Реализация класса матрица

Листинг C++

const double eps = 1e-9;

class matrix
{
private:
   double **a;
   int n, m;
public:
   // матрица без элементов
   matrix ()
   {
      a = 0;
      n = 0;
      m = 0;
   }
   // матрица NxM, если E, то единичная, иначе нулевая
   matrix (int N, int M, bool E = 0)
   {
      n = N;
      m = M;
      a = new double *[n];
      for (int i = 0; i < n; ++ i)
      {
         a[i] = new double[m];
         for (int j = 0; j < m; ++ j)
            a[i][j] = (i == j) * E;
      }
   }
   // матрица из элементов array, если horizontal, то горизонтальная, иначе вертикальная
   matrix (double array[], int N, bool horizontal)
   {
      if (horizontal)
      {
         n = 1;
         m = N;
         a = new double *[1];
         a[0] = new double[m];
         for (int i = 0; i < m; ++ i)
            a[0][i] = array[i];
      }
      else
      {
         n = N;
         m = 1;
         a = new double *[n];
         for (int i = 0; i < n; ++ i)
         {
            a[i] = new double[1];
            a[i][0] = array[i];
         }
      }
   }
   int N ()
   {
      return n;
   }
   int M ()
   {
      return m;
   }
   double* operator [] (int index)
   {
      return getRow (index);
   }
   // получить строку матрицы
   double* getRow (int index)
   {
      if (index >= 0 && index < n)
         return a[index];
      return 0;
   }
   // получить столбец матрицы
   double* getColumn (int index)
   {
      if (index < 0 || index >= m)
         return 0;
      double * c = new double [n];
      for (int i = 0; i < n; ++ i)
         c[i] = a[i][index];
      return c;
   }
   // поменять местами две строки
   void swapRows (int index1, int index2)
   {
      if (index1 < 0 || index2 < 0 || index1 >= n || index2 >= n)
         return ;
      for (int i = 0; i < m; ++ i)
         swap (a[index1][i], a[index2][i]);
   }
   // поменять местами два столбца
   void swapColumns (int index1, int index2)
   {
      if (index1 < 0 || index2 < 0 || index1 >= m || index2 >= m)
         return ;
      for (int i = 0; i < n; ++ i)
         swap (a[i][index1], a[i][index2]);
   }
   // приписывание матрицы b к текущей матрице справа
   matrix concateMatrix (matrix & b)
   {
      if (n != b.N ())
         return matrix ();
      matrix c = matrix (n, m + b.M ());
      for (int i = 0; i < n; ++ i)
      {
         for (int j = 0; j < m; ++ j)
            c[i][j] = a[i][j];
         for (int j = 0; j < b.M (); ++ j)
            c[i][j + m] = b[i][j];
      }
      return c;
   }
   // удаление столбцов с index1 по index2
   matrix eraseColumns (int index1, int index2)
   {
      matrix c = matrix (n, m - (index2 - index1 + 1));
      for (int j = 0; j < index1; ++ j)
         for (int i = 0; i < n; ++ i)
            c[i][j] = a[i][j];
      for (int j = index2 + 1; j < m; ++ j)
         for (int i = 0; i < n; ++ i)
            c[i][j - index2 - 1 + index1] = a[i][j];
      return c;
   }
};

// прочитать матрицу с консоли
matrix scanMatrix ()
{
   int n, m;
   scanf ("%d%d", & n, & m);
   matrix a = matrix (n, m);
   for (int i = 0; i < n; ++ i)
      for (int j = 0; j < m; ++ j)
         scanf ("%lf", & a[i][j]);
   return a;
}

// вывести матрицу на консоль
void printMatrix (matrix & a)
{
   for (int i = 0; i < a.N (); ++ i)
   {
      for (int j = 0; j < a.M (); ++ j)
         printf ("%5.3lf ", a[i][j]);
      puts ("");
   }
}

// сложить две матрицы
matrix add (matrix & a, matrix & b)
{
   if (a.N () != b.N () || a.M () != b.M ())
      return matrix ();
   matrix c = matrix (a.N (), b.M ());
   for (int i = 0; i < a.N (); ++ i)
      for (int j = 0; j < a.M (); ++ j)
         c[i][j] = a[i][j] + b[i][j];
   return c;
}
// умножение матрицы на число
matrix mul (matrix & a, double k)
{
   matrix c = matrix (a.N (), a.M ());
   for (int i = 0; i < a.N (); ++ i)
      for (int j = 0; j < a.M (); ++ j)
         c[i][j] = a[i][j] * k;
   return c;
}
// умножение двух матриц
matrix mul (matrix & a, matrix & b)
{
   if (a.M () != b.N ())
      return matrix ();
   matrix c = matrix (a.N (), b.M ());
   for (int i = 0; i < a.N (); ++ i)
      for (int j = 0; j < b.M (); ++ j)
         for (int k = 0; k < a.M (); ++ k)
            c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
   return c;
}
// транспонирование матрицы
matrix transp (matrix & a)
{
   matrix c = matrix (a.M (), a.N ());
   for (int i = 0; i < a.N (); ++ i)
      for (int j = 0; j < a.M (); ++ j)
         c[j][i] = a[i][j];
   return c;
}

Создана 04.01.2011 15:47
Изменена 04.01.2011 20:23

По всем вопросам обращаться: rumterg@gmail.com