矩阵的全套操作.doc

/ / 选题二矩阵操作/ 一、矩阵翻转/ 沿某中心轴翻转，或垂直，或水平翻转。翻转的实质是，矩阵的每行（或每列）元素进行倒序排放。/ / 二、矩阵卷动/ 可以左右、上下卷动。如下图：/ / 矩阵卷动涉及二个问题：/ （1）卷动方向，或左右卷动，或上下卷动。/ （2）卷动幅度T，如上下卷动行数，左右卷动列数。/ 卷动的实质是将某行或某列元素循环移位。上下卷动时，是将每列元素循环移位，左右卷动时是将每行元素循环移位，卷动方向决定是左移还是右移。/ 一维数组的循环移位问题：/ 如，已知int temp10，将其循环右移一位。/ 显然， 移位后，/ temp8 temp0 / 依次存入/ temp9 temp1 / 而原来的temp9 则返回数组起始部位，存入temp0 。 / 那么，循环右移W位呢？循环左移W位呢？/ 了解了一维数组循环移位问题后，显然，矩阵卷动无非是多个一维数组循环移位，只要在外层加个大循环就解决了。/ 三、矩阵旋转/ 矩阵旋转（绕中心点）涉及二个方面：/ （1）旋转方向，顺时针还是逆时针。/ （2）旋转角度，如90o、180o、270o、360o等。/ 分析：/ （1）考虑旋转方向、角度/ （2）此处仅考虑方阵情况，即矩阵行、列数相同。/ （3）考虑是奇次方阵还是偶次方阵。/ （4）旋转时，实质是数组元素的重新组合，对应交换元素值。/ （5）设方阵有K圈，每圈操作过程相似。/ 因此，问题的关键是某圈元素的旋转、交换。/ 如下图。/ / / 考虑几种特殊情况，如90，180 ，270 ，360 等。/ （1）其它角度都是90的整数倍。因此，设计时仅需要考虑90情况，其它情况只需重复操作若干次即可。以顺时针旋转为例，如需旋转180 ，只需将旋转90 操作连续执行两次即能实现。/ （2）逆时针旋转可以看作为过度旋转，如逆时针90，可认为是顺时针旋转270 。/ 当然，也可设计新的交换规则。/ 四、设计要求/ 编写代码，实现矩阵的翻转、卷动和旋转。运行程序后，随机生成一个元素为三位正整数的55矩阵，并显现下面的参考界面：/ 矩阵操作/ =/ 1矩阵翻转/ 2矩阵卷动/ 3矩阵旋转/ 请选择（1、2或3，0：退出）：/ 选择一个菜单后，要求输入操作的方向、行数或列数或角度，输入后，显示操作结果。#include / 输入输出头文件 #include /接收字符函数的头文件 #include/setw()函数头文件void print(int s55) /定义函数 for(int i=0;i5;i+)for(int j=0;j5;j+)cout sij; /输出数组coutendl;void turn(int s55) /翻转函数int t,y; /定义变量cout请选择一种翻转方式(1：水平翻转，2：垂直翻转)：y;cout操作后的数组为:endl;if(y=1) /水平翻转for(int i=0;i5;i+) for(int j=0;j2;j+)t=sij;sij=si4-j;si4-j=t;print(s);coutendl;if(y=2) /垂直翻转for(int j=0;j5;j+)for(int i=0;i2;i+)t=sij;sij=s4-ij;s4-ij=t;print(s);coutendl;void roll(int s55) /卷动函数int t,m,n;cout请输入卷动方向(1：向左卷动，2：向右卷动，3：向上卷动，4：向下卷动)：m;cout请输入卷动的幅度：n;cout操作后的数组为:endl;for(int k=0;kn;k+)if(m=1) /向左卷动for(int i=0;i5;i+)t=si0;for(int j=0;j4;j+)sij=sij+1;si4=t;if(m=2) /向右卷动for(int i=0;i0;j-)sij=sij-1;si0=t;if(m=3) /向上卷动for(int j=0;j5;j+)t=s0j;for(int i=0;i4;i+)sij=si+1j;s4j=t;if(m=4) /向下卷动for(int j=0;j0;i-)sij=si-1j;s0j=t;print(s);coutendl;void pc(int s55) /顺时针90旋转int b55;for(int i=0;i5;i+)for(int k=0;k5;k+)bik=sik;for(i=0;i5;i+)for(int k=0;k5;k+)sik=bk4-i;void eddy(int s55) /旋转函数int m,n,r;cout请输入旋转方向(1：顺时针旋转，2：逆时针旋转):r; cout请输入要旋转的角度(90，180，270，360):m;cout操作后的数组为:endl;if(r=1) /顺时针旋转m=360-m; /如逆时针旋转90，可以认为是顺时针旋转270if(r=2) /逆时针旋转m=m;if(m%90=0)n=m/90; /求出nfor(int w=0;wn;w+) /根据n来确定调用函数的次数pc(s); print(s);coutendl; void main()int n,x,a55;/定义5*5的二维数组char p;loop: coutsetw(29) *矩阵操作* endl;/输出选择界面 coutsetw(29) = endl; coutsetw(29) 1.矩阵翻转 endl; coutsetw(29) 2.矩阵卷动 endl; coutsetw(29) 3.矩阵旋转 endl; coutsetw(29) 4.退出 endl; coutsetw(29) 请选择(1、2，3, 4):x;/输入选择变化方式 if(x=1)/矩阵翻转for(int i=0;i5;i+)for(int k=0;k5;k+)aik=(int) (rand()%(999-100)+100;/产生随机数cout原数组为:endl;print(a);/调用输出函数turn(a);/调用翻转函数goto loop;if(x=2)/矩阵卷动for(int i=0;i5;i+)for(int k=0;k5;k+)aik=(rand()%(999-100)+100; /产生随机数cout原数组为:endl;print(a); /调用输出函数roll(a);/调用矩阵卷动函数goto loop;if(x=3)/矩阵旋转for(int i=0;i5;i+)for(int k=0;k5;k+)aik= (rand()%(999-100)+100; /产生随机数cout原数组为:endl;print(a);/调用输出函数eddy(a);/调用旋转函数goto l