Отчет по курсовому проектированию первый семестр. Отчет. Создание программы обработки динамических квадратных матриц

Название	Создание программы обработки динамических квадратных матриц
Анкор	Отчет по курсовому проектированию первый семестр
Дата	10.02.2022
Размер	118 Kb.
Формат файла
Имя файла	Отчет.doc
Тип	Программа #358016

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра АПУ

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

по дисциплине «Программирование»

Тема: создание программы обработки динамических квадратных матриц

Студент гр. 1371		Вотяков Ф.А.
Преподаватель		Иванов В.В.

Санкт-Петербург

2021

ЗАДАНИЕ

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Студент Вотяков Ф.А
Группа 1371
Тема работы: создание программы обработки динамических квадратных матриц
Исходные данные: три квадратные матрицы (А, В и С) Программа должна оперировать тремя квадратными матрицами (А, В и С), размерность которых задается (или определяется) на фазе работы программы. Необходимо: 1) реализовать динамические структуры данных и алгоритмы их обработки, позволяющие поддерживать выполнение следующих функций: - консольный ввод/вывод данных о матрицах А, В и С; - файловый ввод/вывод данных о матрицах А, В и С; - интерактивное редактирование элементов матриц; 2) разработать и реализовать алгоритмы обработки базы данных, предусмотренные персональным заданием. Скопировать в матрицу С те элементы матрицы А, которые более одного раза встречаются в матрице В
Содержание пояснительной записки: Задание и Код программы
Предполагаемый объем пояснительной записки: Не менее 00 страниц.
Дата выдачи задания: 11.11.2021
Дата сдачи реферата: 10.12.2021
Дата защиты реферата: 00.00.2000
Студент		Вотяков Ф.А.
Преподаватель		Власенко С.В.

КОД ПРОГРАММЫ

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

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339

340

341

342

343

344

345

346

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

class SqrtMatrix{ //класс квадратной матрицы

int **m; //сама матрица

int rk; // размерность

public:

SqrtMatrix( int matrix_rank){ //метод инициализации матрицы (создаем нулевую)

this -> rk = matrix_rank;

this -> m = new int*[this ->rk];

for (int i = 0; i< rk; i++) {

this->m[i] = new int[this->rk];

for (int j =0; j
this->m[i][j] = 0;

}

}

}

int &operator()(const int a, const int b){

// создаем метод задания элементов матрицы, через перегрузку оператора "()"

return this->m[a][b];

}

int get_rank(){

return this->rk;// вывод разряда матрицы

}

void print(){ // метод вывода самой матрицы

for (int i = 0; i< rk; i++) {

for (int j =0; j
cout<< this->m[i][j]<< " ";

}

cout<< endl;

}

}

int found(int z) {

//этот метод нужен для поиска каких-либо значений в матрице, возращает количество элементов по значению

int count =0;

for (int i = 0; i < rk; i++) {

for (int j = 0; j < rk; j++) {

if (this->m[i][j] == z) {

count++;

}

}

}

return count;

}

};

int conclusion(SqrtMatrix a,SqrtMatrix b,SqrtMatrix c){

//функция для вывода данных о матрицах по желанию пользователя

int f;

while(true){

cout<<"Хотите получить какую-либо информацию о введенных матрицах? \n 1 - Да | 2 - Нет"<
cin>>f;

if (f == 2){

return 0;

}

char g;

cout<<"О какой матрице хотите получить информацию? (A,B или C)"<
cin>> g;

switch (g) {

case'A':

cout<<"Матрица "<
a.print();

cout<<"Порядок матрицы: "<< a.get_rank()<
break;

case'B':

cout<<"Матрица "<
b.print();

cout<<"Порядок матрицы: "<
break;

case'C':

cout<<"Матрица "<
c.print();

cout<<"Порядок матрицы: "<< c.get_rank()<
break;

default:

break;
}

}

return 0;

}

int editing(SqrtMatrix a,SqrtMatrix b,SqrtMatrix c){

//функция для изменения данных матриц по желанию пользователя

int f,i,j;

while(true) {

cout << "Хотите изменить какую-либо из матриц? \n 1 - Да | 2 - Нет" << endl;

cin >> f;

if (f == 2) {

return 0;

}

char g;

cout << "Какую матрицу хотите изменить? (A,B или C)" << endl;

cin >> g;

cout << "Ввидите индекс изменяемого элемента: " << endl;

cin>> i>>j;

switch (g) {

case 'A':

cout << "Введите новое значение: " << g << endl;

cin>>a(i,j);

break;

case 'B':

cout << "Введите новое значение: " << g << endl;

cin>>b(i,j);

break;

case 'C':

cout << "Введите новое значение: " << g << endl;

cin>>c(i,j);

break;

default:

break;
}

}

return 0;

}

SqrtMatrix console_in( SqrtMatrix matrix, int r, int k){

/*передача переменной пользовательского класса в функцию по ссылке

(сама функция считывает матрицу через поэлементный ввод в консоль)*/

int n;

cout<< "Введите значения "<"-ой матрицы: "<
for (int i = 0; i
for(int j=0; j
cin >> n;

// проверка корректно введенных данных

if (cin.fail()) {

cout<<"Введено неверное значение, перепишите ячейку";

cin.clear();

cin.ignore(32767, '\n');

if (j - 1 < 0) {

i--;

j = 2 - 1;

} else {

j--;

}

} else {

matrix(i, j) = n;

}

}

}

return matrix;

}

SqrtMatrix file_in( SqrtMatrix matrix, int r, string s){

/*передача переменной пользовательского класса в функцию по ссылке

(сама функция считывает матрицу через чтение текстового файла)*/

int arr[r*r];

string s_z="";

int l=0;

s.erase(0,4);

for(char c:s){

if(c >= '0' && c <= '9'){//игнорирование пробелови переносов строки

s_z+=c;// чтобы читать числа из более чем одной цифры

}

else{

try {

arr[l] = stoi(s_z);// перевод из string в int, если будет поймана ошибка, то сама программа не свалиться

l++;

s_z="";

}

catch(invalid_argument e) {

continue;

}

}
}

int k = 0;

//передача значений в матрицу

for (int i = 0; i
for(int j=0; j
matrix(i,j) = arr[k];

k++;

}

}

return matrix;

}

void file_out( SqrtMatrix matrix, int r){

//функция для записи результата в файл

ofstream file_out("E:\\LETI\\1_kurs\\prog\\term_paper\\out_task.txt",ios::app);

file_out<
file_out<<'C'<
for (int i = 0; i
for(int j=0; j
file_out<
}

file_out<
}

file_out.close();

}
SqrtMatrix task(SqrtMatrix a,SqrtMatrix b,SqrtMatrix c,int r1, int r2, int r3){

// собственно, функция по индивидуальному заданию

int* arr = new int[(r2*r2)];

int k=-1, l=0,m=0;

/*первый цикл перебирает матрицы А и Б и проверяет количество каждого элемента матрицы Б в них

элменты, удовлетворяющие условию задания, добавляются в массив*/

for (int i = 0; i
for (int j =0 ; j
if (b.found(b(i,j)) > 1 && a.found(b(i,j)) > 0 ){

k++;

arr[k] = b(i,j);
}

}

}

if(k>=0){

int last[k];

// следующая часть функции нужна для устранения повторений

//сначала сортируем первичный массив по возрастанию

for (int i = 0; i1;i++){

for (int j =i ; j
if (arr[j] < arr[i]){

m =arr[i];

arr[i] = arr[j];

arr[j] =m;

}

}

}

// проверка на повторение, если элемент не равен следующему, то добавляем в новый массив

for (int i = 0; i1;i++){

if(arr[i] != arr[i+1]){

last[l] = arr[i];

l++;

}

}

last[l] = arr[k-1];// закидываем в массив последний элемент, так как он не ловится циклом

for (int i = 0; i
if (i>l){

last[i] = 0;// зануляем весь мусор в новом массиве (если количество нужных элементов меньше ранга третьей матрицы

}

}

//занесние в матрицу значений

k=l;

l = 0;
for (int i = 0; i
for (int j =0 ; j
if (l <= k){

c(i,j) = last[l];

}

l++;

}

}}

return c;

}
int main() {

int r1,r2,r3,io_action, k=0, flag,f_1; // эти переменные отвечают за размерность каждой из 3 матриц

char a;

ifstream infile;

string s="";

setlocale(LC_ALL, "Russia");

while(true){

cout<<"Работаем? 1 - Да| 2- Нет ";

cin>> flag;

if (flag == 2){

break;

}
cout << "Как записать матрицы?"<<"\n"<<" 1 - Прочитать из файла | 2 - Ввести через консоль ";

cin>> io_action;

cout<< endl;

if (io_action == 1){

string filename;

cout<<"Введите полное имя файла(путь): ";

cin>> filename;

infile.open(filename);

infile.seekg(0,ios::beg);

if(infile.fail() ) {

cerr << "Ошибка доступа к файлу" << endl;

continue;}

// читает матрицы из файла и создает объекты класса

infile.get(a);

while (a!='B'){

infile.get(a);

s +=a;}

r1 = (int)s[1] - 48;

s.erase((s.size()-4));

SqrtMatrix mat1(r1);

file_in(mat1,r1,s);

s ="";

while (a!='C'){

infile.get(a);

s +=a;}

r2 = (int)s[1] - 48;

s.erase((s.size()-4));

SqrtMatrix mat2(r2);

file_in(mat2,r2,s);

s ="";

while (!infile.eof()){

infile.get(a);

s +=a;}
infile.clear();

infile.close();
r3 = (int)s[1] - 48;

SqrtMatrix mat3(r3);

file_in(mat3,r3,s);

editing(mat1,mat2,mat3);

mat3 = task(mat1,mat2,mat3,r1,r2,r3);

mat3.print();
cout<< "Записать результат в файл? 1 - Да| 2- Нет ";

cin>> f_1;

if (f_1 == 1){

file_out( mat1, r1);

file_out( mat2, r2);

file_out( mat3, r3);

}

conclusion(mat1,mat2,mat3);

s ="";

}

if( io_action == 2) {

k= 0;

cout << "Введите размерности матриц: ";

cout << "1 матрица: ";

cin >> r1;

cout << "2 матрица: ";

cin >> r2;

cout << "3 матрица: ";

cin >> r3;

cout << endl;

SqrtMatrix mat1(r1);

SqrtMatrix mat2(r2);

SqrtMatrix mat3(r3); // cоздание трех матриц методом из класса

mat1 = console_in(mat1,r1, ++k);

mat2 = console_in(mat2,r2, ++k);

editing(mat1,mat2,mat3);

task(mat1,mat2,mat3,r1,r2,r3);

cout<< "Записать результат в файл? 1 - Да| 2- Нет ";

cin>> f_1;

if (f_1 == 1){

file_out( mat1, r1);

file_out( mat2, r2);

file_out( mat3, r3);
}

mat3.print();

conclusion(mat1,mat2,mat3);

}

}
return 0;

}

Таблица 1