько другая штука.
    Запись от IrineK размещена 25.10.2015 в 01:27 IrineK вне форума
  2. Старый комментарий
    Аватар для sourcerer
    Цитата Сообщение от IrineK
    Умножение матриц несколько другая штука.
    Благодарю за поправку. Читаю статью по сабжу.
    Запись от sourcerer размещена 25.10.2015 в 20:06 sourcerer вне форума
  3. Старый комментарий
    Аватар для sourcerer
    IrineK, поправил.
    Запись от sourcerer размещена 25.10.2015 в 21:46 sourcerer вне форума
  4. Старый комментарий
    Смотри, есть такая операция как транспонирование (отражение относительно главной диагонали). Я советую тебе определить inline операцию доступа к элементам, а в них определять транспонирована ли матрица и уже там определять, менять ли столбец со строкой местами (передаваемые значения). Это избавит от перемещения больших блоков памяти. У тебя пока никаких методов доступа снаружи к элементам нет.
    Вывод на экран: размер элемента может быть больше размера '\t'. Советую определять максимальный размер элемента и из этого исходить при выравнивании.
    Сортировка строки/столбца, строк/столбцов, нахождение определителя, приведение к треугольному и диагональному видам.
    При умножении ты сначала нагружаешь программу созданием и обнулением матрицы, а потом только проверяешь корректность аргументов. Сделай наоборот.
    Ну и разумеется вырезание строк, столбцов. Веди список столбцов и строк, отмечая активны ли они или нет. Можно будет их включаться/выключать. Опять же доступ к элементам с такой нетривиальной функцией должен описываться в методах, желательно inline. Не забудь при умножении не учитывать вырезанные столбцы/строки.
    Запись от Enno размещена 26.10.2015 в 02:20 Enno вне форума
  5. Старый комментарий
    Почему не используешь список инициализации конструктора?
    Запись от castaway размещена 27.10.2015 в 19:59 castaway вне форума
  6. Старый комментарий
    Аватар для Avazart
    Назначение
    C++
    1
    
    count_value_in_row()
    мне не понятно, вроде как я понял речь о математической матрице.
    Запись от Avazart размещена 27.10.2015 в 20:58 Avazart вне форума
  7. Старый комментарий
    Аватар для sourcerer
    Enno, благодарю за советы. Буду по возможности добавлять/улучшать функционал.
    Запись от sourcerer размещена 28.10.2015 в 08:06 sourcerer вне форума
  8. Старый комментарий
    Аватар для sourcerer
    castaway, не знаю. Как-то упустил этот нюанс из виду.
    Запись от sourcerer размещена 28.10.2015 в 08:08 sourcerer вне форума
  9. Старый комментарий
    Аватар для sourcerer
    Цитата Сообщение от Avazart
    Назначение
    C++
    1
    
    count_value_in_row()
    мне не понятно, вроде как я понял речь о математической матрице.
    Осталось в наследство от этой темы. Если сильно режет глаз, можно убрать.
    Запись от sourcerer размещена 28.10.2015 в 08:10 sourcerer вне форума
  10. Старый комментарий
    Аватар для IrineK
    Есть еще такие штуки, как
    1) определитель
    2) обратная матрица.
    Это вот челледж )
    Запись от IrineK размещена 30.10.2015 в 03:20 IrineK вне форума
  11. Старый комментарий
    Аватар для Croessmah
    1) Добавить const для функций-членов, которые не меняют состояние объекта.
    C++
    1
    2
    
    //Например
    Matrix Matrix::operator*(const Matrix & m)//Почему не const?
    2) Почему знаковые для размеров? Ну и если уж используем знаковые, то нужно проверка, что нам не передают нечто, меньше 0
    Запись от Croessmah размещена 21.01.2016 в 23:48 Croessmah вне форума
  12. Старый комментарий
    Аватар для Avazart
    C++
    1
    
    typedef double Item;
    Может лучше сразу шаблоны?
    Запись от Avazart размещена 16.05.2016 в 11:34 Avazart вне форума
  13. Старый комментарий
    Аватар для sourcerer
    Цитата Сообщение от Avazart
    Может лучше сразу шаблоны?
    Да, наверное. Всё никак руки не доходят доделать по-нормальному.
    Запись от sourcerer размещена 26.09.2016 в 18:54 sourcerer вне форума
 
Новые блоги и статьи
Hyper-V: Компьютер должен поддерживать доверенный платформенный модуль 2.0.
Maks 31.08.2026
При установке Windows 11 на виртуальную машину Hyper-V 2-го поколения вылезла такая ошибка: Решение: в параметрах виртуальной машины, в разделе "Безопасность" (Security) активировать флаг. . .
Архитектура биовида Стива в Майнкрафте: Зачем бонобо кубический каннибализм
anaschu 30.08.2026
Кубический Вагинокапитализм в Minecraft: Математический инвариант ОДУ и рок Стивов-бонобо Главная задача разработанной «Модели Всего» — наглядно продемонстрировать наличие системной «судьбы». . .
Оттачиваю умение писать js программы.
russiannick 30.08.2026
Проектом выходного дня стало написание Книги шифров Виженера. Итогом стала версия 200, синий туман. Синий туман назван так, потому что замораживает текст под собой. Нажатие синих кнопок управляют. . .
мат медиц модель 30. презентация проекта
anaschu 27.08.2026
хоп хоп хоп хидахоп, а я кладую))
Как у меня протекала болезнь
zorxor 27.08.2026
Здравствуйте, друзья! Эта запись блога предназначена именно для вас - для моих дорогих друзей, которые знали меня лично. Чтобы ответить на вопрос - а что же со мной произошло на самом деле? Я учился. . .
Нашел вот забавное видео о измерениях. Лучшее что я видел на эту тему
kumehtar 26.08.2026
ILETXiw9bMQ Основная суть и тезисы по измерениям: 0D (Нулевое измерение): точка, не имеющая длины, ширины, высоты или объема. Объект не может перемещаться в 0D. 1D (Первое измерение):. . .
[EasyBuilder Pro] Памятка по разработке для панелей Weintek
ФедосеевПавел 26.08.2026
Памятка по разработке для панелей Weintek ВВЕДЕНИЕ Ранее, при реализации проектов основное внимание уделял разработке управляющей программы для контроллера, а панели оператора доставалось время. . .
Модель по догадкам
anaschu 25.08.2026
Прошло две недели. Я уже рассказывал, как разговаривал с сотрудниками у сортировки и как понял, что главная ветка — не про приёмку, а про отбор. Но тогда я думал, что понял механику. На этой неделе я. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru