矩阵运算(加减乘除) 代码参考

#include <iostream>

using namespace std;

void add();
void sub();
void mul();
void div();

int main()
{
    int choice=0;
    cout<<"本程序提供行与列均不超过100的矩阵的加减乘除操作"<<endl;
    cout<<"输入矩阵的格式如下:"<<endl;
    cout<<"1 2 3 4 5 6"<<endl
        <<"2 5 4 6 7 8"<<endl
        <<"5 8 9 7 4 6"<<endl
        <<"此为3行5列矩阵"<<endl<<endl;
    while(1)
    {
        cout<<"选择加法请按1"<<endl
            <<"选择减法请按2"<<endl
            <<"选择乘法请按3"<<endl
            <<"选择除法请按4"<<endl
            <<"结束程序请按0"<<endl;
        cin>>choice;
        if(choice==1)   add();
        else if(choice==2)  sub();
        else if(choice==3)  mul();
        else if(choice==4)  div();
        else if(choice==0)  break;
        else    cout<<"输入有误!请重新输入"<<endl;
    }
    return 0;
}

void add()
{
    int n,m;
    double arr1[110][110]={0},arr2[110][110]={0},arr3[110][110]={0};
    cout<<"矩阵加法要求两个矩阵同型,请输入矩阵的行数和列数,用空格隔开:";
    cin>>n>>m;
    cout<<"您的第一个矩阵是:"<<endl;
    for(int i=0;i<n;i++)    for(int j=0;j<m;j++)    cin>>arr1[i][j];
    cout<<"第二个矩阵是:"<<endl;
    for(int i=0;i<n;i++)    for(int j=0;j<m;j++)    cin>>arr2[i][j];
    cout<<"两个矩阵相加的结果是:"<<endl;
    //计算与输出同时进行
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        for(int j=0;j<m;j++)
        {
            arr3[i][j]=arr1[i][j]+arr2[i][j];
            if(j!=0)    cout<<' ';
            cout<<arr3[i][j];
            if(j==m-1)  cout<<endl;
        }
    }
    cout<<endl;//格式美化
    return;
}

void sub()
{
    int n,m;
    double arr1[110][110]={0},arr2[110][110]={0},arr3[110][110]={0};
    cout<<"矩阵减法要求两个矩阵同型,请输入矩阵的行数和列数,用空格隔开:";
    cin>>n>>m;
    cout<<"您的第一个矩阵是:"<<endl;
    for(int i=0;i<n;i++)    for(int j=0;j<m;j++)    cin>>arr1[i][j];
    cout<<"第二个矩阵是:"<<endl;
    for(int i=0;i<n;i++)    for(int j=0;j<m;j++)    cin>>arr2[i][j];
    cout<<"两个矩阵相减的结果是:"<<endl;
    //计算与输出同时进行,减少代码量
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        for(int j=0;j<m;j++)
        {
            arr3[i][j]=arr1[i][j]-arr2[i][j];
            if(j!=0)    cout<<' ';
            cout<<arr3[i][j];
            if(j==m-1)  cout<<endl;
        }
    }
    cout<<endl;//格式美化
    return;
}

void mul()
{
    int n1,m1,n2,m2;
    double arr1[110][110]={0},arr2[110][110]={0},arr3[110][110]={0};
    cout<<"请输入第一个矩阵的行数和列数,用空格隔开:";
    cin>>n1>>m1;
    cout<<"请输入第二个矩阵的行数和列数,用空格隔开:";
    cin>>n2>>m2;
    if(m1!=n2)
    {
        cout<<"两矩阵无法相乘!"<<endl<<endl;
        return;
    }
    cout<<"请输入第一个矩阵:"<<endl;
    for(int i=0;i<n1;i++)   for(int j=0;j<m1;j++)   cin>>arr1[i][j];
    cout<<"请输入第二个矩阵:"<<endl;
    for(int i=0;i<n2;i++)   for(int j=0;j<m2;j++)   cin>>arr2[i][j];
    cout<<"两矩阵相乘结果为:"<<endl;
    //计算与输出同时进行,缩小代码量
    for(int i=0;i<n1;i++)
    {
        for(int j=0;j<m2;j++)
        {
            for(int k=0;k<m1;k++)    arr3[i][j]+=arr1[i][k]*arr2[k][j];
            if(j!=0)    cout<<' ';
            cout<<arr3[i][j];
            if(j==m2-1) cout<<endl;
        }
    }
    cout<<endl;//格式美化
    return;
}

void div()
{
    //本除法运用 A*E=E*(A逆) 原理
    cout<<"注:矩阵相除要求除数矩阵必须是可逆方阵,请使用者输入正确的除数矩阵"<<endl;
    int n1,m1,n2,m2;
    double temp,arr1[110][110]={0},arr2[110][110]={0},arr3[110][110]={0},arr4[110][110]={0};
    cout<<"请输入被除矩阵的行数和列数,用空格隔开:";
    cin>>n1>>m1;
    cout<<"请输入除数矩阵的行数和列数,用空格隔开:";
    cin>>n2>>m2;
    if(m1!=n2)
    {
        cout<<"两矩阵无法相除!"<<endl<<endl;
        return;
    }
    cout<<"请输入被除矩阵:"<<endl;
    for(int i=0;i<n1;i++)   for(int j=0;j<m1;j++)   cin>>arr1[i][j];
    cout<<"请输入除数矩阵:"<<endl;
    for(int i=0;i<n2;i++)   for(int j=0;j<m2;j++)   cin>>arr2[i][j];
    //除数矩阵求逆处理
    //创造E
    for(int i=0;i<n2;i++)   for(int j=0;j<m2;j++)   if(i==j)    arr3[i][j]=1;
    //默认A与E组成新的矩阵,对对角线进行化1,并从左下往右上分两部分化0
    for(int k=0;k<n2;k++)
    {
        temp=arr2[k][k];
        for(int i=0;i<m2;i++) //该行首位非0项化1
        {
            arr2[k][i]/=temp;
            arr3[k][i]/=temp;
        }
        for(int i=k+1;i<n2;i++)
        {
            temp=arr2[i][k];
            for(int j=0;j<m2;j++)
            {
                arr2[i][j]-=temp*arr2[k][j];
                arr3[i][j]-=temp*arr3[k][j];
            }
        }
    }
    for(int k=n2-1;k>=0;k--)
    {
        temp=arr2[k][k];
        for(int i=0;i>=0;i--)
        {
            arr2[k][i]/=temp;
            arr3[k][i]/=temp;
        }
        for(int i=k-1;i>=0;i--)
        {
            temp=arr2[i][k];
            for(int j=0;j<m2;j++)
            {
                arr2[i][j]-=temp*arr2[k][j];
                arr3[i][j]-=temp*arr3[k][j];
            }
        }
    }
    cout<<"两矩阵相除结果为:"<<endl;
    for(int i=0;i<n1;i++)
    {
        for(int j=0;j<m2;j++)
        {
            for(int k=0;k<m1;k++)    arr4[i][j]+=arr1[i][k]*arr3[k][j];
            if(j!=0)    cout<<' ';
            cout<<arr4[i][j];
            if(j==m2-1) cout<<endl;
        }
    }
    cout<<endl;//格式美化
    return;
}