矩阵的加减法.doc

郑州航空工业管理学院结课论文软件技术基础期末大作业报告书题 目： 稀疏矩阵的加减法运算 专 业： 电气工程及其自动化 学 号： 学生姓名： 任课教师： 完成日期： 2013年6月12日 稀疏矩阵的加减法运算1. 需求分析本设计做一个类似运算器的程序，实现矩阵的加法和减法运算。输入部分，输入两个稀疏矩阵的行数、列数、以及非零元素，创建稀疏矩阵, 输出稀疏矩阵,实现两个稀疏矩阵的加法和减法运算。最终，输出部分将得到的运算结果格式化输出。演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机终端上显示。2. 概要设计程序流程和设计思想可以用以下流程图来描述：选择项目编号并进行所需操作输出矩阵B矩阵A+B运行结果并显示出来矩阵运算的流程图1234输出矩阵A矩阵A-B5退出3. 详细设计1)基本操作本程序中，用三元组顺序表作为存储结构。(1)void Choose(int choice,TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c);选择进行的操作。(2)void EnterIn(TSMatrix *x)操作结果:创建矩阵x。(3) void PrintX(TSMatrix *x)初始条件：矩阵x已存在。操作结果：输出矩阵x。(4)void Plus(TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c); 初始条件：矩阵A和B的行数和列数对应相等。操作结果：求矩阵A、B的和A+B。(5)void Minus(TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c);初始条件：矩阵A和B的行数和列数对应相等。操作结果：求矩阵A、B的差A-B。2)程序的执行包括：（1）构造三元组顺序表存储非零元素的位置和值; typedef structint row;int col;int ele;Triple;(2)输入要进行的项目的编号并判断要进行的运算，若为1，生成矩阵A并输出矩阵A;若为2，生成矩阵B并输出矩阵B；若为3，生成矩阵A+B并输出矩阵A+B; 若为4，生成矩阵A-B并输出矩阵A-B; 若为5,则退出。(3)结束。 3）加减法的具体设计方法两个矩阵A和B相加（A和B必须是同型矩阵才能相加减，即行数和列数相同）实际上就是A、B两个矩阵对应位置上的元素相加A、B两个三元组表中各取出一个元素A.datam和B.datan。A.由于稀疏矩阵是将元素按行优先顺序存放的，因此两个元素相加有如下5种情况(减法类似)：(1)A.datam.row=B.datan.row，并且 A.datam.col=B.datan.col，此时两个元素相加可得到C矩阵中的元素，即C.datak=A.datam+B.datan，同时 m、n、k各加1。(2)A.datam.row=B.datan.row，并且 A.datam.colB.datancol，此时B矩阵中的元素即为C矩阵中的元素，即C.datak=B.datan，同时n、k各加1。(4)A.datam.rowB.datan.row，此时B矩阵中的元素即为C矩阵中的元素，即C.datak=B.datan，同时n、k各加1。B.两个稀疏矩阵相加。(1)判断m、n的情况，如果mA.len，并且nB.len，转到步骤A。(2)判断m的值，如果mA.len，则依次将A矩阵中的剩余元素复制到C矩阵中。(3)判断n的值，如果nB.len，则依次将B矩阵中的剩余元素复制到C矩阵中。4. 调试分析在设计过程中主要遇到下列问题：(1)三元组表的建立。通过查阅相关书籍和老师的帮助得以解决。(2)矩阵的加减法总是存在问题，通过与同学多次讨论得以解决。5. 测试结果（1）下面是我的矩阵函数运行结果： （2）若在输入项目标号时输入的是1，接着会出现“请输入矩阵的行数、列数：”输入以后会出现“请输入矩阵”，这个矩阵为矩阵A,并提示“输入矩阵成功”。（3）若在输入项目标号时输入的是2，接着会出现“请输入矩阵的行数、列数：”输入以后会出现“请输入矩阵”，这个矩阵为矩阵B,并提示“输入矩阵成功”。（4）若在输入项目标号时输入的是3，屏幕会输出矩阵A、矩阵B以及矩阵A+B。（5）若在输入项目标号时输入的是4，屏幕会输出矩阵A、矩阵B以及矩阵A-B。（6）若在输入项目标号时输入的是5，按任意键退出。6. 总结这次要求设计的是矩阵的加法，我又在设计的基础上加了了矩阵的减法，这次设计使我收获颇大，我不仅了解了矩阵在程序中的存储方式，还知道怎样使矩阵相加减，突然发现程序的功能有多强大。在这一次，我才发现我对软件技术了解的太少，对程序的设计更是少之更少。设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，实际工作能力的具体训练和考察过程。通过了这半学期的计算机软件技术的学习，我不仅学到很多的东西，而且巩固了以前所学过C语言的知识。这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的掌握知识，从而提高自己的实际操作能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计，使我把以前所学过的知识重新温故。程序设计是需要大量的时间去练习才能使自己的结果得以验证，同时还需要用心去投入，大量的时间花下去之后，才能有所收获，而到整出结果的最后确实使我得到了一点点的乐趣，相信以后会做的更好的。这次设计终于顺利完成了，在设计中遇到很多编程问题，但是在老师和同学的帮助下终于解决。在此向老师还有给过我帮助的同学们表示忠心的感谢！ 附录：15#include#include#define max 10000typedef structint row;int col;int ele;Triple;typedef structTriple datamax+1;int m;int n;int len;TSMatrix;/函数表void Print(TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c);void Choose(int choice,TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c);void EnterIn(TSMatrix *x);void Plus(TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c);void Minus(TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c);void PrintX(TSMatrix *x);/主函数int main()TSMatrix a,b,c;/a，b，c三个表system(color a);Print(&a,&b,&c);while(true) printf(Press enter to continue.); getchar(); getchar(); system(cls); Print(&a,&b,&c);return 0;void Print(TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c)int choice;printf(使用说明:本程序可实现稀疏矩阵的加法和减法.n);printf(-n);printf(1-输入稀疏矩阵A.n);printf(2-输入稀疏矩阵B.n);printf(3-A+B.n);printf(4-A-B.n);printf(5-按其它任意键退出.n);printf(-n);printf(请选择你要的操作:);scanf(%d,&choice);Choose(choice,a,b,c);void Choose(int choice,TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c)switch(choice)case 1: EnterIn(a) printf(矩阵A:n); PrintX(a); break;case 2: EnterIn(b); printf(矩阵B:n); PrintX(b); break;case 3: Plus(a,b,c); printf(矩阵A:n); PrintX(a); printf(矩阵B:n); PrintX(b); printf(矩阵C=A+B:n); PrintX(c); break;case 4: Minus(a,b,c); printf(矩阵A:n); PrintX(a); printf(矩阵B:n); PrintX(b); printf(矩阵C=A-B:n); PrintX(c); break;default: exit(0);void EnterIn(TSMatrix *x)int mark=1;int i;int j;int element;x-len=0;printf(请输入稀疏矩阵的行数和列数:);scanf(%d%d,&x-m,&x-n);printf(请输入矩阵:n);for(i=1;im;i+) for(j=1;jn;j+) scanf(%d,&element); if(element!=0) x-len+; x-datamark.ele=element; x-datamark.row=i; x-datamark.col=j; mark+; printf(输入矩阵成功！);void Plus(TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c)c-m=a-m;c-n=a-n;int i;int j;int k;c-len=0;for(i=1,j=1,k=1;ilen | jlen;k+) if(a-datai.rowdataj.row) c-datak.col=a-datai.col; c-datak.row=a-datai.row; c-datak.ele=a-datai.ele; i+; c-len+; else if(a-datai.row=b-dataj.row) if(a-datai.col=b-dataj.col) c-datak.col=a-datai.col; c-datak.row=a-datai.row; c-datak.ele=a-datai.ele+b-dataj.ele; i+; j+; c-len+; else if(a-datai.coldataj.col) c-datak.col=a-datai.col; c-datak.row=a-datai.row; c-datak.ele=a-datai.ele; i+; c-len+; else if(a-datai.colb-dataj.col) c-datak.col=b-dataj.col; c-datak.row=b-dataj.row c-datak.ele=b-dataj.ele; j+; c-len+; else if(a-datai.rowb-dataj.row) c-datak.col=b-dataj.col; c-datak.row=b-dataj.row; c-datak.ele=b-dataj.ele; j+; c-len+; void Minus(TSMatrix *a,TSMatrix *b,TSMatrix *c)c-m=a-m;c-n=a-n;int i;int j;int k;c-len=0;for(i=1,j=1,k=1;ilen | jlen;k+) if(a-datai.rowdataj.row) c-datak.col=a-datai.col; c-datak.row=a-datai.row;c-datak.ele=a-datai.ele; i+; c-len+; else if(a-datai.row=b-dataj.row) if(a-datai.col=b-dataj.col) c-datak.col=a-datai.col; c-datak.row=a-datai.row; c-datak.ele=a-datai.ele-b-dataj.ele; i+; j+; c-len+; else if(a-datai.coldataj.col) c-datak.col=a-datai.col; c-datak.row=a-datai.row; c-datak.ele=a-datai.ele; i+; c-len+; else if(a-datai.colb-dataj.col) c-datak.col=b-dataj.col; c-datak.row=b-dataj.row; c-datak.ele=-b-dataj.ele; j+; c-len+; else if(a-datai.rowb-dataj.row) c-datak.col=b-dataj.col; c-datak.row=b-dataj.row; c-datak.ele=-b-dataj.ele; j+; c-len+; void PrintX(TSMatrix *x)int i;int j;int k;k=1;指导教师评语：报告成绩： 指导教师姓名： 批 改 日 期： 年 月 日