C++课程设计实验报告
姓名：陈钱 学号：[1**********]6 班级：材科三班 题目：矩阵乘法计算 难易级别：A 级
实验报告成绩
指导教师
时间： 年 月 日
1 程序功能介绍
编写实现矩阵乘法计算的程序。
2 程序设计要求
（1） 设计一个矩阵类，将相应的函数和数据封装在类中，简化程序。
（2） 修改程序结构，使程序可以反复执行，直至按键选择退出为止。
（3） 本程序用数组表示5*5矩阵，将其改为根据输入矩阵的大小动态分配空间[M][N]来放
置数据，其中M,N 为用户可输入的任意整数。
（4） 增加类的构造函数和成员函数，使得矩阵数据既可以用在对象初始化是赋值，也可以
通过键盘赋值，还可以通过读数据文件输入。
（5） 用模板的形式改写矩阵数据类型，使得矩阵中的数据既可以是整型数据，也可以是浮
点型数据，执行程序是，分别定义一个整型矩阵和一个浮点型矩阵进行乘法验证。
（6） 完成矩阵的乘法运算，在运算之前判断着两个矩阵是否满足运算条件，如果不满足，
给出提示信息。
3 程序设计思想
1）类的结构
该矩阵类的定义是将相关的数据和操作封装起来，用于实现乘法运算的矩阵要有两个矩阵类参与，结果放在另一个矩阵类的对象中，建议重载运算符*，并把这个重载函数定义为类的友元函数。参考的类的机构如下：
#include
#include
1
#include
#include
template
class CMatrix
{
T * * Mat; //矩阵的头指针
int nRow; //矩阵的行数
int nCol; //矩阵的列数
public:
CMatrix(); //缺省的构造函数
CMatrix(T * * mat,int row,int col); //构造函数
CMatrix(int row,int col); //构造函数
CMatrix(int row,int col,int k); //构造函数, 从键盘输入矩阵
void Show(); //输出
void InputFromFile(); //从文件输入矩阵
friend CMatrixoperator *(CMatrix &mat1,CMatrix &mat2);
};
4 实际运行程序如下：
#include
#include
#include
#include
template
//重载乘法2
class CMatrix
{
T * * Mat; //矩阵的头指针
int nRow; //矩阵的行数
int nCol; //矩阵的列数
public:
CMatrix(); //缺省的构造函数
CMatrix(T * * mat,int row,int col); //构造函数
CMatrix(int row,int col); //构造函数
CMatrix(int row,int col,int k); //构造函数, 从键盘输入矩阵
void Show(); //输出
void InputFromFile(); //从文件输入矩阵
friend CMatrixoperator *(CMatrix &mat1,CMatrix &mat2);
};
template
CMatrix::CMatrix() //缺省的构造函数
{
nRow=100,nCol=100;
Mat=new T*[100];
for(int i=0;i
{
Mat[i]=new T[100];
}
//重载乘法3
}
template
CMatrix::CMatrix(int row,int col) //两个参数的构造函数
{
int i,j;
nRow=row,nCol=col;
Mat=new T*[nRow];
for(i=0;i
{
Mat[i]=new T[nCol];
}
cout
for(i=0;i
for(j=0;j
{
cout
cin>>Mat[i][j];
}
}
template
CMatrix::CMatrix(int row,int col,int k) //三个参数的构造函数
{
nRow=row,nCol=col;
4
Mat=new T*[nRow];
for(int i=0;i
{
Mat[i]=new T[nCol];
}
}
template
void CMatrix::Show() //矩阵输出函数
{
int i,j;
for(i=0;i
{
cout
for(j=0;j
cout
}
cout
}
template
void CMatrix::InputFromFile() //矩阵文件输入函数
{
ifstream infile;
infile.open("daijp.txt",ios::nocreate);
5
if(!infile)
{
cout
exit(0);
}
for(int i=0;i
for(int j=0;j
{
infile>>Mat[i][j];
}
infile.close();
}
template
CMatrixoperator* (CMatrix &mat1,CMatrix &mat2) //矩阵乘法运算符重载
{
CMatrixmat3(mat1.nRow,mat2.nCol,0);
for(int i=0;i
for(int j=0;j
{
mat3.Mat[i][j]=0;
for(int k=0;k
mat3.Mat[i][j]+=mat1.Mat[i][k]*mat2.Mat[k][j];
}
6
return mat3;
}
template
void choose1(T) //数据输入类型选择函数模板，其中T 为伪参数，用于函数模板实列化 {
cout初始化赋值"键盘输入"文件输入"
cout
cin>>srfs;
switch(srfs) //用于选择不同的输入方式
{
case 1:
{
CMatrixmata,matb,matc;
}break;
case 2:
{
int a,b,c,d;
cout
cin>>a>>b;
CMatrixmata(a,b);
cout
cin>>c>>d;
7
{ cout
break;
}
CMatrixmatb(c,d);
CMatrixmatc(a,d,0);
mata.Show();
matb.Show();
matc=mata*matb;
cout
matc.Show();
}break;
case 3:
{
int a,b,c,d;
cout
cin>>a>>b;
CMatrixmata(a,b,0);
cout
cin>>c>>d;
if(b!=c)
{ "
8
} break; CMatrixmatb(c,d,0); CMatrixmatc(a,d,0); mata.InputFromFile(); matb.InputFromFile(); mata.Show(); matb.Show(); matc=mata*matb; cout
default:cout
} }
void choose() //数据类型选择函数
{ cout
cout 整型!" 浮点型!" 双精度型!"
cin>>sjlx;
switch(sjlx)
{
case 1:
{
choose1(1);
}break;
case 2:
{
choose1(0.0);
}break;
case 3:
{
choose1(1e-10);
}break;
default:cout
cout
}
void main() //主函数部分
{
loop:
cout
10
cout
cout
cout
cout
choose();
loop1:
cout
int a;
cin>>a;
switch(a)
{
case 1:goto loop;
break;
case 2:
{
cout
cout
cin.get();
cin.get(); //去除缓冲区的回车符
exit(1);
}
default:cout
goto loop1;
}
}
5 运行结果如下：
************
****************
******************** 欢迎使用!********************
时间：2014年3月22号
姓名:陈钱 学号:[1**********]6
整型!
浮点型!
双精度型!
选择数据类型:
1
初始化赋值
键盘输入
文件输入
请选择输入方式:
2
输入第一个矩阵的行数和列数:
3 3
请输入数据:
第[1][1]个数据:1
第[1][2]个数据:2
第[1][3]个数据:3
第[2][1]个数据:4
第[2][2]个数据:5
第[2][3]个数据:6
第[3][1]个数据:7
第[3][2]个数据:8
第[3][3]个数据:9
输入第二个矩阵的行数和列数:
3 3
请输入数据:
第[1][1]个数据:9
第[1][2]个数据:8
第[1][3]个数据:7
第[2][1]个数据:6
第[2][2]个数据:5
第[2][3]个数据:4
第[3][1]个数据:3
第[3][2]个数据:2
第[3][3]个数据:1
班级:材科三班
1 2 3
4 5 6
7 8 9
9 8 7
6 5 4
3 2 1
两矩阵相乘结果为:
30 24 18
84 69 54
138 114 90
是否继续执行?
1. 继续!
2. 退出!
1
*******************************
*******************************
********************** 欢迎使用!********************
***********
*******************************
时间：2014年3月22号
姓名:陈钱 学号:[1**********]6
整型!
浮点型!
双精度型!
选择数据类型:
3
初始化赋值
键盘输入
文件输入
请选择输入方式:
2
输入第一个矩阵的行数和列数:
3
3
请输入数据:
第[1][1]个数据:11
第[1][2]个数据:12
班级:材科三班
第[1][3]个数据:13
第[2][1]个数据:14
第[2][2]个数据:15
第[2][3]个数据:16
第[3][1]个数据:14
第[3][2]个数据:1
第[3][3]个数据:7
输入第二个矩阵的行数和列数:
3 3
请输入数据:
第[1][1]个数据:1
第[1][2]个数据:51
第[1][3]个数据:6
第[2][1]个数据:14
第[2][2]个数据:12
第[2][3]个数据:13
第[3][1]个数据:14
第[3][2]个数据:185
第[3][3]个数据:18
11 12 13
14 15 16
14 1 7
1 51 6
14 12 13
14 185 18
两矩阵相乘结果为:
361 3110 456
448 3854 567
126 2021 223
是否继续执行?
1. 继续!
2. 退出!
2
谢谢使用!
按任意键退出!
6 思考与总结
1）本程序只能进行简单的矩阵乘法，不能做更加复杂的混合运算。
2）当矩阵的行列数超出一定的范围后，不知该如何处理。
3）没有异常处理机制。
7心得与体会
1） 由于上学期的C++课程学的不是很好，在设计程序的时候参考已有程序比较多，所以，
还是要自己有真才实学才行。
2） 设计本程序耗时巨大，需要很大的毅力才能完成，贵在坚持。
3） 通过编写这次程序，对C++有了一点理解，对矩阵知识也有所了解。
4） 版权很重要！
C++课程设计实验报告
姓名：陈钱 学号：[1**********]6 班级：材科三班 题目：矩阵乘法计算 难易级别：A 级
实验报告成绩
指导教师
时间： 年 月 日
1 程序功能介绍
编写实现矩阵乘法计算的程序。
2 程序设计要求
（1） 设计一个矩阵类，将相应的函数和数据封装在类中，简化程序。
（2） 修改程序结构，使程序可以反复执行，直至按键选择退出为止。
（3） 本程序用数组表示5*5矩阵，将其改为根据输入矩阵的大小动态分配空间[M][N]来放
置数据，其中M,N 为用户可输入的任意整数。
（4） 增加类的构造函数和成员函数，使得矩阵数据既可以用在对象初始化是赋值，也可以
通过键盘赋值，还可以通过读数据文件输入。
（5） 用模板的形式改写矩阵数据类型，使得矩阵中的数据既可以是整型数据，也可以是浮
点型数据，执行程序是，分别定义一个整型矩阵和一个浮点型矩阵进行乘法验证。
（6） 完成矩阵的乘法运算，在运算之前判断着两个矩阵是否满足运算条件，如果不满足，
给出提示信息。
3 程序设计思想
1）类的结构
该矩阵类的定义是将相关的数据和操作封装起来，用于实现乘法运算的矩阵要有两个矩阵类参与，结果放在另一个矩阵类的对象中，建议重载运算符*，并把这个重载函数定义为类的友元函数。参考的类的机构如下：
#include
#include
1
#include
#include
template
class CMatrix
{
T * * Mat; //矩阵的头指针
int nRow; //矩阵的行数
int nCol; //矩阵的列数
public:
CMatrix(); //缺省的构造函数
CMatrix(T * * mat,int row,int col); //构造函数
CMatrix(int row,int col); //构造函数
CMatrix(int row,int col,int k); //构造函数, 从键盘输入矩阵
void Show(); //输出
void InputFromFile(); //从文件输入矩阵
friend CMatrixoperator *(CMatrix &mat1,CMatrix &mat2);
};
4 实际运行程序如下：
#include
#include
#include
#include
template
//重载乘法2
class CMatrix
{
T * * Mat; //矩阵的头指针
int nRow; //矩阵的行数
int nCol; //矩阵的列数
public:
CMatrix(); //缺省的构造函数
CMatrix(T * * mat,int row,int col); //构造函数
CMatrix(int row,int col); //构造函数
CMatrix(int row,int col,int k); //构造函数, 从键盘输入矩阵
void Show(); //输出
void InputFromFile(); //从文件输入矩阵
friend CMatrixoperator *(CMatrix &mat1,CMatrix &mat2);
};
template
CMatrix::CMatrix() //缺省的构造函数
{
nRow=100,nCol=100;
Mat=new T*[100];
for(int i=0;i
{
Mat[i]=new T[100];
}
//重载乘法3
}
template
CMatrix::CMatrix(int row,int col) //两个参数的构造函数
{
int i,j;
nRow=row,nCol=col;
Mat=new T*[nRow];
for(i=0;i
{
Mat[i]=new T[nCol];
}
cout
for(i=0;i
for(j=0;j
{
cout
cin>>Mat[i][j];
}
}
template
CMatrix::CMatrix(int row,int col,int k) //三个参数的构造函数
{
nRow=row,nCol=col;
4
Mat=new T*[nRow];
for(int i=0;i
{
Mat[i]=new T[nCol];
}
}
template
void CMatrix::Show() //矩阵输出函数
{
int i,j;
for(i=0;i
{
cout
for(j=0;j
cout
}
cout
}
template
void CMatrix::InputFromFile() //矩阵文件输入函数
{
ifstream infile;
infile.open("daijp.txt",ios::nocreate);
5
if(!infile)
{
cout
exit(0);
}
for(int i=0;i
for(int j=0;j
{
infile>>Mat[i][j];
}
infile.close();
}
template
CMatrixoperator* (CMatrix &mat1,CMatrix &mat2) //矩阵乘法运算符重载
{
CMatrixmat3(mat1.nRow,mat2.nCol,0);
for(int i=0;i
for(int j=0;j
{
mat3.Mat[i][j]=0;
for(int k=0;k
mat3.Mat[i][j]+=mat1.Mat[i][k]*mat2.Mat[k][j];
}
6
return mat3;
}
template
void choose1(T) //数据输入类型选择函数模板，其中T 为伪参数，用于函数模板实列化 {
cout初始化赋值"键盘输入"文件输入"
cout
cin>>srfs;
switch(srfs) //用于选择不同的输入方式
{
case 1:
{
CMatrixmata,matb,matc;
}break;
case 2:
{
int a,b,c,d;
cout
cin>>a>>b;
CMatrixmata(a,b);
cout
cin>>c>>d;
7
{ cout
break;
}
CMatrixmatb(c,d);
CMatrixmatc(a,d,0);
mata.Show();
matb.Show();
matc=mata*matb;
cout
matc.Show();
}break;
case 3:
{
int a,b,c,d;
cout
cin>>a>>b;
CMatrixmata(a,b,0);
cout
cin>>c>>d;
if(b!=c)
{ "
8
} break; CMatrixmatb(c,d,0); CMatrixmatc(a,d,0); mata.InputFromFile(); matb.InputFromFile(); mata.Show(); matb.Show(); matc=mata*matb; cout
default:cout
} }
void choose() //数据类型选择函数
{ cout
cout 整型!" 浮点型!" 双精度型!"
cin>>sjlx;
switch(sjlx)
{
case 1:
{
choose1(1);
}break;
case 2:
{
choose1(0.0);
}break;
case 3:
{
choose1(1e-10);
}break;
default:cout
cout
}
void main() //主函数部分
{
loop:
cout
10
cout
cout
cout
cout
choose();
loop1:
cout
int a;
cin>>a;
switch(a)
{
case 1:goto loop;
break;
case 2:
{
cout
cout
cin.get();
cin.get(); //去除缓冲区的回车符
exit(1);
}
default:cout
goto loop1;
}
}
5 运行结果如下：
************
****************
******************** 欢迎使用!********************
时间：2014年3月22号
姓名:陈钱 学号:[1**********]6
整型!
浮点型!
双精度型!
选择数据类型:
1
初始化赋值
键盘输入
文件输入
请选择输入方式:
2
输入第一个矩阵的行数和列数:
3 3
请输入数据:
第[1][1]个数据:1
第[1][2]个数据:2
第[1][3]个数据:3
第[2][1]个数据:4
第[2][2]个数据:5
第[2][3]个数据:6
第[3][1]个数据:7
第[3][2]个数据:8
第[3][3]个数据:9
输入第二个矩阵的行数和列数:
3 3
请输入数据:
第[1][1]个数据:9
第[1][2]个数据:8
第[1][3]个数据:7
第[2][1]个数据:6
第[2][2]个数据:5
第[2][3]个数据:4
第[3][1]个数据:3
第[3][2]个数据:2
第[3][3]个数据:1
班级:材科三班
1 2 3
4 5 6
7 8 9
9 8 7
6 5 4
3 2 1
两矩阵相乘结果为:
30 24 18
84 69 54
138 114 90
是否继续执行?
1. 继续!
2. 退出!
1
*******************************
*******************************
********************** 欢迎使用!********************
***********
*******************************
时间：2014年3月22号
姓名:陈钱 学号:[1**********]6
整型!
浮点型!
双精度型!
选择数据类型:
3
初始化赋值
键盘输入
文件输入
请选择输入方式:
2
输入第一个矩阵的行数和列数:
3
3
请输入数据:
第[1][1]个数据:11
第[1][2]个数据:12
班级:材科三班
第[1][3]个数据:13
第[2][1]个数据:14
第[2][2]个数据:15
第[2][3]个数据:16
第[3][1]个数据:14
第[3][2]个数据:1
第[3][3]个数据:7
输入第二个矩阵的行数和列数:
3 3
请输入数据:
第[1][1]个数据:1
第[1][2]个数据:51
第[1][3]个数据:6
第[2][1]个数据:14
第[2][2]个数据:12
第[2][3]个数据:13
第[3][1]个数据:14
第[3][2]个数据:185
第[3][3]个数据:18
11 12 13
14 15 16
14 1 7
1 51 6
14 12 13
14 185 18
两矩阵相乘结果为:
361 3110 456
448 3854 567
126 2021 223
是否继续执行?
1. 继续!
2. 退出!
2
谢谢使用!
按任意键退出!
6 思考与总结
1）本程序只能进行简单的矩阵乘法，不能做更加复杂的混合运算。
2）当矩阵的行列数超出一定的范围后，不知该如何处理。
3）没有异常处理机制。
7心得与体会
1） 由于上学期的C++课程学的不是很好，在设计程序的时候参考已有程序比较多，所以，
还是要自己有真才实学才行。
2） 设计本程序耗时巨大，需要很大的毅力才能完成，贵在坚持。
3） 通过编写这次程序，对C++有了一点理解，对矩阵知识也有所了解。
4） 版权很重要！