用c++实现:实现泛型矩阵的基本运算。 首先,定义一个矩阵类作为基类,类中需要包含维度值m(行)和n(列)。 并在构造函数中动态申请内存空间,实例化m*n的int型二维数组,重载+和- 作为矩阵加减法运算符,包含按照m行n列打印出矩阵的show方法,析构函数 包含动态释放内存空间。 接下来,定义一个4*4方阵类作为矩阵类的派生类,包含成员方法求行列 式的值,包含成员方法左乘矩阵打印出结果,注意规格检查。 最后,定义一个主函数,随机生成5*6矩阵A,5*6矩阵B,56矩阵C,计 算A+B,A-C:随机生成4*4方阵D,4*4方阵E,计算DE,计算D和E的行列 式,判断D*A的可计算性。

时间: 2024-02-06 12:12:24 浏览: 27
好的,我会根据您的要求来回答您的问题。 以下是C++代码实现,实现泛型矩阵的基本运算: ```c++ #include <iostream> #include <cstdlib> using namespace std; template <typename T> class Matrix { protected: int m, n; // 行和列 T **matrix; // 矩阵 public: Matrix(int row, int col) : m(row), n(col) { matrix = new T *[m]; for (int i = 0; i < m; i++) { matrix[i] = new T[n]; for (int j = 0; j < n; j++) { matrix[i][j] = 0; } } } Matrix(const Matrix &other) { m = other.m; n = other.n; matrix = new T *[m]; for (int i = 0; i < m; i++) { matrix[i] = new T[n]; for (int j = 0; j < n; j++) { matrix[i][j] = other.matrix[i][j]; } } } Matrix operator+(const Matrix &other) { if (m != other.m || n != other.n) { cout << "Error: Matrix dimension does not match." << endl; exit(1); } Matrix result(m, n); for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { result.matrix[i][j] = matrix[i][j] + other.matrix[i][j]; } } return result; } Matrix operator-(const Matrix &other) { if (m != other.m || n != other.n) { cout << "Error: Matrix dimension does not match." << endl; exit(1); } Matrix result(m, n); for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { result.matrix[i][j] = matrix[i][j] - other.matrix[i][j]; } } return result; } void show() { for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { cout << matrix[i][j] << "\t"; } cout << endl; } } ~Matrix() { for (int i = 0; i < m; i++) { delete[] matrix[i]; } delete[] matrix; } }; class SquareMatrix : public Matrix<int> { public: SquareMatrix() : Matrix<int>(4, 4) {} int determinant() { if (m != n) { cout << "Error: Not a square matrix." << endl; exit(1); } int det = 0; if (m == 2) { det = matrix[0][0] * matrix[1][1] - matrix[0][1] * matrix[1][0]; } else { for (int k = 0; k < m; k++) { SquareMatrix temp; for (int i = 1; i < m; i++) { int j1 = 0; for (int j = 0; j < m; j++) { if (j == k) continue; temp.matrix[i - 1][j1] = matrix[i][j]; j1++; } } det += matrix[0][k] * pow(-1, k) * temp.determinant(); } } return det; } void multiply(SquareMatrix &other) { if (n != other.m) { cout << "Error: Matrix dimension does not match." << endl; exit(1); } SquareMatrix result; for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < other.n; j++) { for (int k = 0; k < n; k++) { result.matrix[i][j] += matrix[i][k] * other.matrix[k][j]; } } } result.show(); } void printRank() { cout << "Rank of the matrix is: " << determinant() << endl; } }; int main() { // 随机生成5*6矩阵A和B Matrix<int> A(5, 6); Matrix<int> B(5, 6); for (int i = 0; i < 5; i++) { for (int j = 0; j < 6; j++) { A.matrix[i][j] = rand() % 10; B.matrix[i][j] = rand() % 10; } } // 计算A+B和A-B cout << "A + B = " << endl; (A + B).show(); cout << endl; cout << "A - B = " << endl; (A - B).show(); cout << endl; // 随机生成4*4方阵D和E SquareMatrix D; SquareMatrix E; for (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 4; j++) { D.matrix[i][j] = rand() % 10; E.matrix[i][j] = rand() % 10; } } // 计算DE cout << "D * E = " << endl; D.multiply(E); cout << endl; // 计算D和E的行列式 cout << "Rank of D: "; D.printRank(); cout << endl; cout << "Rank of E: "; E.printRank(); cout << endl; // 判断D*A的可计算性 if (D.n == A.m) { cout << "D * A is computable." << endl; } else { cout << "D * A is not computable." << endl; } return 0; } ``` 请注意,此代码使用模板类实现了泛型矩阵,并使用继承创建了一个特殊的方阵类。在主函数中,我们随机生成了两个5x6矩阵A和B,并计算了A + B和A - B。我们还随机生成了两个4x4方阵D和E,并计算了它们的乘积DE,以及D和E的行列式。最后,我们判断了D * A的可计算性。

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