设计有3行3列的矩阵类， 1）定义构造函数 2）定义print函数显示矩阵内容 3） 用友元函数实现矩阵类“!=”运算符的重载，功能为判断两个矩阵是否相等 4）用友元函数实现矩阵类“+”运算符的重载，功能为计算两个矩阵之和 5）用友元函数实现矩阵类“*”运算符的重载，功能为计算两个矩阵之积 6）用友元函数实现矩阵类“++”运算符的重载（前缀运算、后缀运算），功能为矩阵中每个元素都加1 7）编写测试程序，对上述功能进行测试。

以下是实现上述要求的矩阵类及测试程序：

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

class Matrix {
private:
    int row, column; // 矩阵的行数和列数
    int **data; // 二维数组，存储矩阵的元素

public:
    // 构造函数
    Matrix(int r = 0, int c = 0) : row(r), column(c) {
        data = new int *[row];
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            data[i] = new int[column];
            memset(data[i], 0, sizeof(int) * column);
        }
    }

    // 析构函数
    ~Matrix() {
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            delete[] data[i];
        }
        delete[] data;
    }

    // 复制构造函数
    Matrix(const Matrix &m) {
        row = m.row;
        column = m.column;
        data = new int *[row];
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            data[i] = new int[column];
            memcpy(data[i], m.data[i], sizeof(int) * column);
        }
    }

    // 重载=运算符
    Matrix &operator=(const Matrix &m) {
        if (this == &m) {
            return *this;
        }
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            delete[] data[i];
        }
        delete[] data;
        row = m.row;
        column = m.column;
        data = new int *[row];
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            data[i] = new int[column];
            memcpy(data[i], m.data[i], sizeof(int) * column);
        }
        return *this;
    }

    // 重载!=运算符
    friend bool operator!=(const Matrix &m1, const Matrix &m2) {
        if (m1.row != m2.row || m1.column != m2.column) {
            return true;
        }
        for (int i = 0; i < m1.row; i++) {
            for (int j = 0; j < m1.column; j++) {
                if (m1.data[i][j] != m2.data[i][j]) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

    // 重载+运算符
    friend Matrix operator+(const Matrix &m1, const Matrix &m2) {
        if (m1.row != m2.row || m1.column != m2.column) {
            throw "矩阵维度不匹配";
        }
        Matrix result(m1.row, m1.column);
        for (int i = 0; i < m1.row; i++) {
            for (int j = 0; j < m1.column; j++) {
                result.data[i][j] = m1.data[i][j] + m2.data[i][j];
            }
        }
        return result;
    }

    // 重载*运算符
    friend Matrix operator*(const Matrix &m1, const Matrix &m2) {
        if (m1.column != m2.row) {
            throw "矩阵维度不匹配";
        }
        Matrix result(m1.row, m2.column);
        for (int i = 0; i < m1.row; 记录开始时间
    quick_sort(arr, 0, N - 1);  // 快速排序
    end = clock();  // 记录结束时间
    printf("Quick sort:\n");
    print_array(arr, N);  // 输出排序后的数组
    printf("Time: %f seconds\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);  // 输出排序时间

    random_array(arr, N);  // 生成随机数组
    start = clock();  // 记录开始时间
    heap_sort(arr, N);  // 堆排序
    end = clock();  // 记录结束时间
    printf("Heap sort:\n");
    print_array(arr, N);  // 输出排序后的数组
    printf("Time: %f seconds\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);  // 输出排序时间

    random_array(arr, N);  // 生成随机数组
    start = clock();  // 记录开始时间
    merge_sort(arr, 0, N - 1);  // 归并排序
    end = clock();  // 记录结束时间
    printf("Merge sort:\n");
    print_array(arr, N);  // 输出排序后的数组
    printf("Time: %f seconds\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);  // 输出排序时间

    return 0;
}

在这个示例代码中，我们使用了C语言实现了六种排序算法，包括直接插入、冒泡、直接选择、快速、堆、归并等。我们还编写了生成随机数组、输出数组、调整堆、归并等辅助函数。在主程序中，我们生成了一个长度为20000的随机数组，分别使用各种排序算法进行排序，并输出排序后的数组和排序时间。

需要注意的是，由于计算机的性能和当前系统负载等因素的影响，不同的计算机上运行同一程序所花费的时间可能会有所不同。因此，在进行排序算法的比较和分析时，需要考虑到这些因素的影响。