2022年数据结构课程设计报告---矩阵的运算.pdf

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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：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - - 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 sw

2、itch 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 a

3、c 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;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bji=Aij;算法 2：矩阵的数乘运算；首先是把将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;iar;i+) for(j=0;jac;j+) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共

4、 13 页 - - - - - - - - - - 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 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

5、ar;i+) for(j=0;jac;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。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

6、ar;i+) for(j=0;jac;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：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - - cr=ar;cc=

7、bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jbc;j+)for(k=0;kac;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

8、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：#includ

9、e float A2020; 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - - float B2020; float C2020; float y=; 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(

10、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); 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;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵 A:n); for(i=0;iar;i+) 精品资料 - - - 欢迎

11、下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - - - for(j=0;jac;j+) printf(%,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bji=Aij; printf(输出矩阵 A的转置矩阵 :n); for(j=0;jac;j+) for(i=0;iar;i+) printf(%,Bji); if(i+1)%ar=0) printf(n); ;break; case 2: floa

12、t 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;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵 An); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共

13、 13 页 - - - - - - - - - - printf(请输入一个实数 :n); scanf(%f,&k); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Bij=k*Aij; printf(输出 k 乘矩阵 A的结果 n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%,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

14、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); else printf(请输入矩阵 A用空格隔开 :n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵 A：n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%,Aij); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共

15、 13 页 - - - - - - - - - - if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵 B用空格隔开： n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) scanf(%f,&Bij); printf(输出矩阵 B：n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) printf(%,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;iar;i+) for(j=0;jac;j+) Cij=Aij+Bij; for(i

16、=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%,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); 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - - - 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;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵 A:n); for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵 B用空格隔开： n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) scanf(%f,&Bij); printf(输出

18、矩阵 B:n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) printf(%,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;iar;i+) for(j=0;jac;j+) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - - - Cij=Aij-Bij; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) print

19、f(%,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;iar;i+) for(j=0;jac;j+) scanf(%f,&Aij); printf(输出矩阵 A:n)

20、; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jac;j+) printf(%,Aij); if(j+1)%ac=0) printf(n); printf(请输入矩阵 B用空格隔开： n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - - - scanf(%f,&Bij); printf(输出矩阵 B:n); for(i=0;ibr;i+) for(j=0;jbc;j+) pr

21、intf(%,Bij); if(j+1)%bc=0) printf(n); printf(矩阵 A*矩阵 B等于： n);cr=ar;cc=bc; for(i=0;iar;i+) for(j=0;jbc;j+)for(k=0;kac;k+)Cij+=Aik*Bkj;for(i=0;icr;i+) for(j=0;jcc;j+) printf(%,Cij); if(j+1)%cc=0) printf(n); ;break; case 6: ;break; default: printf(*n); while(x!=6);运行的结果如下：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - - - 六、指导老师评语及成绩精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 13 页 - - - - - - - - - - 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 13 页 - - - - - - - - - -