在C++编程中,如何实现一个矩阵类,以支持矩阵的基本操作,如构造、转置、元素访问、输入输出以及运算符重载?请结合实际代码示例进行说明。
时间: 2024-11-13 08:35:40 浏览: 32
在C++中实现一个功能完备的矩阵类,首先要考虑如何存储矩阵的元素,然后是提供基本的矩阵操作方法。根据提供的辅助资料《Matrix类:定义、操作与实现详解》,我们可以了解到矩阵类的基本构成与功能实现。下面是结合具体代码示例的详细介绍:
参考资源链接:[Matrix类:定义、操作与实现详解](https://wenku.csdn.net/doc/xuus7drnpm?spm=1055.2569.3001.10343)
1. 矩阵元素存储与构造函数:
```cpp
class Matrix {
private:
double* elems; // 存储矩阵元素的动态数组
int row, col; // 矩阵的行数和列数
public:
Matrix() : row(0), col(0), elems(nullptr) {} // 空矩阵构造函数
Matrix(int m, int n) : row(m), col(n), elems(new double[m * n]{}) {} // 创建一个全零矩阵
Matrix(int m, int n, double* a, int size = 0) : row(m), col(n) {
if (size == 0) {
elems = new double[m * n]{};
} else {
elems = new double[m * n];
std::copy(a, a + m * n, elems);
}
} // 根据数组初始化矩阵
Matrix(const Matrix& B) : row(B.row), col(B.col) {
elems = new double[row * col];
std::copy(B.elems, B.elems + row * col, elems);
} // 复制构造函数
};
```
2. 元素访问与转置:
```cpp
double& Matrix::operator()(int i, int j) const {
return elems[i * col + j];
}
Matrix& Matrix::trans() const {
Matrix temp(col, row);
for (int i = 0; i < row; ++i) {
for (int j = 0; j < col; ++j) {
temp(j, i) = (*this)(i, j);
}
}
return temp;
}
```
3. 输入输出与文件读写:
```cpp
std::istream& operator>>(std::istream& is, Matrix& A) {
for (int i = 0; i < A.row; ++i) {
for (int j = 0; j < A.col; ++j) {
is >> A.elems[i * A.col + j];
}
}
return is;
}
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Matrix& A) {
for (int i = 0; i < A.row; ++i) {
for (int j = 0; j < A.col; ++j) {
os << A.elems[i * A.col + j] <<
参考资源链接:[Matrix类:定义、操作与实现详解](https://wenku.csdn.net/doc/xuus7drnpm?spm=1055.2569.3001.10343)
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