数据结构课程设计报告矩阵的运算.docx

1、数据结构课程设计报告矩阵的运算数 据 结 构课程设计报告题 目: 专 业: 班 级: 学 号: 姓 名: 指导老师: 时 间: 一、课程设计题目及所涉及知识点设计题目就是“矩阵的运算”;所涉及的知识点主要就是:1、 利用数组的形式来储存数据,在main函数里面,实现对于数据的输入操作,利用switch语句进行选择来执行操作,利用for语句与dowhile语句来实现功能的循环操作。2、矩阵的加法、减法、乘法、数乘、转置的基本算法方式。3、通过switch语句进行选择来执行操作,来实现每个算法的功能。二、课程设计思路及算法描述设计思路:用程序实现矩阵能够完成矩阵的转置运算;矩阵的数乘运算;矩阵的加

2、法运算;矩阵的减法运算;矩阵的乘法运算;这几种矩阵的简单的运算。用数组把将要运算的矩阵储存起来,然后实现矩阵的这几种运算。在main函数里面,来实现对于数据的输入操作,利用switch语句进行选择来执行操作,利用for语句来实现功能的循环操作。算法:算法1:矩阵的转置运算; 首先就是把将要运算的矩阵存放在数组中,矩阵的转置运算,就就是把您将要进行运算的A矩阵的行ar与列ac,把A矩阵的行ar作为B矩阵的bc,A矩阵的列ac作为B矩阵的br,这样得到的新矩阵B的行br与列bc就就是矩阵A的转置。算法如下:for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bji=Aij;算法2:矩阵

3、的数乘运算; 首先就是把将要运算的矩阵存放在数组中,矩阵的数乘运算,就就是实现用一个实数k去A矩阵。实数k去乘矩阵的每一行与每一列,得到的一个新的矩阵B,这样就解决了矩阵的数乘运算。算法如下: for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bij=k*Aij;算法3:矩阵的加法运算; 首先就是把将要运算的矩阵存放在数组中,矩阵的加法运算,就就是要实现A矩阵与B矩阵进行加法运算。事实上就就是A矩阵的每一行ar与B矩阵的每一行br进行加法运算,而得到的一个新的矩阵C的每一行cr就就是A矩阵的ar行与B矩阵的br行的与;A矩阵的每一列ac与B矩阵的每一列bc进行加法运算,而得到的一

4、个新的矩阵C的每一列cc就就是A矩阵的ac列与B矩阵的bc列的与。这样就实现了A矩阵与B矩阵的加法运算。算法如下:ar=br;ac=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij+Bij;算法4:矩阵的减法运算; 首先就是把将要运算的矩阵存放在数组中,矩阵的减法运算,就就是要实现A矩阵与B矩阵进行减法运算。事实上就就是A矩阵的每一行ar与B矩阵的每一行br进行减法运算,而得到的一个新的矩阵C的每一行cr就就是A矩阵的ar行与B矩阵的br行的差;A矩阵的每一列ac与B矩阵的每一列bc进行减法运算,而得到的一个新的矩阵C的每一列cc就就是A矩阵的ac列与B矩

5、阵的bc列的差。这样就实现了A矩阵与B矩阵的减法运算。 算法如下: ar=br;ac=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij-Bij;算法5:矩阵的乘法运算;首先就是把将要运算的矩阵存放在数组中,矩阵的乘法运算,就就是要实现A矩阵与B矩阵进行乘法运算。只有当进行运算的A矩阵的列ac等于B矩阵的行br时,两个矩阵才能进行运算,而得到的结果C矩阵要等于A矩阵的行ar与B矩阵的列bc。这样就实现了两个矩阵的乘法运算。算法如下:cr=ar;cc=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jbc;j+)for(k=0;kac;k+)Cij+=

6、Aik*Bkj;三、课程设计中遇到的难点及解决办法遇到的难点:如何实现两个矩阵进行乘法运算;解决办法:(1) 通过分析代码的运行过程,然后与同学一起交流,通过在网上查找的资料,来解决遇到的问题,然后在进行运行。(2)就就是对于矩阵的乘法运算,因为掌握的知识不就是很熟练,通过查阅书籍相关的算法,再结合手中的资料,认真的分析,然后进行实现,多次试验后解决了该问题。四、总结通过这次的课程设计,发现了自己有很多不足的地方,更加深了对数组的存储以及相关的算法的实现,更加认识到要努力自己解决问题,无论就是通过书籍还就是网络资料,自己动手实践,这样更能加深印象,加强记忆,也能认识到自己的不足,促使自己不得不

7、去提高自己的编程水平,每一次的实践都就是对自己的能力的检测,都就是一次宝贵的经验,这也就是学习的一种有效方式。在不断实验中提高了自己独立思考的能力与独立自主的动手能力;还有在不断学习中,让我认识到实践的重要性,老师的精心指导让我学会到了很多,不仅仅就是代码,最主要的让我的思维开阔了很多,在这个过程中,通过不断的尝试,不断的修改,最终克服了困难,完成了自己的任务。我还了解了必须不断地虚心请教与不断地从各个途径学习了解知识,才能不断充实自己,提高自己。五、附录主要源程序代码及运行结果源代码:#include float A2020; float B2020; float C2020; float

8、y=1、0; void main( ) int ar=0,ac=0,br=0,bc=0,cr=0,cc=0 ;int x,i=0,j=0,k=0;do printf(*n); printf(1、表示矩阵转置:n);printf(2、表示数乘矩阵:n);printf(3、表示矩阵的加法:n);printf(4、表示矩阵的减法:n); printf(5、表示矩阵的乘法:n);printf(6、表示退出:n); printf(*n); printf(请选择您需要的运算:n); scanf(%d,&x);switch (x) case 1: printf(请输入您要进行运算的矩阵A的行数与列数以逗号隔

9、开:n); scanf(%d,%d,&ar,&ac); printf(请输入矩阵A用空格隔开:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵A:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10、2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bji=Aij; printf(输出矩阵A的转置矩阵:n); for(j=0;jac;j+) for(i=0;iar;i+) printf(%10、2

10、f,Bji); if(i+1)%ar=0) printf(n); ;break; case 2: float k; printf(请输入您要进行运算的矩阵A的行数与列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&ar,&ac); printf(请输入矩阵A用空格隔开:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵An); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10、2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入一个实数:n); s

11、canf(%f,&k); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bij=k*Aij; printf(输出k乘矩阵A的结果n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10、2f,Bij); if(j+1)%ac=0) printf(n); ;break; case 3: printf(请输入您要进行运算的矩阵A的行数与列数以逗号隔开:); scanf(%d,%d,&ar,&ac); printf(请输入您要进行运算的矩阵B的行数与列数以逗号隔开:) ; scanf(%d,%d,&br,&bc); if(ar!=br|ac!=b

12、c) printf(您输入的两个矩阵不能相加,请重新输入!n); else printf(请输入矩阵A用空格隔开:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵A:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10、2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵B用空格隔开:n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) scanf(%f,&Bij); printf(输出矩阵B:n); for(i=0;i

13、br;i+) for(j=0;jbc;j+) printf(%10、2f,Bij); if(j+1)%bc=0) printf(n); printf(矩阵A+矩阵B等于:n); ar=br;ac=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij+Bij; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10、2f,Cij); if(j+1)%ac=0) printf(n); ;break; case 4: printf(请输入您要进行运算的矩阵A的行数与列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&ar,&ac); pr

14、intf(请输入您要进行运算的矩阵B的行数与列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&br,&bc); if(ar!=br|ac!=bc) printf(您输入的两个矩阵不能相减,请重新输入!n); else printf(请输入矩阵A用空格隔开:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵A:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10、2f,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵B用空格隔开:n); for

15、(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) scanf(%f,&Bij); printf(输出矩阵B:n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) printf(%10、2f,Bij); if(j+1)%bc=0) printf(n); printf(矩阵A-矩阵B等于:n); ar=br;ac=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij-Bij; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10、2f,Cij); if(j+1)%ac=0) printf(n); ;brea

16、k; case 5: printf(请输入您要进行运算的矩阵A的行数与列数以逗号隔开:n);scanf(%d,%d,&ar,&ac);printf(请输入您要进行运算的矩阵B的行数与列数以逗号隔开:n); scanf(%d,%d,&br,&bc);if(ac!=br)printf(您输入的两个矩阵不能相乘,请重新输入!n);else printf(请输入矩阵A用空格隔开:n);for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵A:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%10、2f

17、,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵B用空格隔开:n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) scanf(%f,&Bij); printf(输出矩阵B:n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) printf(%10、2f,Bij); if(j+1)%bc=0) printf(n); printf(矩阵A*矩阵B等于:n);cr=ar;cc=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jbc;j+)for(k=0;kac;k+)Cij+=Aik*Bkj;for(i=0;icr;i+) for(j=0;jcc;j+) printf(%10、2f,Cij); if(j+1)%cc=0) printf(n); ;break; case 6: ;break; default: printf(*n); while(x!=6);运行的结果如下:六、指导老师评语及成绩