数据结构课程设计报告---矩阵的运算

数据结构课程设计报告

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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do……while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switch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ac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;i

for(j=0;j

B[j][i]=A[i][j];

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;i

for(j=0;j

B[i][j]=k*A[i][j];

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

for(j=0;j

C[i][j]=A[i][j]+B[i][j];

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

for(j=0;j

C[i][j]=A[i][j]-B[i][j];

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

cr=ar;cc=bc;

for(i=0;i

for(j=0;j

for(k=0;k

C[i][j]+=A[i][k]*B[k][j];

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：

#include<>

float A[20][20];

float B[20][20];

float C[20][20];

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("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;i

for(j=0;j

scanf("%f",&A[i][j]);

printf("输出矩阵A:\n");