C++实现矩阵类:旋转与反射操作
"C++课程设计,实现了一个模板类CMatrix,用于处理矩阵的数据操作,包括初始化、显示、旋转和反射。" 在C++编程语言中,矩阵是一种常见的数据结构,广泛应用于各种科学计算和图形处理领域。在这个课程设计中,我们看到一个名为"CMatrix"的模板类,它为矩阵的操作提供了封装。模板类允许类处理不同类型的数据(如整型、浮点型等),增强了代码的通用性。 类CMatrix包含以下成员: 1. `T** Mat`:这是一个指向二维数组的指针,用于存储矩阵的元素。这里的`T`是模板参数,代表可以是任何数据类型。 2. `int nNum`:存储矩阵的行数或列数,因为题目中提到的矩阵是方阵,所以行数和列数相等。 3. `T** MatR`:变换后的矩阵,可能用于存储旋转或反射操作的结果。 4. `T** MatRefl`:旋转后的矩阵,可能是对某个轴的旋转操作的结果。 类CMatrix提供了一些关键的成员函数,如下: - `CMatrix()`:默认构造函数,用于创建一个空的CMatrix对象。 - `CMatrix(T** mat, int n)`:接受一个二维数组和其维度n,用以初始化矩阵。 - `CMatrix(int n)`:接受一个整数n,创建一个n*n的单位矩阵。 - `~CMatrix()`:析构函数,用于释放动态分配的内存,防止内存泄漏。 - `void Show(int k)`:显示矩阵,参数k用于控制显示模式,0表示原矩阵,1表示旋转后的矩阵,2表示反射后的矩阵。 - `void R90(), R180(), R270()`:分别对应矩阵的90度、180度和270度旋转操作。 - `void ReflectX(int k), ReflectY(int k), ReflectO(int k)`:矩阵关于X轴、Y轴和原点的反射操作,参数k与Show函数中的k作用相同。 - `int LookForData(), int ModifyData(), int ModefyData(int row, int column)`:查找、修改矩阵元素的功能,`ModefyData`函数接受行和列索引来指定要修改的元素。 - `double Range()`:计算矩阵元素的范围,即最大值减去最小值。 - `void InputFromFile(char* filename), void InputFromKeyboard()`:从文件或键盘输入数据来填充矩阵。 这个CMatrix类的实现允许用户进行基本的矩阵操作,如创建、显示、旋转和反射,同时提供了从文件和键盘读取数据的选项,增加了实用性和灵活性。通过这个课程设计,学生可以深入理解C++的面向对象编程、模板以及动态内存管理等核心概念。
#include <conio.h>
#include <fstream.h>
#include <stdlib.h>
template<class T>//定义一个矩阵类,将相关数据和操作封装起来
class CMatrix
{
T**Mat;//矩阵的头指针
int nNum;//矩阵的行数或列数
T**MatR;//变换后的矩阵
T**MatRefl;//旋转后的矩阵
T**Matr;
T**Matre;
public:
CMatrix();//缺省的构造函数
CMatrix(T**mat,int n);//构造函数
CMatrix(int n);//构造函数
~CMatrix();//析构函数
void Show(int k=0); //输出,k=0为原矩阵,k=1为旋转后的矩阵,k=2为反射的矩阵
void R90(); //旋转90°
void R180();//旋转180°
void R270();//旋转270°
void ReflectX(int k=0); //X轴反射,k=0为对旋转过的矩阵反射,否则为对原矩阵反射
void ReflectY(int k=0);//Y轴反射,k=0为对旋转过的矩阵反射,否则为对原矩阵反射
void ReflectO(int k=0);//对角线反射,k=0为对旋转过的矩阵反射,否则为对原矩阵反射
int LookForData();//查找数据
int ModifyData();//修改数据,先查找,再修改
int ModefyData(int row,int column); //修改(row,column)处的数据
double Range(); //求行列式的值
void InputFromKeyboard();//从键盘中输入矩阵
};
template<class T>//缺省的构造函数
CMatrix<T>::CMatrix()
{
int i,j,k=0;
T n=1.0;
cout<<"矩阵旋转反射\n";
cout<<"请输入此为n*n的矩阵:";
cin>>nNum;//矩阵大小赋值
Mat=new T*[nNum];//分配矩阵每一行的空间
MatR=new T*[nNum];
MatRefl=new T*[nNum];
for(i=0;i<nNum;i++)
{
Mat[i]=new T;//分配矩阵每一行中数据的空间
MatR[i]=new T;
MatRefl[i]=new T;
}
for(i=0;i<nNum;i++)
for(j=0;j<nNum;j++)
{
Mat[i][j]=n;
n+=1.0;
}
}
template<class T> //析构函数
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