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
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
| // GaussGDlg.cpp : implementation file
//
#include <stdio.h>
#include "stdafx.h"
#include "GaussG.h"
#include "GaussGDlg.h"
//Подключение описания класса диалога задания диапазона генерации значений элементов
//матрицы:
#include "GenGialog.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CGaussGDlg dialog
CGaussGDlg::CGaussGDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(CGaussGDlg::IDD, pParent)
{
//{{AFX_DATA_INIT(CGaussGDlg)
m_Dim = 0;
m_EdCalc = _T("");
//}}AFX_DATA_INIT
// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32
m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
//Запрещение изменения размеров компонентов при изменении размеров главного окна:
m_AllowResize = false;
}
void CGaussGDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//{{AFX_DATA_MAP(CGaussGDlg)
DDX_Control(pDX, IDC_EDIT_RESULTS, m_Results);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC9, m_Static9);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC8, m_Static8);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC7, m_Static7);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC6, m_Static6);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC5, m_Static5);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC4, m_Static4);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC3, m_Static3);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC2, m_Static2);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC1, m_Static1);
DDX_Control(pDX, IDC_SPIN1, m_Spin);
DDX_Text(pDX, IDC_EDIT1, m_Dim);
DDV_MinMaxInt(pDX, m_Dim, 1, 20);
DDX_Control(pDX, IDC_MSFLEXGRID1, m_MatrixIn);
DDX_Control(pDX, IDC_MSFLEXGRID2, m_MatrixOut);
DDX_Control(pDX, IDC_MSFLEXGRID3, m_MatrixE);
DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_RESULTS, m_EdCalc);
//}}AFX_DATA_MAP
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CGaussGDlg, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CGaussGDlg)
ON_WM_PAINT()
ON_WM_QUERYDRAGICON()
ON_EN_CHANGE(IDC_EDIT1, OnChangeEdit1)
ON_NOTIFY(UDN_DELTAPOS, IDC_SPIN1, OnDeltaposSpin1)
ON_WM_SIZE()
ON_COMMAND(ID_MENUITEM_EXIT, OnMenuitemExit)
ON_COMMAND(ID_MENUITEM_GEN, OnMenuitemGen)
ON_COMMAND(ID_MENUITEM_CLEAR, OnMenuitemClear)
ON_COMMAND(ID_MENUITEM_TEST, OnMenuitemTest)
ON_COMMAND(ID_MENUITEM_CALC, OnMenuitemCalc)
ON_COMMAND(ID_MENUITEM_SAVE_RES, OnMenuitemSaveRes)
ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, OnMenuitemCalc)
ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON2, OnMenuitemTest)
ON_COMMAND(ID_MENUITEM_OPEN_RES, OnMenuitemOpenRes)
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CGaussGDlg message handlers
BOOL CGaussGDlg::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog();
// Set the icon for this dialog. The framework does this automatically
// when the application's main window is not a dialog
SetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big icon
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon
//Установка диапазона задания размерности матрицы:
m_Spin.SetRange(2, 20);
m_Dim = 3;
UpdateData(false);
//Установка размерности сеток для исходной и преобразованной матрицы:
m_MatrixIn.SetCols(3);
m_MatrixIn.SetRows(3);
m_MatrixOut.SetCols(3);
m_MatrixOut.SetRows(3);
m_MatrixE.SetCols(3);
m_MatrixE.SetRows(3);
//Разрешение изменения размеров компонентов при изменении размеров главного окна:
m_AllowResize = true;
m_NumberSave = 1; //Установка номера файла для сохранения по умолчанию ("results1.txt")
return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control
}
// If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below
// to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,
// this is automatically done for you by the framework.
void CGaussGDlg::OnPaint()
{
if (IsIconic())
{
CPaintDC dc(this); // device context for painting
SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);
// Center icon in client rectangle
int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;
// Draw the icon
dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
}
else
{
CDialog::OnPaint();
}
}
// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags
// the minimized window.
HCURSOR CGaussGDlg::OnQueryDragIcon()
{
return (HCURSOR) m_hIcon;
}
//Изменение размерности сеток для матриц:
void CGaussGDlg::OnChangeEdit1()
{
//Переменная m_SetDim определяет, допустимо ли выполнять операторы этого обработчика:
if (!m_SetDim)
{
UpdateData(true);
m_MatrixIn.SetCols(m_Dim);
m_MatrixIn.SetRows(m_Dim);
m_MatrixOut.SetCols(m_Dim);
m_MatrixOut.SetRows(m_Dim);
m_MatrixE.SetCols(m_Dim);
m_MatrixE.SetRows(m_Dim);
}
}
void CGaussGDlg::OnDeltaposSpin1(NMHDR* pNMHDR, LRESULT* pResult)
{
NM_UPDOWN* pNMUpDown = (NM_UPDOWN*)pNMHDR;
UpdateData(true);
m_SetDim = false; //Разрешение изменять размеры сеток для татриц
UpdateData(false);
*pResult = 0;
}
BEGIN_EVENTSINK_MAP(CGaussGDlg, CDialog)
//{{AFX_EVENTSINK_MAP(CGaussGDlg)
ON_EVENT(CGaussGDlg, IDC_MSFLEXGRID1, -603 /* KeyPress */, OnKeyPressMsflexgrid1, VTS_PI2)
//}}AFX_EVENTSINK_MAP
END_EVENTSINK_MAP()
//Вывод преобразованных промежуточных матрицы А и единичной матрицы на экран:
void CGaussGDlg::ShowResults(int i, double A[20][20], double L[20][20])
{
CString stRow;
int j, k;
if (i==-1)
stRow.Format("<Исходная матрица А:>");
else
{
stRow.Format("\r\n\r\n----------------------Шаг N%d: ведущий элемент a%d%d----------------------", i+1, i+1, i+1);
m_EdCalc = m_EdCalc + stRow;
if (i==m_Dim-1)
stRow.Format("\r\n<Ед.матрица:>");
else
stRow.Format("\r\n<Преобразованная матрица А:>");
}
m_EdCalc = m_EdCalc + stRow;
for (k=0; k<m_Dim-1; k++)
{
for (j=0; j<16; j++)
m_EdCalc = m_EdCalc + " ";
stRow.Format("\t");
m_EdCalc = m_EdCalc + stRow;
}
if (i==-1)
stRow.Format("\t\t<Ед.матрица:>");
else
if (i==m_Dim-1)
stRow.Format("\t\t\t<Обрат. матрица А(-1):>");
else
stRow.Format("\t<Преобразованная ед.матрица:>");
m_EdCalc = m_EdCalc + stRow;
for (k=0; k<m_Dim; k++)
for (j=0; j<m_Dim*2; j++)
{
if (j==0)
stRow.Format("\r\n");
else
if (j==m_Dim)
stRow.Format("\t\t");
else
stRow.Format("\t");
m_EdCalc = m_EdCalc + stRow;
if (j<m_Dim)
//Вывод матрицы А:
stRow.Format("%13.4f", A[k][j]);
else
//Вывод ед.матрицы L:
stRow.Format("%13.4f", L[k][j-m_Dim]);
m_EdCalc = m_EdCalc + stRow;
} //for j
UpdateData(false);
}
//Формирование числа в ячейке исходной матрицы:
void CGaussGDlg::OnKeyPressMsflexgrid1(short FAR* KeyAscii)
{
int k = *KeyAscii;
//Анализ нажатой клавиши: если нажата цифра или знаки "." и "-", то символ добавляется к
//строке текущей ячейки, ввод нецифровых символов подавляется:
if ((isdigit(k)!=0) || (*KeyAscii==45) || (*KeyAscii==46))
{
m_MatrixIn.SetTextMatrix(m_MatrixIn.GetRow(),m_MatrixIn.GetCol(),
m_MatrixIn.GetTextMatrix(m_MatrixIn.GetRow(),m_MatrixIn.GetCol()) + (char*)KeyAscii);
UpdateData(false);
}
else
//Анализ нажатой клавиши: если нажата клавиша Backspace, то последний символ в строке
//удаляется:
if (*KeyAscii==8)
{
CString str = m_MatrixIn.GetTextMatrix(m_MatrixIn.GetRow(),m_MatrixIn.GetCol());
str.Delete(str.GetLength()-1,1);
m_MatrixIn.SetTextMatrix(m_MatrixIn.GetRow(),m_MatrixIn.GetCol(), str);
UpdateData(false);
}
}
//Установка новых координат компонентов на форме при изменении ее размера:
void CGaussGDlg::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
{
CDialog::OnSize(nType, cx, cy);
if ((m_AllowResize) && ((nType==SIZE_MAXIMIZED) || (nType==SIZE_RESTORED)))
{
//Объявление переменных, хранящих координаты компонентов на форме:
CRect MatInRect, MatOutRect, MatERect, ResRect, MainRect;
//Получение координат компонентов на форме:
m_MatrixIn.GetWindowRect(&MatInRect);
m_MatrixOut.GetWindowRect(&MatOutRect);
m_MatrixE.GetWindowRect(&MatERect);
m_Results.GetWindowRect(&ResRect);
//Преобразование полученных экранных координат в клиентские:
ScreenToClient(&MatInRect);
ScreenToClient(&MatOutRect);
ScreenToClient(&MatERect);
ScreenToClient(&ResRect);
//Высота интервала между компонентами-матрицами:
int MatInterval = MatOutRect.top - MatInRect.bottom;
//Высота компонента-матрицы:
int MatHeight = (cy - MatInRect.top - 5 - 2*MatInterval)/3;
//Ширина компонента-матрицы:
int MatWidth = (cx - 35)*2/5;
//Установка новых координат для компонентов на форме:
MatInRect.bottom = MatInRect.top + MatHeight;
MatInRect.right = MatInRect.left + MatWidth;
MatOutRect.top = MatInRect.bottom + MatInterval;
MatOutRect.bottom = MatOutRect.top + MatHeight;
MatOutRect.right = MatOutRect.left + MatWidth;
MatERect.top = MatOutRect.bottom + MatInterval;
MatERect.bottom = MatERect.top + MatHeight;
MatERect.right = MatERect.left + MatWidth;
ResRect.bottom = ResRect.top + cy - MatInRect.top - 5;
ResRect.left = MatInRect.right+5;
ResRect.right = cx-5;
//Установка нового положения для компонентов на форме:
m_MatrixIn.MoveWindow(MatInRect, TRUE);
m_MatrixOut.MoveWindow(MatOutRect, TRUE);
m_MatrixE.MoveWindow(MatERect, TRUE);
m_Results.MoveWindow(ResRect, TRUE);
//Установка нового положения для подписей:
m_Static1.MoveWindow(MatInRect.left,MatInRect.top-15,MatInRect.right-MatInRect.left,15, TRUE);
m_Static2.MoveWindow(MatOutRect.left,MatOutRect.top-15,MatOutRect.right-MatOutRect.left,15, TRUE);
m_Static3.MoveWindow(MatERect.left,MatERect.top-15,MatERect.right-MatERect.left,15, TRUE);
m_Static4.MoveWindow(10,(MatInRect.bottom + MatInRect.top)/2,20,15, TRUE);
m_Static5.MoveWindow(10,(MatOutRect.bottom + MatOutRect.top)/2,30,15, TRUE);
m_Static6.MoveWindow(15,(MatOutRect.bottom + MatOutRect.top)/2-5,10,10, TRUE);
m_Static7.MoveWindow(3,(MatERect.bottom + MatERect.top)/2,40,15, TRUE);
m_Static8.MoveWindow(25,(MatERect.bottom + MatERect.top)/2-5,10,10, TRUE);
m_Static9.MoveWindow(ResRect.left,ResRect.top-15,ResRect.right-ResRect.left,15, TRUE);
}
}
void CGaussGDlg::OnMenuitemExit()
{
CDialog::OnCancel();
}
//Генерация случайных значений элементов исходной матрицы из заданного диапазона:
void CGaussGDlg::OnMenuitemGen()
{
//Загрузка диалога задания диапазона случайных значений:
CGenGialog GenDlg;
if (GenDlg.DoModal() == IDOK)
{
srand((unsigned)time(NULL));
for (int i=0;i<m_Dim;i++)
for (int j=0;j<m_Dim;j++)
{
//Генерация целого случайного числа из диапазона 0.."До"-"От"+1:
CString stCell;
stCell.Format("%d", rand()%(GenDlg.m_GenTo - GenDlg.m_GenFrom+1));
//Приведение полученного числа к допустимому (заданному) диапазону:
int g = atoi(stCell) + GenDlg.m_GenFrom;
stCell.Format("%d", g);
m_MatrixIn.SetTextMatrix(i,j, stCell);
}
UpdateData(false);
}
}
//Очистка окон для ввода новых данных:
void CGaussGDlg::OnMenuitemClear()
{
int i,j;
for (i=0;i<m_Dim;i++)
for (j=0;j<m_Dim;j++)
{
m_MatrixIn.SetTextMatrix(i,j,"");
m_MatrixOut.SetTextMatrix(i,j,"");
m_MatrixE.SetTextMatrix(i,j,"");
}
m_EdCalc = "";
UpdateData(false);
}
//Проверка - умножение исходной матрицы на полученную обратную и вывод результирующей
//матрицы на экран (должна получиться единичная матрицы):
void CGaussGDlg::OnMenuitemTest()
{
//Передача данных из сетки исходной матрицы:
UpdateData(true);
double A[20][20]; //Исходная матрица
double z[20][20]; //Результат перемножения исходной и обратной матриц:
int i, j;
for (i=0;i<m_Dim;i++)
for (j=0;j<m_Dim;j++)
{
CString str = m_MatrixIn.GetTextMatrix(i,j);
//Если данные введены не во все элементы сетки, выводится сообщение об ошибке:
if (str!="")
A[i][j] = atof(str);
else
{
MessageBox("Не заданы элементы исходной матрицы!","Ошибка", MB_OK|MB_ICONERROR);
return;
}
}
//Перемножение исходной матрицы на обратную:
for (i=0;i<m_Dim;i++)
for (j=0;j<m_Dim;j++)
{
z[i][j] = 0;
for (int t=0;t<m_Dim;t++)
z[i][j] = z[i][j] + A[i][t]*AObr[t][j];
CString stCell;
stCell.Format("%.4f", z[i][j]);
m_MatrixE.SetTextMatrix(i,j, stCell);
}
UpdateData(false);
}
//Нахождение обратной матрицы методом Гаусса-Жордана:
void CGaussGDlg::OnMenuitemCalc()
{
//Передача данных из матрицы сетки в служебную матрицу А:
UpdateData(true);
double A[20][20];
int i, j;
for (i=0;i<m_Dim;i++)
for (j=0;j<m_Dim;j++)
{
CString str = m_MatrixIn.GetTextMatrix(i,j);
//Если данные введены не во все элементы сетки, выводится сообщение об ошибке:
if (str!="")
A[i][j] = atof(str);
else
{
MessageBox("Не заданы элементы исходной матрицы!","Ошибка", MB_OK|MB_ICONERROR);
return;
}
}
//Создание временной матрицы А1 для хранения значений элементов матрицы А:
for (i=0;i<m_Dim;i++)
for (j=0;j<m_Dim;j++)
AObr[i][j] = A[i][j];
double L[20][20];
CString stResults = "";
//Заполнение матрицы L как единичной матрицы:
for (i=0; i<m_Dim; i++)
for (j=0; j<m_Dim; j++)
if (i!=j) L[i][j]=0;
else L[i][j]=1;
m_EdCalc = "";
ShowResults(-1, A, L);
//Последовательно для каждой строки исходной матрицы и единичной матрицы проводятся
//следующие действия:
//1)Деление текущей строки матрицы на ведущий элемент
//2)Исключение элементов матрицы над ведущим элементом
//3)Исключение элементов матрицы под ведущим элементом
for (i=0; i<m_Dim; i++)
{
//Проверка не равен ли ведущий элемент 0. Если равен, то ищем строку с
//ненулевым i-м элементом и меняем ее местами с текущей i-й строкой:
double p = A[i][i];
if (p==0)
{
int j = i+1;
while ((A[j][i]==0) && (j<m_Dim))
j++;
if (j<m_Dim)
{
//Если строка найдена, меняем значения текущей и найденной строк:
for (int k=0; k<m_Dim; k++)
{
double Temp = A[i][k];
A[i][k] = A[j][k];
A[j][k] = Temp;
}
p = A[i][i];
} //if (j<n)
//Если ненулевой элемент не найден, значит исходная матрица - вырожденная:
else
{
m_EdCalc = "";
UpdateData(false);
MessageBox("Исходная матрица вырожденная!","Ошибка", MB_OK|MB_ICONERROR);
return;
}
} //if (p==0)
//Деление текущей строки основной и единичной матрицы на ведущий элемент:
for (j=0; j<m_Dim; j++)
{
A[i][j] = A[i][j]/p;
L[i][j] = L[i][j]/p;
} //for j
//Исключение элементов основной и единичной матрицы над ведущим элементом:
for (int k=0; k<i; k++)
{
p = A[k][i];
for (j=0; j<m_Dim; j++)
{
L[k][j] = L[k][j] - p*L[i][j];
A[k][j] = A[k][j] - p*A[i][j];
} //for j
} //for k
//Исключение элементов основной и единичной матрицы под ведущим элементом:
for (k=i+1; k<m_Dim; k++)
{
p = A[k][i];
for (j=0; j<m_Dim; j++)
{
L[k][j] = L[k][j] - p*L[i][j];
A[k][j] = A[k][j] - p*A[i][j];
} //for j
} //for k
ShowResults(i, A, L);
} //for i
//Вывод элементов полученной матрицы в сетку:
for (i=0;i<m_Dim;i++)
for (int j=0;j<m_Dim;j++)
{
AObr[i][j] = L[i][j]; //Сохранение обратной матрицы для последующей проверки
CString stCell;
stCell.Format("%.4f", AObr[i][j]);
m_MatrixOut.SetTextMatrix(i,j, stCell);
}
}
//Сохранение результатов расчетов в текстовый файл:
void CGaussGDlg::OnMenuitemSaveRes()
{
//Формирование очередного имени файла по умолчанию для сохранения (results1.txt,
//results2.tx...):
CString FileName = "results";
CString NFile;
NFile.Format("%d", m_NumberSave);
FileName = FileName + NFile + ".txt";
CFileDialog fileDlg (FALSE, "txt", FileName, NULL,
"Текстовые файлы (*.txt)|*.txt|Все файлы(*.*)|*.*||");
if(fileDlg.DoModal() == IDOK)
{
FILE *stream;
if((stream = fopen(fileDlg.GetFileName(), "wt" )) == NULL )
{
MessageBox("Ошибка сохранения!", "Ошибка", MB_OK|MB_ICONERROR);
return;
}
fprintf(stream, m_EdCalc);
if(fclose(stream))
{
MessageBox("Ошибка сохранения!", "Ошибка", MB_OK|MB_ICONERROR);
return;
}
m_NumberSave++;//Установка номера очередного файла для сохранения по умолчанию
}
}
//Загрузка результатов расчетов из текстового файла:
void CGaussGDlg::OnMenuitemOpenRes()
{
CFileDialog fileDlg (TRUE, "txt", NULL, NULL,
"Текстовые файлы (*.txt)|*.txt|Все файлы(*.*)|*.*||");
if(fileDlg.DoModal() == IDOK)
{
//Файл открываетс в ассоциированном с ним приложении (обычно - "Блокнот"):
ShellExecute(NULL, "open", fileDlg.GetFileName(), NULL, NULL, SW_SHOWNORMAL);
}
} |