Условието на задачата е:
6.* Write a class Matrix, to holds a matrix of integers. Overload the operators for adding, subtracting and multiplying of matrices, indexer for accessing the matrix content and ToString().
Тази задача лично на мен ми беше изключително полезна и интересна, тъй като за първи път се сблъсках с дефинирането на клас до детайли като дефиниране на оператор (+, – и т.н.), както и дефиниране на индексатор. За да се имплементира коректно поведението на матриците според установените в математиката дефиниции, е необходимо да се подходи с внимание към проверките при различните оператори, свързани с размерностите на самите матрици, a също така е важна и капсулацията на полетата. Към операциите събиране, изваждане и умножение съм направил проверка за размерностите на матриците и хвърлям изключение ако има проблем с размерите (при събиране и изваждане дименсиите на двете матрици трябва да са равни, а при умножението броя колони на първата матрица трябва да е равен на броя редове на втората). Полетата на класа matrix, rows, columns са private, за да може да са достъпни единствено през публичното свойство Value, което съответно се ползва и от конструкторите и операторите. По този начин си гарантирам че няма да стане някаква грешка и някой да промени информацията за броя на редовете примерно без реално да е променил броя на редовете на самата матрица. В Main метода съм направил няколко теста за различните оператори и случаи.
Ето и примерната имплементация:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 | using System; using System.Text; class Matrix { private int[,] matrix; private int rows; private int columns; public int[,] Value { get { return this.matrix; } set { this.matrix = value; this.rows = value.GetLength(0); this.columns = value.GetLength(1); } } public int Rows { get { return this.rows; } } public int Columns { get { return this.columns; } } public Matrix(int[,] matrix) { this.Value = (int[,])matrix.Clone(); } public Matrix(int rows, int cols) : this(new int[rows, cols]) { } public static Matrix operator +(Matrix a, Matrix b) { if (a.Rows != b.Rows || a.Columns != b.Columns) { throw new FormatException("Matrixes must have same dimensions!"); } else { Matrix result = new Matrix(a.Rows, a.Columns); for (int i = 0; i < a.Rows; i++) { for (int j = 0; j < a.Columns; j++) { result[i, j] = a[i, j] + b[i, j]; } } return result; } } public static Matrix operator -(Matrix a, Matrix b) { if (a.Rows != b.Rows || a.Columns != b.Columns) { throw new FormatException("Matrixes must have same dimensions!"); } else { Matrix result = new Matrix(a.Rows, a.Columns); for (int i = 0; i < a.Rows; i++) { for (int j = 0; j < a.Columns; j++) { result[i, j] = a[i, j] - b[i, j]; } } return result; } } public static Matrix operator *(Matrix a, Matrix b) { if (a.Columns != b.Rows) { throw new FormatException("First matrix columns number must be equal to second matrix rows number!"); } else { Matrix result = new Matrix(a.Rows, b.Columns); for (int i = 0; i < a.Rows; i++) { for (int j = 0; j < b.Columns; j++) { for (int k = 0; k < a.Columns; k++) { result[i, j] += a[i, k] * b[k, j]; } } } return result; } } public int this[int i, int j] { get { return this.Value[i, j]; } set { this.Value[i, j] = value; } } public override string ToString() { StringBuilder result = new StringBuilder(); result.Append(this[0, 0]); for (int j = 1; j < this.Columns; j++) { result.AppendFormat(" {0}", this[0, j]); } for (int i = 1; i < this.Rows; i++) { result.AppendFormat("\n{0}", this[i, 0]); for (int j = 1; j < this.Columns; j++) { result.AppendFormat(" {0}", this[i, j]); } } return result.ToString(); } static void Main() { Matrix a = new Matrix(3, 4); a.Value[1, 1] = 5; Matrix b = new Matrix(3, 4); b.Value[1, 1] = 3; Matrix c = new Matrix(4, 2); c.Value[1, 1] = 3; Console.WriteLine("a.Rows: {0}; a.Columns: {1}", a.Rows, a.Columns); Console.WriteLine(a); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("b.Rows: {0}; b.Columns: {1}", b.Rows, b.Columns); Console.WriteLine(b); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("c.Rows: {0}; c.Columns: {1}", c.Rows, c.Columns); Console.WriteLine(c); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("\na+b=\n{0}", a + b); Console.WriteLine("\na-b=\n{0}", a - b); Console.WriteLine("\na*c=\n{0}", a * c); Console.WriteLine("\na+c="); try { Console.WriteLine("\na+c=\n{0}", a + c); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e.Message); } Console.WriteLine("\nb-c="); try { Console.WriteLine("\nb-c=\n{0}", b - c); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e.Message); } Console.WriteLine("\na*b="); try { Console.WriteLine("\na*b=\n{0}", a * b); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e.Message); } int [,] v0 = {{4, 8, 15, 16, 23, 42}}; Matrix v = new Matrix(v0); int[,] t0 = { { 1 }, { 1 }, { 1 }, { 1 }, { 1 }, { 1 } }; Matrix t = new Matrix(t0); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("v.Rows: {0}; v.Columns: {1}", v.Rows, v.Columns); Console.WriteLine(v); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("t.Rows: {0}; t.Columns: {1}", t.Rows, t.Columns); Console.WriteLine(t); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("\nv*t=\n{0}", v * t); Console.WriteLine(); int i = 0; int j = 0; Console.WriteLine("(v*t)[{1},{2}]={0}", (v * t)[i, j], i, j); } } |
Great site you have here.. It’s difficult to find quality writing like yours these days.
I really appreciate individuals like you! Take care!!