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1、程序设计基础大作业姓 名：学 号：班 级：成 绩：信息科学与工程学院2009年7月5日程序设计基础大作业1.矩阵的综合运算1.1.需求陈述此程序为设计一套C函数库用于矩阵的计算,实现矩阵的各种计算功能，同时把矩阵的行列和矩阵的元素封装在一起，使关于矩阵的各种信息更加方便被用户运用。1.2.需求分析函数功能需求：项目功能子功能备注Matrix初始化矩阵的初始化initMatrix()矩阵的具体定义为：typedef struct size_t line;size_t row;int elMAX_MATRIXMAX_MATRIX; Matrix;初始化为单位矩阵Identity()从文件输入rea
2、dMatrix()和向文件输出writeMatrix()矩阵运算判断矩阵是否为空：isEmptyMatrix()矩阵加法addMatrix矩阵乘法multiMatrix()求逆矩阵inverseMatrix()求矩阵的转置transMatrix()求矩阵行列式的值数据需求：为提高计算准确性和节约时间，故提前在文件中录入数据，矩阵计算时大多直接调用。1.3. 程序设计思想1.3.1 数据类型矩阵采用静态的二维整型数组来表示，将矩阵的行数、列数和二维数组封装在一个结构体中。矩阵的上限可用符号常量“MAX_MATRIX”来表示，实际的行和列的项数由结构体中表示行和列的数据项控制。矩阵的具体定义为：#
3、define MAX_MATRIX 100typedef size_t line; /矩阵的行数size_t row; /矩阵的行数int elMAX_MATRIXMAX_MATRIX;/矩阵元素 Matrix;1.3.2 功能分析a) 矩阵的初始化Matrix initMatrix(int *a, size_t m, size_t n)功能：用一个m行n列的二维数组a来初始化一个矩阵，把行列和元素封装在一起，该矩阵的值作为返回值，返回值的类型为一个结构体类型。实现思路：矩阵的行数初始化为二维数组的行数，矩阵的列数初始化为二维数组的列数，矩阵的元素初始化为二维数组的元素。返回初始化后的矩阵。b
4、) 初始化为单位矩阵Matrix Identity(size_t m);功能：创建一个m行m列的单位矩阵，矩阵的值作为返回值，返回值的类型为一个结构体类型。实现思路：矩阵的行和列初始化为相同值，矩阵的对角线元素初始化为1，其余元素初始化为0。返回初始化后的矩阵。c) 判断矩阵是否为空：size_t isEmptyMatrix(Matrix a);功能：判断一个矩阵a是否为空，是指某个matrix型变量内是否有数据，即是否已经存储了矩阵；返回值用来表示矩阵的元素个数：矩阵为空则返回0，否则返回矩阵元素个数。实现思路：若矩阵为空，则行列数为0，否则为非0，故可直接返回矩阵的行和列的乘积a-line
5、*a-row。d) 从文件输入int readMatrix(Matrix *a, size_t m, size_t n, FILE *fp);和向文件输出int writeMatrix(Matrix *a, FILE *fp);功能：从文件fp中读取一个m行n列的矩阵，存入指针a所指示的存储空间内；向文件fp写入指针a所指示的存储空间内的矩阵；返回值均为实际读出（写入）的矩阵元素数目、若不能读或写则返回0。实现思路：从文件读出矩阵时，打开文件，不能读时返回0，否则读出m*n个元素，矩阵的行为m，矩阵的列为n。向文件写入矩阵时，不能写返回0，否则向文件写入m*n个元素，每n个为一行，共m行。e)
6、 矩阵加法Matrix *addMatrix(Matrix *a, Matrix *b)矩阵乘法Matrix *multiMatrix(Matrix *a, Matrix *b)功能：把指针a所指示的存储空间内的矩阵与指针b所指示的存储空间内的矩阵向加（相乘），结果放入a所指示的存储空间内，返回值为存储结果的地址。实现思路：实现矩阵的加法时，若两矩阵为空矩阵或对应行列不相等，则不能相加，返回空指针NULL，否则，对应元素相加，结果放入a中，返回a；实现矩阵的乘法时，若两矩阵为空矩阵或a的列数和b的行数不相等，则不能相乘，返回空指针NULL，否则，a的行数为乘积矩阵的行数，b的列数为乘积矩阵的列
7、数，a的第i行和b的第j列的对应元素的乘积的和为乘积矩阵的i行j列的元素。乘积放入a中，返回乘积矩阵的地址a。关键代码：/*a的第i行和b的第j列的对应元素的乘积的和为乘积矩阵的i行j列的元素*/for(int i=0;ic.line;i+) for(int j=0;jc.row;j+) c.elij=0; for(int k=0;krow;k+) c.elij+=a-elik*b-elkj; f) 求矩阵的转置Matrix transMatrix(Matrix *a)功能：求矩阵a的转置，返回转置矩阵。实现思路：把a的元素关于对角线互换，返回转置矩阵。g) 求行列式的值double HANG
8、LIESHI(Matrix a)功能：在能求行列式的值时，计算行列式的之值并返回结果。实现思路：若矩阵为空矩阵或矩阵不是方阵，则不能求行列式的值，返回0。若矩阵只有一个元素，行列式的值就是该元素的值。否则运用递归方法，把行列式按行展开，求每个元素的代数余子式和该元素的积，在求和，即为行列式的值。关键代码：/*去掉第1行第j列，求其余子式*/if(tch);/释放内存空间 s-len=0;/长度赋值为0b) 初始化为空串Str initNullString()、判断是否为空串并求字符串长度size_t isNullString(Str *s)功能：初始化为空串，初始化成一个空字符串。判断是否为空
9、串并求字符串长度，为进行字符串操作，先判断字符串是否为空。实现思路：初始化为空串，把Str类型的结构体成员（字符串和长度）都赋值为0。判断是否为空串并求字符串长度，若结构体成员中字符串长度为0，则字符串为空，否则不为空，返回字符串的长度值。关键代码：/*长度和内容都为空*/empty.len=0;empty.ch=0;c) 字符串比较int StringCmp(Str *s1, Str *s2)、字符串拷贝Str *StringCpy (Str *s1, Str *s2)、字符串连接Str *StringCat (Str *s1, Str *s2)功能：字符串比较，实现两个字符串的比较，返回比较大小值；字符串拷贝，把s2的字符串拷贝到s1中，返回拷贝后的字符串地址；字符串连接，把
