Skip to content

Latest commit

 

History

History
414 lines (292 loc) · 11.9 KB

README_RUS.md

File metadata and controls

414 lines (292 loc) · 11.9 KB
Raw

Матрица

Матрицы на языке C++. С применением объектно-ориентированного подхода. Были соблюдены нормы Google C++ Style Guide. Данный проект сделан с целью создания библиотек, изучения ооп. В этом проекте созданы различне операции по работе с матрицами.

Исключения

В случае когда данные операции или функции невозможны ,у меня вызываются исключения, прерывающие работу программы. (их можно отлавливать и продолжать работу).

throw std::invalid_argument("No correct")

ооп в матрицах

Матрица представлена в виде класса.

class Matrix {...};

Класс находится в оболочке math

namespace math {
    class Matrix {
        ....
    };
}  // namespace math

Так как необходимо было реализовывать деструктор, были реализованы все конструкции соответсвующие правилу пяти

Параметризированный конструктор представлен в виде

explicit Matrix(int rows, int cols);

Присваивание матрицы

Чтобы присвоить одну матрицу к другой, есть перегруженные операторы =. Операторы перегружены только для присваивания матриц и перемещения одной матрицы в другую

Matrix &operator=(const Matrix &other) noexcept;
Matrix &operator=(Matrix &&other) noexcept;

Создание матрицы

Создание пустой матрицы.

int main() {
    math::Matrix my_matrix;
}

Создание матрицы размера 4 на 9.

int main() {
    math::Matrix my_matrix(4, 9);
}

Создание матрицы на основе другой матрицы

int main() {
    math::Matrix my_matrix(4, 9);
    math::Matrix my_new_matrix(my_matrix);
}

Создание новой матрицы с удалением старой

int main() {
    math::Matrix my_matrix(4, 9);
    math::Matrix my_new_matrix = std::move(my_matrix);
}

Удаление матрицы

Удаление объекта происходит автоматически, когда он выходит за пределы видимости. Для этого используетс деструктор. Ни в коем случае его явно не вызывать. Для очистки элементов матрицы есть функция Clear()

int main() {
    math::Matrix my_matrix(4, 9);
    my_matrix.Clear()
}

Асессоры

Асессоры - используются для получения элементов из защищенный полей класса.

В классе есть 3 асессора:

GetRows() // получение размера строки матрицы
GetColumns() // получение размера стобцов матрицы
double &operator()(int i, int j) // Получение элемента и доступ к нему

Пример использования:

int main() {
    math::Matrix my_matrix(4,9);
    // доступ к элементу 0, 0
    std::cout << my_matrix(0,0) << std::endl; 
    std::cout << my_matrix.GetRows() << std::endl;
}
Есть в коде перегруженный оператор[], он закоменчен не рекомедую к использованию, так как есть доступ к неинициализированной памяти.

Мутаторы

Мутаторы - для присвоения значения.

В классе есть 3 асессора:

SetRows() // Задать размер строки матрицы
SetColumns() // Задать размер стобцов матрицы
SetRowsColumns(int rows, int cols);
double &operator()(int i, int j) // Присовение элемента и доступ к нему

Пример использования:

int main() {
    math::Matrix my_matrix(4,9);
    // доступ к элементу 0, 1
    my_matrix(0, 1) = 5; // теперь он равер 5
    my_matrix.SetRows() = 3;
}
Есть в коде перегруженный оператор[], он закоменчен не рекомедую к использованию, так как есть доступ к неинициализированной памяти.

Умножение матрицы на число

Для умножения матрицы на число у меня есть следующие конструкции:

// умножит текущую матрицу на число изменив ее значение
void MulNumber(const double num) noexcept; 

// умножит текущую матрицу на число не изменив ее значение и вернет новую матрицу
Matrix operator*(const double numbers) const noexcept;

// умножит число на матрицу не изменив ее и вернет новую матрицу
friend Matrix operator*(const double num, const Matrix& matrix);
int main() {
    math::Matrix my_matrix(2, 2);
    math::Matrix new_matrix;
    new_matrix = my_matrix * 4.2;
    mew_matrix = 4.2 * my_matrix;
    my_matrix.MulNumber(4.2); // my_matrix == new_matrix
}

Cложение и вычитание матриц

Для сложения и вычитания матриц, есть перегруженные функции и операторы.

// Присвивание или вычитание к текущей или из текущей матрицы с перезаписыванием
void SumMatrix(const Matrix &other); // +
void SubMatrix(const Matrix &othet); // -
Matrix &operator+=(const Matrix &other); // +=
Matrix &operator-=(const Matrix &other); // -=

// Без перезаписи с возвращением новой 
Matrix operator+(const Matrix &other) const noexcept; // +
Matrix operator-(const Matrix &other) const noexcept; // -

int main() {
    math::Matrix my_matrix(3,3);
    math::Matrix old_matrix(3,3);
    math::Matrix new_matrix;

    new_matrix = my_matrix + old_matrix;
    new_matrix.SubMatrix(old_matrix);
    new_matrix.SumMatrix(old_matrix);
    new_matrix = my_matrix - old_matrix;
    new_matrix -= old_matrix;
    new_matrix += my_matrix;
}

Умножение матрицы на матрицу

Конструкции:

// перезаписывание текущей
void MulMatrix(const Matrix &other);
Matrix &operator*=(const Matrix &other);
// без перезаписывания
Matrix operator*(const double numbers) const;
int main() {
    math::Matrix my_first_matrix(1, 9);
    math::Matrix my_second_matrix(9, 1);

    math::Matrix matrix = my_first_matrix * my_second_matrix;

    my_first_matrix *= my_second_matrix;
    matri.MulMatrix(my_first_matrix);
}

Сравнение матриц

Конструкции:

bool EqMatrix(const Matrix &other) const noexcept;
bool operator!=(const Matrix &other) const noexcept;
bool operator==(const Matrix &other) const noexcept;
int main() {
    math::Matrix first_matrix(3,3);
    math::Matrix second_matrix(3,3);
    
    bool result;
    first_matrix.EqMatrix(second_matrix);
    result = (first_matrix == second_matrix);
    result = (first_matrix != second_matrix);
}

Определитель

Для нахождения определителя:

double Determinant() const;
int main() {
    math::Matrix my_matrix;
    double result;
    result = my_matrix.Determinant();
}

Использован один из быстрых алгоритмов - нахождение определителя методом гауса.

Транспонирование

Для нахождения транспонированной матрицы:

Matrix Transponse() const noexcept;
int main() {
    math::Matrix my_matrix;
    math::Matrix new_matrix;

    new_matrix = my_matrix.Transponse();
}

при транспонирвоаниии вернет новую матрицу.

Обратная матрица

Для нахождения обратной матрицы:

Matrix InverseMatrix() const;
int main() {
    math::Matrix my_matrix(4,4);
    math::Matrix in_matrix;

    in_matrix = my_matrix.InverseMatrix();
}

Матрица алгебраических дополнений

Для нахождения матрицы алгебраических дополнений:

Matrix CalcComplements() const;
int main() {
    math::Matrix my_matrix(4, 4);
    math::Matrix in_matrix;

}

Вывод матрицы

Вывод всей матрицы:

friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Matrix &other);
int main() {
    math::Matrix matrix(2, 3);

    std::cout << matrix << std::endl;
    /*0 0 0 
      0 0 0*/
}

Ввод в матрицу

int main() {
    math::Matrix matrix(2, 2);

    std::cin >> matrix;
}

Библиотека

Достаточно скачать себе два заголовычных файла, чтобы исполььзовать. Файлы с расширением .h .tpp. и подключить .h, .tpp в файле с проектом подключать не надо, он подключен в .h. .h и .tpp должны распологаться в одной директории.