класс Matrix (СРОЧНО !!!)

#ifndef ROW_H
#define ROW_H
 
#include <iostream>
 
class Row
{
private:
    double *_row;
    unsigned _size;
 
public:
    Row();
    Row(unsigned, double = 0.0);
    Row(const Row &);
    ~Row();
 
    unsigned size() const;
 
    void resize(unsigned = 1, double = 0.0);
 
    double &operator[](unsigned);
    const double &operator[](unsigned) const;
 
    friend std::istream &operator>>(std::istream &, Row &);
    friend std::ostream &operator<<(std::ostream &, const Row &);
 
    bool operator==(const Row &) const;
    bool operator!=(const Row &) const;
 
    const Row &operator=(const Row &);
};
 
#endif

#include "Row.h"
#include <iostream>
 
// Конструктор по-умолчанию
Row::Row():
// Устанавливаем размер строки по-умолчанию
_size(1)
{
    // Выделяем память под строку
    _row = new double [_size];
 
    // Заполняем строку нулевыми значениями
    for (unsigned i = 0; i < _size; ++i)
        _row[i] = 0.0;
}
 
// Конструктор с параметрами
// size - размер строки
// fill - значение, которым изначально будет заполнена строка (по-умолчанию 0)
Row::Row(unsigned size, double fill):
// Устанавливаем размер строки
_size(size)
{
    // Выделяем память под строку
    _row = new double [_size];
 
    // Заполняем строку желаемыми значениями
    for (unsigned i = 0; i < _size; ++i)
        _row[i] = fill;
}
 
// Конструктор копирования
Row::Row(const Row &original):
// Устанавливаем размер строки
_size(original._size)
{
    // Выделяем память под строку
    _row = new double [_size];
 
    // Инициализируем элементы новой строки
    // элементами строки original
    for (unsigned i = 0; i < _size; ++i)
        _row[i] = original._row[i];
}
 
// Деструктор
Row::~Row()
{
    // Освобождаем память, отведённую под строку
    delete [] _row;
}
 
// Функция, возвращающая размер строки
unsigned Row::size() const
{
    // Возвращаем размер строки
    return _size;
}
 
// Функция изменения размера строки
void Row::resize(unsigned size, double fill)
{
    // Если исходный размер строки не
    // совпадает с желаемым
    if (_size != size)
    {
        // Устанавливаем размер строки
        // равным желаемому
        _size = size;
 
        // Освобождаем память из-под исходной строки
        delete [] _row;
 
        // Выделяем память под строку нового размера
        _row = new double [_size];
    }
 
    // Заполняем строку желаемыми значениями
    for (unsigned i = 0; i < _size; ++i)
        _row[i] = fill;
}
 
// Перегруженный оператор взятия значения по индексу
double &Row::operator[](unsigned index)
{
    // Возвращаем ссылку на желаемое значение
    return _row[index];
}
 
// Перегруженный оператор взятия значения по индексу (константный)
const double &Row::operator[](unsigned index) const
{
    // Возвращаем константную ссылку на желаемое значение
    return _row[index];
}
 
// Перегруженный оператор вывода из потока input
std::istream &operator>>(std::istream &input, Row &rhs)
{
    // Идём по элементам очередной строки
    for (unsigned i = 0; i < rhs._size; ++i)
        // Выводим значение из потока
        // input в очередной элемент
        // строки
        input >> rhs._row[i];
 
    // Возвращаем ссылку на поток input
    return input;
}
 
// Перегруженный оператор ввода в поток output
std::ostream &operator<<(std::ostream &output, const Row &rhs)
{
    // Идём по элементам очередной строки
    for (unsigned i = 0; i < rhs._size; ++i)
    {
        // Если очередной элемент
        // отрицательный - выводим
        // в поток output знак "минус"
        if (rhs._row[i] < 0.0)
            output << '-';
        // Иначе - выводим пробел
        else
            output << ' ';
 
        // Выводим модуль элемента в поток output
        output << (rhs._row[i] < 0.0 ? -rhs._row[i] : rhs._row[i]) << "\t";
    }
 
    // Возвращаем ссылку на поток output
    return output;
}
 
// Перегруженный оператор сравнения строк
bool Row::operator==(const Row &rhs) const
{
    // Если размеры строк не совпадают, то строки заведомо не равны
    if (_size != rhs._size)
        return false;
 
    // Если на какие-либо значения строк различаются,
    // то строки не равны
    for (unsigned i = 0; i < _size; ++i)
        if (_row[i] != rhs._row[i])
            return false;
 
    // Если как размеры, так и все элементы строк совпадают,
    // то строки равны
    return true;
}
 
// Перегруженный оператор неравенства строк
bool Row::operator!=(const Row &rhs) const
{
    // Используется уже реализованный оператор сравнения строк
    return !(*this == rhs);
}
 
// Перегруженный оператор присваивания одной строки другой
const Row &Row::operator=(const Row &rhs)
{
    // Проверка на самоприсваивание
    if (this != &rhs)
    {
        // Если размеры строк не совпадают
        if (_size != rhs._size)
        {
            // Очищаем память из-под старой строки
            delete [] _row;
 
            // Устанавливаем новый размер
            _size = rhs._size;
 
            // Выделяем память под новую строку
            _row = new double [_size];
        }
 
        // Заполняем новую строку элементами из
        // присваиваемой
        for (unsigned i = 0; i < _size; ++i)
            _row[i] = rhs._row[i];
    }
 
    return *this;
}

#ifndef MATRIX_H
#define MATRIX_H
 
#include "Row.h"
#include <iostream>
 
class Matrix
{
    template< typename T >
    friend void swap(T &, T &);
 
private:
    Row *_matrix;
    unsigned _cols;
    unsigned _rows;
 
public:
    Matrix(unsigned = 1, unsigned = 1, double = 0.0);
    Matrix(const Matrix &);
    ~Matrix();
 
    void resize(unsigned = 1, unsigned = 1, double = 0.0);
 
    double det() const;
    Matrix inverse() const;
    int rang() const;
    Matrix transpose() const;
 
    Row &operator[](unsigned);
    const Row &operator[](unsigned) const;
 
    friend std::istream &operator>>(std::istream &, Matrix &);
    friend std::ostream &operator<<(std::ostream &, const Matrix &);
 
    Matrix operator+(const Matrix &) const;
    const Matrix &operator+=(const Matrix &);
 
    Matrix operator-(const Matrix &) const;
    const Matrix &operator-=(const Matrix &);
 
    Matrix operator*(const Matrix &) const;
    const Matrix &operator*=(const Matrix &);
    friend Matrix operator*(const Matrix &, const double);
    friend const Matrix &operator*=(Matrix &, const double);
    friend Matrix operator*(const double, const Matrix &);
 
    Matrix operator/(const Matrix &) const;
    const Matrix &operator/=(const Matrix &);
    friend Matrix operator/(const Matrix &, const double);
    friend const Matrix &operator/=(Matrix &, const double);
    friend Matrix operator/(const double, const Matrix &);
 
    Matrix operator^(const int) const;
    const Matrix &operator^=(const int);
 
    bool operator==(const Matrix &) const;
    bool operator!=(const Matrix &) const;
 
    const Matrix &operator=(const Matrix &);
};
 
#endif

#include "Matrix.h"
#include <iostream>
 
// Конструктор с параметрами
// rows - количество строк матрицы (по-умолчанию 1)
// cols - количество столбцов матрицы (по-умолчанию 1)
// fill - значение, которым изначально будет заполнена матрица (по-умолчанию 0)
Matrix::Matrix(unsigned rows, unsigned cols, double fill):
// устанавливаем размеры матрицы
_rows(rows),
_cols(cols)
{
    // Выделяем память под массив строк
    _matrix = new Row [_rows];
 
    // Устанавливаем необходимы размер для каждой строки
    // и заполняем матрицу желаемым значением
    for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
        _matrix[i].resize(_cols, fill);
}
 
// Конструктор копирования
Matrix::Matrix(const Matrix &original):
// Устанавливаем размеры матрицы
_rows(original._rows),
_cols(original._cols)
{
    // Выделяем память под массив строк
    _matrix = new Row [_rows];
 
    // Каждую строку новой матрицы
    // инициализируем соответствующей
    // строкой матрицы original
    for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
        _matrix[i] = original._matrix[i];
}
 
// Деструктор
Matrix::~Matrix()
{
    // Удаляем память, отведуннёю под массив строк
    delete [] _matrix;
}
 
// Функция изменения резмера матрицы
void Matrix::resize(unsigned rows, unsigned cols, double fill)
{
    // Если исходные размеры матрицы
    // не совпадают с желаемыми
    if (_rows != rows || _cols != cols)
    {
        // Освобождаем память из-под исходной матрицы
        delete [] _matrix;
 
        // Устанавливаем размеры матрицы
        // равными желаемому
        _rows = rows;
        _cols = cols;
 
        // Выделяем память под матрицу нового размера
        _matrix = new Row [_rows];
    }
 
    // Устанавливаем необходимы размер для каждой строки
    // и заполняем матрицу желаемым значением
    for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
        _matrix[i].resize(_cols, fill);
}
 
// Функция, вычисляющая определитель матрицы
// Используется метод Гаусса-Жордана. Суть метода состоит в
// том, что если из данной матрицы получить с помощью элементарных
// преобразований верхнюю треугольную, то определитель исходной
// матрицы будет равен произведению элементов на главной диагонали
// полученной матрицы.
// Используются следующие свойства определителя:
// 1. Определитель не изменится, если к элементам одного ряда
//    прибавить элементы другого ряда, умноженные на произвольное
//    число
// 2. При перестановке двух параллельных рядов определитель
//    меняет знак
double Matrix::det() const
{
    Matrix copy(*this);        // Копия исходной матрицы
    double result = 1.0;       // Результат
    unsigned dim = copy._rows; // Размерность матрицы
    int sign = 1;              // Знак определителя
    bool key = true;           // Вспомогательная переменная - индикатор,
                               // была ли найдена строка с ненулевым элементом
                               // в k-ом столбце
 
    // Дальнейшие действия выполняются, только если
    // исходная матрица - квадратная
    if (copy._rows == copy._cols)
    {
        // Проходим по строкам матрицы (назовём их исходными)
        for (unsigned k = 0; k < dim; ++k)
        {
            // Если элемент на главной диагонали в исходной
            // строке - нуль, то ищем строку, где элемент
            // того же столбца не нулевой, и меняем строки
            // местами, а так же (исходя из свойства 2
            // определителя), меняем знак результата на
            // противоположный, или, если такую строку
            // найти не удалось - определитель равен нулю
            // и функция завершает работу
            if (copy._matrix[k][k] == 0.0)
            {
                // Изначально устанавливаем индикатор
                // в положение "Не найдено"
                key = false;
 
                // Идём по строкам, расположенным ниже исходной
                for (unsigned i = k + 1; i < dim; ++i)
                {
                    // Если нашли строку, где в том же столбце
                    // имеется не нулевой элемент
                    if (copy._matrix[i][k] != 0.0)
                    {
                        // Устанавливаем индикатор в положение "Найдено"
                        key = true;
 
                        // Меняем найденную и исходную строки местами
                        swap(copy._matrix[k], copy._matrix[i]);
 
                        // Меняем знак результата
                        sign *= -1;
 
                        break;
                    }
                }
            }
 
            // Если на каком-то этапе не нашли столбца с ненулевыми элементами
            // ниже k-ой позиции - определитель равен нулю
            if (!key)
                return 0.0;
 
            // Идём по строкам, которые расположены ниже исходной
            for (unsigned i = k + 1; i < dim; ++i)
            {
                // Запоминаем множитель - отношение элемента очередной
                // строки, расположенного под диагональным элементом
                // исходной строки, к диагональному элементу исходной
                // строки (для того, чтобы постепенно формировать
                // верхнетреугольную матрицу, ведь на каждом шаге
                // внешнего цикла по k внутри данного цикла будет
                // зануляться столбец элементов, расположенных
                // ниже диагонального)
                double multi = copy._matrix[i][k] / copy._matrix[k][k];
 
                // Отнимаем от очередной строки исходную, умноженную
                // на сохранённый ранее множитель
                for (unsigned j = 0; j < dim; ++j)
                    copy._matrix[i][j] -= multi * copy._matrix[k][j];
            }
 
            // Добавляем к результату очередное вычисленное значение
            // на главной диагонали, поскольку оно больше не изменится
            result *= copy._matrix[k][k];
        }
    }
    else
        return 0.0;
 
    // Окончательно формируем результат с учётом получившегося знака
    return sign * result;
}
 
// Функция, вычисляющая обратную матрицу
// Используется метод Гаусса-Жордана. Суть метода состоит в
// том, что если из данной матрицы получить с помощью
// элементарных преобразований единичную, а затем все те же
// преобразования применить к единичной матрице, то полученная
// на месте единичной матрица будет обратной матрицей для
// исходной.
Matrix Matrix::inverse() const
{
    Matrix E(_rows, _rows); // Единичная матрица
    Matrix copy(*this);     // Копия исходной матрицы
    unsigned dim = _rows;   // Размернойсть матрицы
    
    // Все дальнейшие действия выполняются,
    // только если определитель исходной
    // матрицы не равен нулю
    if (det() != 0.0)
    {
        // Формируем единичную матрицу из нулевой
        // добавлением единиц на главную диагональ
        for (unsigned i = 0; i < dim; ++i)
            E._matrix[i][i] = 1.0;
 
        // Проходим по строкам матрицы (назовём их исходными)
        // сверху вниз. На данном этапе происходит прямой ход
        // и исходная матрица превращается в верхнюю треугольную
        for (unsigned k = 0; k < dim; ++k)
        {
            // Если элемент на главной диагонали в исходной
            // строке - нуль, то ищем строку, где элемент
            // того же столбца не нулевой, и меняем строки
            // местами
            if (copy._matrix[k][k] == 0.0)
            {
                // Идём по строкам, расположенным ниже исходной
                for (unsigned i = k + 1; i < dim; ++i)
                {
                    // Если нашли строку, где в том же столбце
                    // имеется не нулевой элемент
                    if (copy._matrix[i][k] != 0.0)
                    {
                        // Меняем найденную и исходную строки местами
                        // как в исходной матрице, так и в единичной
                        swap(copy._matrix[k], copy._matrix[i]);
                        swap(E._matrix[k], E._matrix[i]);
 
                        break;
                    }
                }
            }
 
            // Запоминаем делитель - диагональный элемент
            double div = copy._matrix[k][k];
 
            // Все элементы исходной строки делим на диагональный
            // элемент как в исходной матрице, так и в единичной
            for (unsigned j = 0; j < dim; ++j)
            {
                copy._matrix[k][j] /= div;
                E._matrix[k][j] /= div;
            }
 
            // Идём по строкам, которые расположены ниже исходной
            for (unsigned i = k + 1; i < dim; ++i)
            {
                // Запоминаем множитель - элемент очередной строки,
                // расположенный под диагональным элементом исходной
                // строки
                double multi = copy._matrix[i][k];
 
                // Отнимаем от очередной строки исходную, умноженную
                // на сохранённый ранее множитель как в исходной,
                // так и в единичной матрице
                for (unsigned j = 0; j < dim; ++j)
                {
                    copy._matrix[i][j] -= multi * copy._matrix[k][j];
                    E._matrix[i][j] -= multi * E._matrix[k][j];
                }
            }
        }
 
        // Проходим по вернхней треугольной матрице, полученной
        // на прямом ходе, снизу вверх
        // На данном этапе происходит обратный ход, и из исходной
        // матрицы окончательно формируется единичная, а из единичной -
        // обратная
        for (unsigned k = dim - 1; k > 0; --k)
        {
            // Идём по строкам, которые расположены выше исходной
            for (unsigned i = k - 1; i + 1 > 0; --i)
            {
                // Запоминаем множитель - элемент очередной строки,
                // расположенный над диагональным элементом исходной
                // строки
                double multi = copy._matrix[i][k];
 
                // Отнимаем от очередной строки исходную, умноженную
                // на сохранённый ранее множитель как в исходной,
                // так и в единичной матрице
                for (unsigned j = 0; j < dim; ++j)
                {
                    copy._matrix[i][j] -= multi * copy._matrix[k][j];
                    E._matrix[i][j] -= multi * E._matrix[k][j];
                }
            }
        }
    }
    // Иначе, если определитель исходной матрицы
    // равен нулю, изменяем матрицу E так, чтобы
    // она имела одну строку и один столбец, т.е.
    // единственный элемент со значением 0
    else
        E.resize();
 
    // Возвращаем полученную на месте единичной
    // обратную матрицу или нуль в случае, если
    // обратной для данной матрицы не существует
    return E;
}
 
// Функция, вычисляющая ранг матрицы
// Используется метод элементарных преобразований.
// Суть метода состоит в том, что если из данной матрицы
// получить с помощью элементарных преобразований трапециевидную,
// а затем в полученной матрице посчитать количество нулевых строк
// и отнять его от общего количества строк, то в результате получим
// ранг матрицы
int Matrix::rang() const
{
    Matrix copy(*this); // Копия исходной матрицы
    int count = 0;      // Количество нулевых строк
    bool key = true;    // Вспомогательная переменная - индикатор,
                        // была ли найдена строка с ненулевым элементом
                        // в k-ом столбце. Также служит для определения
                        // того, является ли строка матрице нулевой
                        // (на заключительном этапе)
 
    // Проходим по строкам матрицы (назовём их исходными)
    // сверху вниз и приводим матрицу к трапециевидной
    for (unsigned k = 0; k < _rows; ++k)
    {
        // Если элемент на главной диагонали в исходной
        // строке - нуль, то ищем строку, где элемент
        // того же столбца не нулевой, и меняем строки
        // местами, или, если такую строку найти не удалось,
        // прерываем цикл
        if (copy._matrix[k][k] == 0.0)
        {
            // Изначально устанавливаем индикатор
            // в положение "Не найдено"
            key = false;
 
            // Идём по строкам, расположенным ниже исходной
            for (unsigned i = k + 1; i < _rows; ++i)
            {
                // Если нашли строку, где в том же столбце
                // имеется не нулевой элемент
                if (copy._matrix[i][k] != 0.0)
                {
                    // Устанавливаем индикатор в положение "Найдено"
                    key = true;
 
                    // Меняем найденную и исходную строки местами
                    swap(copy._matrix[k], copy._matrix[i]);
 
                    break;
                }
            }
        }
 
        // Если на каком-то этапе не нашли столбца с ненулевыми элементами
        // ниже k-ой позиции - прерываем цикл
        if (!key)
            break;
 
        // Идём по строкам, которые расположены ниже исходной
        for (unsigned i = k + 1; i < _rows; ++i)
        {
            // Запоминаем множитель - элемент очередной строки,
            // расположенный под диагональным элементом исходной
            // строки, делённый на диагональный элемент исходной
            // строки
            double multi = copy._matrix[i][k] / copy._matrix[k][k];
 
            // Отнимаем от очередной строки исходную, умноженную
            // на сохранённый ранее множитель
            for (unsigned j = 0; j < _cols; ++j)
                copy._matrix[i][j] -= multi * copy._matrix[k][j];
        }
    }
 
    // Считаем количество нулевых строк
    for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
    {
        // Изначально ключ нулевой строки
        // устанавливаем в положение "Нулевая"
        key = false;
 
        // Если при проходе по строке встретился
        // ненулевой элемент, устанавливаем ключ
        // в положение "Не нулевая"
        for (unsigned j = 0; j < _cols; ++j)
            if (copy._matrix[i][j] != 0.0)
                key = true;
 
        // Если после прохода по строке ключ остался
        // в положении "Нулевая", увеличиваем счётчик
        // нулевых строк
        if (!key)
            count++;
    }
 
    // Возвращаем ранг матрицы - результат вычитания
    // из общего количества строк количества нулевых
    // строк, полученных после элементарных преобразований
    // исходной матрицы
    return _rows - count;
}
 
// Функция транспонирования матрицы
Matrix Matrix::transpose() const
{
    Matrix result(this->_cols, this->_rows); // Результирующая матрица, размеры которой
                                             // противоположны размерам исходной матрицы
 
    // В цикле идём по всем элементам исходной матрицы
    // и записываем их на места соответствующих элементов
    // результирующей матрицы (в результирующей матрице в
    // итоге будут элементы исходной матрицы, отражённые
    // относительно главной диагонали)
    for (unsigned i = 0; i < _cols; ++i)
        for (unsigned j = 0; j < _rows; ++j)
            result._matrix[i][j] = _matrix[j][i];
 
    // Возвращаем результат транспонирования
    return result;
}
 
// Перегруженный оператор взятия строки по индексу
Row &Matrix::operator[](unsigned index)
{
    // Возвращаем ссылку на желаемую строку
    return _matrix[index];
}
 
// Перегруженный оператор взятия строки по индексу (константный)
const Row &Matrix::operator[](unsigned index) const
{
    // Возвращаем константную ссылку на желаемую строку
    return _matrix[index];
}
 
// Перегруженный оператор вывода из потока input
std::istream &operator>>(std::istream &input, Matrix &rhs)
{
    // Идём по строкам матрицы
    for (unsigned i = 0; i < rhs._rows; ++i)
        // Вводим очередную строку матрицы
        input >> rhs._matrix[i];
 
    // Возвращаем ссылку на поток input
    return input;
}
 
// Перегруженный оператор ввода в поток output
std::ostream &operator<<(std::ostream &output, const Matrix &rhs)
{
    // Идём по строкам матрицы
    for (unsigned i = 0; i < rhs._rows; ++i)
        // Выводим очередную строку матрицы
        output << rhs._matrix[i] << std::endl;
 
    // Возвращаем ссылку на поток output
    return output;
}
 
// Перегруженный оператор сложения матриц, результат отдельно
Matrix Matrix::operator+(const Matrix &rhs) const
{
    Matrix result(*this); // Результирующая матрица, равна
                          // изначально первой матрице
 
    // Если количество строк и столбцов первой матрицы
    // совпадает с количеством соответственно строк и
    // столбцов второй матрицы
    if (_rows == rhs._rows && _cols == rhs._cols)
    {
        // Идём по строкам матрицы
        for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
            // Идём по элементам очередной строки
            for (unsigned j = 0; j < _cols; ++j)
                // Прибавляем к каждому элементу результируещей
                // матрицы (который изначально совпадает с
                // соответствующим элементом первой матрицы)
                // соответствующий элемент второй матрицы
                result._matrix[i][j] += rhs._matrix[i][j];
    }
    // Если размеры левой и правой матриц не совпадают,
    // результатом операции сложения будет число 0
    else
        result.resize();
 
    // Возвращаем результирующую матрицу
    return result;
}
 
// Перегруженный оператор сложения матриц, результат в правой матрице
const Matrix &Matrix::operator+=(const Matrix &rhs)
{
    // Сохраняем в правую матрицу результат
    // сложения правой и левой матриц посредством
    // перегруженной операции сложения матриц
    *this = *this + rhs;
 
    return *this;
}
 
// Перегруженный оператор вычитания матриц, результат отдельно
Matrix Matrix::operator-(const Matrix &rhs) const
{
    // Используется уже реализованный оператор
    // умножения матрицы на число и оператор
    // сложения матриц
    return *this + (-1.0) * rhs;
}
 
// Перегруженный оператор вычитания матриц, результат в левой матрице
const Matrix &Matrix::operator-=(const Matrix &rhs)
{
    // Используется уже реализованный оператор
    // вычитания матриц
    *this = *this - rhs;
 
    return *this;
}
 
// Перегруженный оператор умножения двух матриц, результат отдельно
Matrix Matrix::operator*(const Matrix &rhs) const
{
    Matrix result(_rows, rhs._cols); // Результирующая матрица будет иметь столько же
                                     // строк, сколько и левая матрица, и столько же
                                     // столбцов, сколько правая
 
    // Умножение матриц возможно, только если
    // количество столбцов левой матрицы и
    // количество строк правой совпадают
    if (_cols == rhs._rows)
    {
        // Идём по строкам левой матрицы
        for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
            // Идём по столбцам правой матрицы
            for (unsigned j = 0; j < rhs._cols; ++j)
                // Идём по столбцам левой (и по строка правой) матрицы
                for (unsigned k = 0; k < _cols; ++k)
                    // Формируем очередной элемент результирующей матрицы
                    result._matrix[i][j] += _matrix[i][k] * rhs._matrix[k][j];
    }
    // Если количество столбцов левой и количество
    // строк правой матрицы не совпадают, то
    // результатом выполнения операции будет
    // число 0
    else
        result.resize();
 
    // Возвращаем результат умножения
    return result;
}
 
// Перегруженный оператор умножения двух матриц, результат в левой матрице
const Matrix &Matrix::operator*=(const Matrix &rhs)
{
    // Используется уже реализованный оператор
    // умножения матриц
    *this = *this * rhs;
 
    return *this;
}
 
// Перегруженный оператор умножения матрицы на число
// (матрица слева, число справа), результат отдельно
Matrix operator*(const Matrix &lhs, const double rhs)
{
    Matrix result(lhs); // Изначально результирующая матрица
                        // совпадает с исходной
 
    // Каждый элемент исходной матрицы умножаем на требуемое число
    for (unsigned i = 0; i < lhs._rows; ++i)
        for (unsigned j = 0; j < lhs._cols; ++j)
            result._matrix[i][j] *= rhs;
 
    // Возвращаем результирующую матрицу
    return result;
}
 
// Перегруженный оператор умножения матрицы на число
// (матрица слева, число справа), результат в матрице
const Matrix &operator*=(Matrix &lhs, const double rhs)
{
    // Используется уже реализованный оператор
    // умножения матрицы на число
    lhs = lhs * rhs;
 
    return lhs;
}
 
// Перегруженный оператор умножения матрицы на число
// (матрица справа, число слева), результат отдельно
Matrix operator*(const double lhs, const Matrix &rhs)
{
    // Используется уже реализованный оператор
    // умножения матрицы на число
    return rhs * lhs;
}
 
// Перегруженный оператор деления матриц (т.е. умножения левой
// матрицы на обратную для правой матрицу), результат отдельно
Matrix Matrix::operator/(const Matrix &rhs) const
{
    // Используется уже реализованный оператор умножения
    // матриц, а так же функция, находящая обратную матрицу
    return *this * rhs.inverse();
}
 
// Перегруженный оператор деления матриц (т.е. умножения левой
// матрицы на обратную для правой матрицу), результат в левой матрице
const Matrix &Matrix::operator/=(const Matrix &rhs)
{
    // Используется уже реализованный оператор деления матриц
    *this = *this / rhs;
 
    return *this;
}
 
// Перегруженный оператор деления матрицы на число (т.е.
// умножение матрицы на обратное число), результат отдельно
Matrix operator/(const Matrix &lhs, const double rhs)
{
    // Используется уже реализованный оператор умножения
    // матрицы на число
    return lhs * (1.0 / rhs);
}
 
// Перегруженный оператор деления матрицы на число (т.е. умножения
// матрицы на обратное число), результат в матрице
const Matrix &operator/=(Matrix &lhs, const double rhs)
{
    // Используется уже реализованный оператор деления
    // матрицы на число
    lhs = lhs / rhs;
 
    return lhs;
}
 
// Перегруженный оператор деления числа на матрицу (т.е. умножения
// числа на обратную матрицу), результат отдельно
Matrix operator/(const double lhs, const Matrix &rhs)
{
    // Используется уже реализованный оператор умножения
    // матрицы на число, а так же функция, находящая
    // обратную матрицу
    return lhs * rhs.inverse();
}
 
// Перегруженная операция возведения матрицы в целую степень
// (положительную или отрицательную), результат отдельно
Matrix Matrix::operator^(const int power) const
{
    Matrix result(*this);                         // Изначально в результирующую матрицу копируем исходную
    unsigned _power = power > 0 ? power : -power; // Сохраняем абсолютное значение показателя степени
 
    // Продолжаем, только если матрица квадратная
    if (_rows == _cols)
    {
        // Если показатель степени равен нулю, то результирующей матрицей
        // будет являться единичная матрица той же размерности, что и исходная
        if (_power == 0)
        {
            // Заполняем результирующую матрицу нулями
            result.resize(_rows, _cols, 0.0);
 
            // Устанавливаем единицы на главной диагонали
            for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
                result._matrix[i][i] = 1.0;
        }
        // Если показатель степени ненулевой
        else
        {
            // Возводим матрицу в нужную степень
            for (unsigned i = 1; i < _power; ++i)
                result *= *this;
 
            // Если исходный показатель был отрицательным,
            // обращаем полученную матрицу
            if (power < 0)
                result = result.inverse();
        }
    }
    // Если матрица неквадратная, результатом выполнения
    // операции будет число 0
    else
        result.resize();
 
    // Возвращаем результат возведения матрицы в степень
    return result;
}
 
// Перегруженная операция возведения матрицы в целую степень
// (положительную или отрицательную), результат в матрице
const Matrix &Matrix::operator^=(const int power)
{
    // Используется уже реализованный оператор возведения
    // матрицы в целую степень
    *this = *this ^ power;
 
    return *this;
}
 
// Перегруженный оператор сравнения матриц
bool Matrix::operator==(const Matrix &rhs) const
{
    // Если размеры матриц не совпадают, то матрицы заведомо не равны
    if (_rows != rhs._rows || _cols != rhs._cols)
        return false;
 
    // Если на какие-либо строки матриц различаются,
    // то матрицы не равны
    for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
        if (_matrix[i] != rhs._matrix[i])
            return false;
 
    // Если как размеры, так и все элементы матриц совпадают,
    // то матрицы равны
    return true;
}
 
// Перегруженный оператор неравенства матриц
bool Matrix::operator!=(const Matrix &rhs) const
{
    // Используется уже реализованный оператор сравнения матриц
    return !(*this == rhs);
}
 
// Перегруженный оператор присваивания одной матрицы другой
const Matrix &Matrix::operator=(const Matrix &rhs)
{
    // Проверка на самоприсваивание
    if (this != &rhs)
    {
        // Если размеры матриц не совпадают
        if (_rows != rhs._rows || _cols != rhs._cols)
        {
            // Очищаем память из-под старой матрицы
            delete [] _matrix;
 
            // Устанавливаем новые размеры
            _rows = rhs._rows;
            _cols = rhs._cols;
 
            // Выделяем память под новую матрицу
            _matrix = new Row [_rows];
 
            // Устанавливаем необходимы размер для каждой строки
            for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
                _matrix[i].resize(_cols);
        }
 
        // Заполняем новую матрицу элементами из
        // присваиваемой
        for (unsigned i = 0; i < _rows; ++i)
            _matrix[i] = rhs._matrix[i];
    }
 
    return *this;
}
 
// Шаблонная функция обмена двух элементов местами
template< typename T >
void swap(T &a, T &b)
{
    // Стандартный обмен переменных местами
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}