C++实现线性代数矩阵行简化

所属分类: 软件编程 / C 语言 阅读数: 48
收藏 0 赞 0 分享

本文实例为大家分享了C++实现线性代数矩阵行简化的具体代码,供大家参考,具体内容如下

输入一个矩阵,可分别输出该矩阵的阶梯型和最简型。

输入仅支持整数,支持分数形式输出。

妈妈再也不用担心俺的线性代数作业~

使用实例:

(实现格式化输出部分写的极为丑陋......)

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<iomanip>
#include<cstdio>
#include<string>
#define f(i,l,r) for(i=(l);i<=(r);i++)
#define ff(i,r,l) for(i=(r);i>=(l);i--)
#define ll long long
#define EPS 1e-6
using namespace std;
const int MAXN=105;
int n,m;
char output[MAXN];
string s;
struct frac{
  int x,y=1;
  bool operator < (const frac &tmp)const{
    return 1.0*x/y<1.0*tmp.x/tmp.y;
  }
  frac operator - (const frac &tmp){
    frac ans;
    ans.x=x*tmp.y-y*tmp.x;
    ans.y=y*tmp.y;
    ans.sim();
    return ans;
  }
  frac operator * (const frac &tmp){
    frac ans;
    ans.x=x*tmp.x;
    ans.y=y*tmp.y;
    ans.sim();
    return ans;
  }
  frac operator / (const frac &tmp){
    frac ans;
    ans.x=x*tmp.y;
    ans.y=y*tmp.x;
    ans.sim();
    return ans;
  }
  int gcd(int a,int b){
    return b==0?a:gcd(b,a%b);
  }
  void sim(){
    int d=gcd(x,y);
    x/=d;
    y/=d;
    if(x<0&&y<0){
      x=-x;
      y=-y;
    }
  }
  void write()
  {
    int i;
    char tmp[MAXN];
    int num=0;
    int nx=x,ny=y;
    s="";
    if(!nx){
      s+="0";
    }
    else{
      if(nx<0||ny<0){
        s+='-';
        nx=abs(nx);
        ny=abs(ny);
      }
      if(nx%ny==0){
        nx/=ny;
        while(nx){
          tmp[++num]='0'+nx%10;
          nx/=10;
        }
        ff(i,num,1){
          s+=tmp[i];
        }
      }
      else{
        while(nx){
          tmp[++num]='0'+nx%10;
          nx/=10;
        }
        ff(i,num,1){
          s+=tmp[i];
        }
        s+='/';
        num=0;
        while(ny){
          tmp[++num]='0'+ny%10;
          ny/=10;
        }
        ff(i,num,1){
          s+=tmp[i];
        }
      }
    }
    f(i,s.length(),7){
      cout<<" ";
    }
    cout<<s;
  }
}a[MAXN][MAXN];
void out_f()
{
  int i,j;
  f(i,1,n){
    f(j,1,m){
      cout<<1.0*a[i][j].x/a[i][j].y<<" ";
    }
    cout<<endl;
  }
}
void out()
{
  int i,j;
  f(i,1,n){
    f(j,1,m){
      a[i][j].write();
      cout<<" ";
    }
    cout<<endl;
  }
}
int find(int r,int c)
{
  int i,t=-1;
  f(i,r,n){
    if(t==-1||a[t][c]<a[i][c]) t=i;
  }
  return t;
}
void interchange(int r1,int r2)
{
  int j;
  f(j,1,m){
    swap(a[r1][j],a[r2][j]);
  }
  return;
}
void scale(int r,int c)
{
  int j;
  ff(j,m,c){
    a[r][j]=a[r][j]/a[r][c];
  }
  return;
}
void muilt(int r,int c)
{
  int i,j;
  f(i,r+1,n){
    if(!a[i][c].x) continue;
    ff(j,m,c){
      a[i][j]=a[i][j]-(a[i][c]*a[r][j]);
    }
  }
  return;
}
void gause_1()
{
  int c,r=1;
  f(c,1,n){
    int pos=find(r,c);
    if(!a[pos][c].x) continue;
    interchange(r,pos);
    scale(r,c);
    muilt(r,c);
    r++;
  }
}
void gause_2()
{
  int i,j;
  ff(i,n,1){
    f(j,i+1,n){
      a[i][n+1]=a[i][n+1]-(a[i][j]*a[j][n+1]);
      a[i][j].x=0;
    }
  }
  return;
}
int main()
{
  int i,j;
  cout<<"输入矩阵的行数和列数:"<<endl;
  cin>>n>>m;
  cout<<"输入矩阵元素:"<<endl;
  f(i,1,n){
    f(j,1,m){
      cin>>a[i][j].x;
    }
  }
  gause_1();
  cout<<"阶梯型为:"<<endl;
  out();
  gause_2();
  cout<<"最简型为:"<<endl;
  out();
  return 0;
}

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

更多精彩内容其他人还在看

C语言非递归后序遍历二叉树

这篇文章主要为大家详细介绍了C语言非递归后序遍历二叉树,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
收藏 0 赞 0 分享

C语言单链表实现多项式相加

这篇文章主要为大家详细介绍了C语言单链表实现多项式相加,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
收藏 0 赞 0 分享

C语言二叉排序(搜索)树实例

这篇文章主要为大家详细介绍了C语言二叉排序树实例,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
收藏 0 赞 0 分享

NDK 数据结构之队列与栈等的实现

这篇文章主要介绍了NDK 数据结构之队列与栈等的实现的相关资料,希望通过本文大家能理解掌握这部分内容,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

C/C++经典实例之模拟计算器示例代码

最近在看到的一个需求,本以为比较简单,但花了不少时间,所以下面这篇文章主要给大家介绍了关于C/C++经典实例之模拟计算器的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考借鉴,下面来一起看看吧。
收藏 0 赞 0 分享

C语言中的getchar和putchar的使用方法

这篇文章主要介绍了C语言中的getchar和putchar的使用方法的相关资料,希望通过本文能帮助到大家,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

C++实现洗牌发牌排序功能的示例代码

本篇文章主要介绍了C++实现洗牌发牌排序功能的示例代码,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

C++计算图任意两点间的所有路径

这篇文章主要为大家详细介绍了C++求图任意两点间的所有路径 ,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
收藏 0 赞 0 分享

zlib库压缩和解压字符串STL string的实例详解

这篇文章主要介绍了zlib库压缩和解压字符串STL string的实例详解的相关资料,希望通过本文能帮助到大家,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

C/C++ 获取Windows系统的位数32位或64位的实现代码

这篇文章主要介绍了C/C++ 获取Windows系统的位数32位或64位的实现代码的相关资料,希望通过本文能帮助到大家,让大家实现这样的功能,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享
查看更多