C#矩阵运算类.docx
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C#矩阵运算类
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Text;
usingSystem.IO;
usingSystem.Collections;
publicclassMatrix
{
double[,]A;
//m行n列
intm,n;
stringname;
publicMatrix（intam,intan）
{
m=am;
n=an;
A=newdouble[m,n];
name="Result";
}
publicMatrix（intam,intan,stringaName）
{
m=am;
n=an;
A=newdouble[m,n];
name=aName;
}
publicintgetM
{
get{returnm;}
}
publicintgetN
{
get{returnn;}
}
publicdouble[,]Detail
{
get{returnA;}
set{A=value;}
}
publicstringName
{
get{returnname;}
set{name=value;}
}
}
classMatrixOperator
{
MatrixOperator（）
{}
///
///矩阵加法
///
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixAdd（MatrixMa,MatrixMb）
{
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
intm2=Mb.getM;
intn2=Mb.getN;
if（（m!
=m2）||（n!
=n2））
{
ExceptionmyException=newException（"数组维数不匹配"）;
throwmyException;
}
MatrixMc=newMatrix（m,n）;
double[,]c=Mc.Detail;
double[,]a=Ma.Detail;
double[,]b=Mb.Detail;
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;jc[i,j]=a[i,j]+b[i,j];
returnMc;
}
///
///矩阵减法
///
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixSub（MatrixMa,MatrixMb）
{
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
intm2=Mb.getM;
intn2=Mb.getN;
if（（m!
=m2）||（n!
=n2））
{
ExceptionmyException=newException（"数组维数不匹配"）;
throwmyException;
}
MatrixMc=newMatrix（m,n）;
double[,]c=Mc.Detail;
double[,]a=Ma.Detail;
double[,]b=Mb.Detail;
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;jc[i,j]=a[i,j]-b[i,j];
returnMc;
}
///
///矩阵打印
///
///
///
publicstaticstringMatrixPrint（MatrixMa）
{
strings;
s=Ma.Name+":
\n";
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
double[,]a=Ma.Detail;
for（inti=0;i{
for（intj=0;j{
s+=a[i,j].ToString（"0.0000"）+"\t";
}
s+="\n";
}
returns;
}
///
///矩阵乘法
///
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixMulti（MatrixMa,MatrixMb）
{
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
intm2=Mb.getM;
intn2=Mb.getN;
if（n!
=m2）
{
ExceptionmyException=newException（"数组维数不匹配"）;
throwmyException;
}
MatrixMc=newMatrix（m,n2）;
double[,]c=Mc.Detail;
double[,]a=Ma.Detail;
double[,]b=Mb.Detail;
inti,j,k;
for（i=0;ifor（j=0;j{
c[i,j]=0;
for（k=0;kc[i,j]+=a[i,k]*b[k,j];
}
returnMc;
}
///
///矩阵数乘
///
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixSimpleMulti（doublek,MatrixMa）
{
intn=Ma.getN;
intm=Ma.getM;
MatrixMc=newMatrix（m,n）;
double[,]c=Mc.Detail;
double[,]a=Ma.Detail;
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;jc[i,j]=a[i,j]*k;
returnMc;
}
///
///矩阵转置
///
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixTrans（MatrixMa）
{
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
MatrixMc=newMatrix（n,m）;
double[,]c=Mc.Detail;
double[,]a=Ma.Detail;
for（inti=0;ifor（intj=0;jc[i,j]=a[j,i];
returnMc;
}
///
///矩阵求逆（高斯法）
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixInv（MatrixMa）
{
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
if（m!
=n）
{
ExceptionmyException=newException（"数组维数不匹配"）;
throwmyException;
}
MatrixMc=newMatrix（m,n）;
double[,]a0=Ma.Detail;
double[,]a=（double[,]）a0.Clone（）;
double[,]b=Mc.Detail;
inti,j,row,k;
doublemax,temp;
//单位矩阵
for（i=0;i{
b[i,i]=1;
}
for（k=0;k{
max=0;row=k;
//找最大元，其所在行为row
for（i=k;i{
temp=Math.Abs（a[i,k]）;
if（max{
max=temp;
row=i;
}
}
if（max==0）
{
ExceptionmyException=newException（"没有逆矩阵"）;
throwmyException;
}
//交换k与row行
if（row!
=k）
{
for（j=0;j{
temp=a[row,j];
a[row,j]=a[k,j];
a[k,j]=temp;
temp=b[row,j];
b[row,j]=b[k,j];
b[k,j]=temp;
}
}
//首元化为1
for（j=k+1;jfor（j=0;ja[k,k]=1;
//k列化为0
//对a
for（j=k+1;j{
for（i=0;ifor（i=k+1;i}
//对b
for（j=0;j{
for（i=0;ifor（i=k+1;i}
for（i=0;ia[k,k]=1;
}
returnMc;
}
///
///矩阵求逆（伴随矩阵法）
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixInvByCom（MatrixMa）
{
doubled=MatrixOperator.MatrixDet（Ma）;
if（d==0）
{
ExceptionmyException=newException（"没有逆矩阵"）;
throwmyException;
}
MatrixAx=MatrixOperator.MatrixCom（Ma）;
MatrixAn=MatrixOperator.MatrixSimpleMulti（（1.0/d）,Ax）;
returnAn;
}
///
///对应行列式的代数余子式矩阵
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixSpa（MatrixMa,intai,intaj）
{
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
if（m!
=n）
{
ExceptionmyException=newException（"数组维数不匹配"）;
throwmyException;
}
intn2=n-1;
MatrixMc=newMatrix（n2,n2）;
double[,]a=Ma.Detail;
double[,]b=Mc.Detail;
//左上
for（inti=0;ifor（intj=0;j{
b[i,j]=a[i,j];
}
//右下
for（inti=ai;ifor（intj=aj;j{
b[i,j]=a[i+1,j+1];
}
//右上
for（inti=0;ifor（intj=aj;j{
b[i,j]=a[i,j+1];
}
//左下
for（inti=ai;ifor（intj=0;j{
b[i,j]=a[i+1,j];
}
//符号位
if（（ai+aj）%2!
=0）
{
for（inti=0;ib[i,0]=-b[i,0];
}
returnMc;
}
///
///矩阵的行列式
///
///
///
publicstaticdoubleMatrixDet（MatrixMa）
{
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
if（m!
=n）
{
ExceptionmyException=newException（"数组维数不匹配"）;
throwmyException;
}
double[,]a=Ma.Detail;
if（n==1）returna[0,0];
doubleD=0;
for（inti=0;i{
D+=a[1,i]*MatrixDet（MatrixSpa（Ma,1,i））;
}
returnD;
}
///
///矩阵的伴随矩阵
///
///
///
publicstaticMatrixMatrixCom（MatrixMa）
{
intm=Ma.getM;
intn=Ma.getN;
MatrixMc=newMatrix（m,n）;
double[,]c=Mc.Detail;
double[,]a=Ma.Detail;
for（inti=0;ifor（intj=0;jc[i,j]=MatrixDet（MatrixSpa（Ma,j,i））;
returnMc;
}
}
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