数据结构课程设计报告矩阵的运算

1、数 据 结 构课程设计报告题 目： 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 时 间： 一、课程设计题目及所涉及知识点设计题目是“矩阵的运算”；所涉及的知识点主要是：1、 利用数组的形式来储存数据，在main函数里面，实现对于数据的输入操作，利用switch语句进行选择来执行操作，利用for语句与dowhile语句来实现功能的循环操作。2、矩阵的加法、减法、乘法、数乘、转置的基本算法方式。3、通过switch语句进行选择来执行操作，来实现每个算法的功能。二、课程设计思路及算法描述设计思路：用程序实现矩阵能够完成矩阵的转置运算；矩阵的数乘运算；矩阵的加法运算；矩阵的减法运算；矩阵的乘法

2、运算；这几种矩阵的简单的运算。用数组把将要运算的矩阵储存起来，然后实现矩阵的这几种运算。在main函数里面，来实现对于数据的输入操作，利用switch语句进行选择来执行操作，利用for语句来实现功能的循环操作。算法：算法1：矩阵的转置运算； 首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的转置运算，就是把你将要进行运算的A矩阵的行ar和列ac，把A矩阵的行ar作为B矩阵的bc，A矩阵的列ac作为B矩阵的br，这样得到的新矩阵B的行br和列bc就是矩阵A的转置。算法如下：for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) Bji=Aij;算法2：矩阵的数乘运算； 首先是把将

3、要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的数乘运算，就是实现用一个实数k去A矩阵。实数k去乘矩阵的每一行和每一列，得到的一个新的矩阵B，这样就解决了矩阵的数乘运算。算法如下： for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) Bij=k*Aij;算法3：矩阵的加法运算； 首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的加法运算，就是要实现A矩阵与B矩阵进行加法运算。事实上就是A矩阵的每一行ar与B矩阵的每一行br进行加法运算，而得到的一个新的矩阵C的每一行cr就是A矩阵的ar行与B矩阵的br行的和；A矩阵的每一列ac与B矩阵的每一列bc进行加法运算，而得到的一个新的矩阵C的每一列

4、cc就是A矩阵的ac列与B矩阵的bc列的和。这样就实现了A矩阵与B矩阵的加法运算。算法如下：ar=br;ac=bc; for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) Cij=Aij+Bij;算法4：矩阵的减法运算； 首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的减法运算，就是要实现A矩阵与B矩阵进行减法运算。事实上就是A矩阵的每一行ar与B矩阵的每一行br进行减法运算，而得到的一个新的矩阵C的每一行cr就是A矩阵的ar行与B矩阵的br行的差；A矩阵的每一列ac与B矩阵的每一列bc进行减法运算，而得到的一个新的矩阵C的每一列cc就是A矩阵的ac列与B矩阵的bc列的差。

5、这样就实现了A矩阵与B矩阵的减法运算。 算法如下： ar=br;ac=bc; for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) Cij=Aij-Bij;算法5：矩阵的乘法运算；首先是把将要运算的矩阵存放在数组中，矩阵的乘法运算，就是要实现A矩阵与B矩阵进行乘法运算。只有当进行运算的A矩阵的列ac等于B矩阵的行br时，两个矩阵才能进行运算，而得到的结果C矩阵要等于A矩阵的行ar和B矩阵的列bc。这样就实现了两个矩阵的乘法运算。算法如下：cr=ar;cc=bc; for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<bc;j+)for(k=0;k<a

6、c;k+)Cij+=Aik*Bkj;三、课程设计中遇到的难点及解决办法遇到的难点：如何实现两个矩阵进行乘法运算；解决办法：（1） 通过分析代码的运行过程，然后和同学一起交流，通过在网上查找的资料，来解决遇到的问题，然后在进行运行。（2）就是对于矩阵的乘法运算，因为掌握的知识不是很熟练，通过查阅书籍相关的算法，再结合手中的资料，认真的分析，然后进行实现，多次试验后解决了该问题。四、总结通过这次的课程设计，发现了自己有很多不足的地方，更加深了对数组的存储以及相关的算法的实现，更加认识到要努力自己解决问题，无论是通过书籍还是网络资料，自己动手实践，这样更能加深印象，加强记忆，也能认识到自己的不足，促

7、使自己不得不去提高自己的编程水平，每一次的实践都是对自己的能力的检测，都是一次宝贵的经验，这也是学习的一种有效方式。在不断实验中提高了自己独立思考的能力和独立自主的动手能力；还有在不断学习中，让我认识到实践的重要性，老师的精心指导让我学会到了很多，不仅仅是代码，最主要的让我的思维开阔了很多，在这个过程中，通过不断的尝试，不断的修改，最终克服了困难，完成了自己的任务。我还了解了必须不断地虚心请教与不断地从各个途径学习了解知识，才能不断充实自己，提高自己。五、附录主要源程序代码及运行结果源代码：#include<stdio.h> float A2020; float B2020; fl

8、oat C2020; float y=1.0; void main( ) int ar=0,ac=0,br=0,bc=0,cr=0,cc=0 ;int x,i=0,j=0,k=0;do printf("*n"); printf("1.表示矩阵转置:n");printf("2.表示数乘矩阵:n");printf("3.表示矩阵的加法:n");printf("4.表示矩阵的减法:n"); printf("5.表示矩阵的乘法:n");printf("6.表示退出:n&qu

9、ot;); printf("*n"); printf("请选择您需要的运算:n"); scanf("%d",&x);switch (x) case 1: printf("请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:n"); scanf("%d,%d",&ar,&ac); printf("请输入矩阵A用空格隔开:n"); for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) scanf("%f",&am

10、p;Aij); printf("输出矩阵A:n"); for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) printf("%10.2f",Aij); if(j+1)%ac=0) printf("n"); for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) Bji=Aij; printf("输出矩阵A的转置矩阵:n"); for(j=0;j<ac;j+) for(i=0;i<ar;i+) printf("%10.2f",Bji);

11、 if(i+1)%ar=0) printf("n"); ;break; case 2: float k;printf("请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:n"); scanf("%d,%d",&ar,&ac); printf("请输入矩阵A用空格隔开:n");for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) scanf("%f",&Aij); printf("输出矩阵An"); for(i=0;i<a

12、r;i+) for(j=0;j<ac;j+) printf("%10.2f",Aij); if(j+1)%ac=0) printf("n"); printf("请输入一个实数:n"); scanf("%f",&k); for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) Bij=k*Aij; printf("输出k乘矩阵A的结果n"); for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) printf("%10.2f&

13、quot;,Bij); if(j+1)%ac=0) printf("n"); ;break; case 3: printf("请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:"); scanf("%d,%d",&ar,&ac); printf("请输入你要进行运算的矩阵B的行数和列数以逗号隔开:"); scanf("%d,%d",&br,&bc); if(ar!=br|ac!=bc) printf("您输入的两个矩阵不能相加,请重新输入!n"

14、); else printf("请输入矩阵A用空格隔开:n");for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) scanf("%f",&Aij); printf("输出矩阵A：n"); for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) printf("%10.2f",Aij); if(j+1)%ac=0) printf("n"); printf("请输入矩阵B用空格隔开：n"); for(i=0;i<

15、br;i+) for(j=0;j<bc;j+) scanf("%f",&Bij); printf("输出矩阵B：n"); for(i=0;i<br;i+) for(j=0;j<bc;j+) printf("%10.2f",Bij); if(j+1)%bc=0) printf("n"); printf("矩阵A+矩阵B等于:n"); ar=br;ac=bc; for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) Cij=Aij+Bij; for(

16、i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) printf("%10.2f",Cij); if(j+1)%ac=0) printf("n"); ;break; case 4: printf("请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:n"); scanf("%d,%d",&ar,&ac); printf("请输入你要进行运算的矩阵B的行数和列数以逗号隔开:n"); scanf("%d,%d",&br,&bc);

17、 if(ar!=br|ac!=bc) printf("您输入的两个矩阵不能相减,请重新输入!n"); else printf("请输入矩阵A用空格隔开:n");for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) scanf("%f",&Aij); printf("输出矩阵A:n"); for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) printf("%10.2f",Aij); if(j+1)%ac=0) printf("

18、n"); printf("请输入矩阵B用空格隔开：n"); for(i=0;i<br;i+) for(j=0;j<bc;j+) scanf("%f",&Bij); printf("输出矩阵B:n"); for(i=0;i<br;i+) for(j=0;j<bc;j+) printf("%10.2f",Bij); if(j+1)%bc=0) printf("n"); printf("矩阵A-矩阵B等于：n"); ar=br;ac=bc;

19、 for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) Cij=Aij-Bij; for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) printf("%10.2f",Cij); if(j+1)%ac=0) printf("n"); ;break; case 5: printf("请输入你要进行运算的矩阵A的行数和列数以逗号隔开:n");scanf("%d,%d",&ar,&ac);printf("请输入你要进行运算的矩阵B的行数和列数以逗号隔开:n"); scanf("%d,%d",&br,&bc);if(ac!=br)printf("您输入的两个矩阵不能相乘,请重新输入!n");else printf("请输入矩阵A用空格隔开:n");for(i=0;i<ar;i+) for(j=0;j<ac;j+) scanf("%f",&Aij); printf("输出矩阵A:n"); for(i=