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C++ 编写动态二维double型数据类Matrix

news 来源：原创 2024/5/20 14:05:48

【问题描述】

编写一个程序，定义一个安全、动态二维double型的数组类Matrix。

实现Matrix table(row,col)定义row行col列的二维数组, row和col为正整数；
实现table(i,j)访问table的第i行第j列的元素，行号和列号从0开始；
实现Matrix的输入输出(>>、<<)；
实现矩阵加等、乘等运算(+=、*=)，例：Matrix& operator+=(const Matrix&); Matrix& operator*=(const Matrix&)；
实现矩阵的赋值运算(=)，例：Matrix& operator=(const Matrix&)。

【输入形式】

第一行table1的行列值row1和col1，空格分隔；
第二行table1的初始化值，共row1*col1个数据，空格分隔；
第三行table2的行列值row2和col2，空格分隔；
第四行table2的初始化值，共row2*col2个数据，空格分隔；

【输出形式】

Matrix的输出格式为row行col列, 数据空格分隔；
若table1和table2不满足矩阵的加法和乘法运算规则，输出ERROR!；
依次输出以下表达式的值,每个输出间隔一行；
table1(row1/2,col1/2)；
table1 *= table2；
table1 += table2；
table1 = table2。

【样例输入1】

1 3
1 1 1
2 3
2 2 2 2 2 2
【样例输出1】

1
ERROR!
ERROR!
2 2 2
2 2 2
【样例输入2】

2 3
1 1 1 1 1 1
3 2
2 2 2 2 2 2
【样例输出2】

1
6 6
6 6
ERROR!
2 2
2 2
2 2
【样例输入3】

2 2
1 1 1 1
2 2
1 0 0 1
【样例输出3】

1
1 1
1 1
2 1
1 2
1 0
0 1
【样例说明】

不要显示多余的提示信息，避免输出判定错误。
输出结束后不要输出任何内容，包括空格和换行。
注意判断输出信息是否符合要求。

【完整代码如下】

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;class Matrix
{
public:int row;//数组行数int col;//数组列数int flag = 1;//当flag=1：可以输出；否则flag=0:出错，输出Error//用vector嵌套来存放动态二维数组//因为用的是嵌套，所以为二维数组 vector< vector<double> >v;//输出对应行列的元素void table(const int i, const int j){cout << v[i][j] << endl;}friend ostream& operator<<(ostream& output, Matrix &m);friend istream& operator>>(istream& input, Matrix &m);Matrix& operator+=(const Matrix&); Matrix& operator*=(const Matrix&);Matrix& operator=(const Matrix&);
};istream& operator>>(istream& input, Matrix& m)
{cin >> m.row >> m.col;double x=0.0;//x为即将输入的数组元素//vector作为顺序容器，长度是可以变化的 vector<double> vv;m.v.clear();//先删除数组v中的所有元素（先清空，防止出错） for (int i=0; i<m.row; i++){	vv.clear();//清除vv里上一次存过的元素，方便多次使用for (int j=0; j<m.col; j++){cin >> x;vv.push_back(x);}m.v.push_back(vv);//一行输入完后就整体存入v，即将此时的vv存入v}return input;
}
ostream& operator<<(ostream& output, Matrix& m)
{if (m.flag != 0){for (int i=0; i<m.row-1; i++){for (int j=0; j<m.col-1; j++){cout << m.v[i][j] << " ";}cout << m.v[i][m.col-1] << endl;}for (int j = 0; j < m.col - 1; j++){cout << m.v[m.row-1][j] << " ";}cout << m.v[m.row-1][m.col-1];}//如果被标志过，即table1和table2不满足矩阵的加法和乘法运算规则，输出ERROR!；else{cout << "ERROR!";}return output;
}
Matrix& Matrix:: operator+=(const Matrix& m)
{if (row==m.row && col==m.col){for (int i=0; i<row; i++){for (int j=0; j<col; j++){v[i][j] += m.v[i][j];}}}else{flag = 0;}return *this;
}
Matrix& Matrix:: operator*=(const Matrix& m)
{//注意矩阵相乘条件：前一个的列数=后一个的行数if (col == m.row ){for (int i=0; i<row; i++){double sum=0;for (int j=0; j<m.col; j++){for (int k=0; k<col; k++){sum += v[i][k] * m.v[k][j];}v[i][j]=sum;}	}}else{flag = 0;}return *this;
}
Matrix& Matrix::operator=(const Matrix& m)
{flag = 1;row = m.row;col = m.col;vector<double> vv;v.clear();for (int i=0; i<m.row; i++){vv.clear();for (int j=0; j<m.col; j++){vv.push_back(m.v[i][j]);}v.push_back(vv);}return *this;
}
//测试程序 
int main()
{Matrix table1,table2;cin >>table1>>table2;table1.table(table1.row / 2, table1.col / 2);table1 *= table2;cout << table1 << endl;table1 += table2;cout << table1 << endl;table1 = table2;cout << table1;return 0;
}