C++矩阵运算类库(很实用)

C++进行矩阵运算类库

头文件：Matrix.h

#ifndef MATRIX_H

#define MATRIX_H

#include "iostream"

#include "string"

#include

#include

#include

#include //istringstream 必须包含这个头文件using namespace std;

class Matrix

{

public:

void readMatrix(string fileName);

void showMatrix();

void writeMatrix(string str);

void inversion();//求矩阵的逆矩阵

void change();//求矩阵的转置

void operator +(Matrix &a);//声明重载运算符的“+”函数

void operator -(Matrix &a);//声明重载运算符的“-”函数

void operator *(Matrix &a);//声明重载运算符的“*”函数

void operator =(Matrix &a);//声明重载运算符的“=”赋值函数vector> _mat;

int row;

int col;

};

#endif

源文件：main.cpp

#include "iostream"

#include "string"

#include

#include

#include

#include //istringstream 必须包含这个头文件

#include "Matrix.h"

#include //使用随机数

#include //数学计算

using namespace std;

//将运算得到的数据存储到box中，形成一个完整的Matrix量

Matrix box_mul;//矩阵相乘的结果

Matrix box_inver;//矩阵的逆的结果

Matrix box_change;//矩阵转置的结果

Matrix box_plus;//矩阵加的结果

Matrix box_cut;//矩阵减的结果

void Matrix::readMatrix(string fileName)

{

ifstream ifile(fileName.c_str(),ios::in);/*声明一个输入句柄，打开fileName所指文件。

接下来就可以通过ifile>>***来读取1.txt中的内容了*/

double tmp;

string line;

vector row;//vector容器，相当于一个数组

while(getline(ifile,line))

{

istringstream istr(line);

while(istr>>tmp)

{

row.push_back(tmp);//在row尾部插入读入的数据

}

this->col = row.size();

_mat.push_back(row);

row.clear();

istr.clear();

line.clear();

}

this->row = _mat.size();//这里的row不是vector变量，是matrix中的row ifile.close();

}

void Matrix::showMatrix()

{

cout<<"矩阵："<

//cout<<"row="<

//cout<<"col="<

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

cout<<_mat[i][j]<<" ";

cout<

}

}

void Matrix::writeMatrix(string str)

{

ofstream os(str,ios::trunc);

//ofstream os("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\数据矩阵W.txt",ios::trunc);

if (os)

{

for (int i=0;i

{

for (int j=0;j

os<< _mat[i][j]<<" ";

os<

}

}

else

cerr<<"无法打开文件！"<

}

void Matrix::operator+(Matrix &a)

{

//cout<<"矩阵的和："<

double b[200][200];

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

b[i][j]=_mat[i][j]+a._mat[i][j];

}

box_plus.col=col;box_plus.row=row;//行列数设置好

box_plus._mat.clear();

vector t;

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

{

t.push_back(b[i][j]);

}

box_plus._mat.push_back(t);//数据输入_mat量中

t.clear();

}

}

void Matrix::operator-(Matrix &a)

{

//cout<<"矩阵的差："<

double b[200][200];

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

b[i][j]=_mat[i][j]-a._mat[i][j];

}

box_cut.col=col;box_cut.row=row;//行列数设置好

box_cut._mat.clear();

vector t;

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

{

t.push_back(b[i][j]);

}

box_cut._mat.push_back(t);//数据输入_mat量中

t.clear();

}

}

void Matrix::operator*(Matrix &a) //可连续使用{

//cout<<"矩阵相乘："<

double b[200][200];

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

{

b[i][j]=0;

for(int k=0;k

{

b[i][j]+=_mat[i][k]*a._mat[k][j];

}

}

}

box_mul.col=a.col;

box_mul.row=row;//行列数设置好

box_mul._mat.clear();

vector t;

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

{

t.push_back( b[i][j]);

}

box_mul._mat.push_back(t);//数据输入_mat量中

t.clear();

}

}

void Matrix::operator=(Matrix &a)

{

row=a.row;col=a.col;

_mat.clear();

vector t;

for (int i=0;i

{

for(int j=0;j

{

t.push_back(a._mat[i][j]);

}

_mat.push_back(t);

t.clear();

}

}

void Matrix::change() //可连续使用

{

//cout<<"矩阵的转置："<

double b[200][200];

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

b[j][i]=_mat[i][j];

}

box_change.col=row;box_change.row=col;//行列数设置好box_change._mat.clear();

vector t;

for(int i=0;i

{

for(int j=0;j

{

t.push_back( b[i][j]);

}

box_change._mat.push_back(t);//数据输入_mat量中

t.clear();

}

}

void Matrix::inversion() //可连续使用

{

//cout<<"矩阵的逆："<

int i,j,k,M=this->col,N=2*this->col;

double b[200][200];

for(i=0;i

{

for(j=0;j

b[i][j]=_mat[i][j]; }

for(i=0;i

for(j=M;j

{

if(i==(j-M))

b[i][j]=1;

else

b[i][j]=0;

}

for(i=0;i

{

if(b[i][i]==0)

{

for(k=i;k

{

if(b[k][i]!=0)

{

for(int j=0;j

{

double temp;

temp=b[i][j];

b[i][j]=b[k][j];

b[k][j]=temp;

}

break;

}

}

if(k==M)

{

cout<<"该矩阵不可逆！\n";

exit(0);

}

}

for(j=N-1;j>=i;j--)

b[i][j]/=b[i][i];

for(k=0;k

{

if(k!=i)

{

double temp=b[k][i];

for(j=0;j

b[k][j]-=temp*b[i][j];

}

}

}

box_inver.col=col;box_inver.row=row;//行列数设置好

box_inver._mat.clear();

vector t;

for(int i=0;i

{

for(int j=M;j

{

//cout<

t.push_back( b[i][j]);

}

box_inver._mat.push_back(t);//数据输入_mat量中

t.clear();

}

}

int main()

{

///////////////////////////////

system("pause");

return 0;

}