如何实现C++中的矩阵类

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作者
猴君
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在 C++ 中,要实现一个矩阵类,你需要定义一个类,该类包含矩阵的数据(通常是一个二维向量)和相关的操作(如加法、乘法等)

#include<iostream> #include<vector>  class Matrix { public:     // 构造函数     Matrix(int rows, int cols) : _rows(rows), _cols(cols), _data(rows, std::vector<double>(cols, 0.0)) {}      // 获取行数     int getRows() const {         return _rows;     }      // 获取列数     int getCols() const {         return _cols;     }      // 获取矩阵元素     double getElement(int row, int col) const {         return _data[row][col];     }      // 设置矩阵元素     void setElement(int row, int col, double value) {         _data[row][col] = value;     }      // 矩阵加法     Matrix operator+(const Matrix& other) const {         if (_rows != other._rows || _cols != other._cols) {             throw std::invalid_argument("Matrix dimensions do not match for addition.");         }          Matrix result(_rows, _cols);         for (int i = 0; i < _rows; ++i) {             for (int j = 0; j < _cols; ++j) {                 result._data[i][j] = _data[i][j] + other._data[i][j];             }         }         return result;     }      // 矩阵乘法     Matrix operator*(const Matrix& other) const {         if (_cols != other._rows) {             throw std::invalid_argument("Matrix dimensions do not match for multiplication.");         }          Matrix result(_rows, other._cols);         for (int i = 0; i < _rows; ++i) {             for (int j = 0; j< other._cols; ++j) {                 for (int k = 0; k < _cols; ++k) {                     result._data[i][j] += _data[i][k] * other._data[k][j];                 }             }         }         return result;     }  private:     int _rows;     int _cols;     std::vector<std::vector<double>> _data; };  int main() {     // 创建两个矩阵并执行加法和乘法操作     Matrix A(2, 2);     A.setElement(0, 0, 1);     A.setElement(0, 1, 2);     A.setElement(1, 0, 3);     A.setElement(1, 1, 4);      Matrix B(2, 2);     B.setElement(0, 0, 5);     B.setElement(0, 1, 6);     B.setElement(1, 0, 7);     B.setElement(1, 1, 8);      Matrix C = A + B;     Matrix D = A * B;      // 输出结果     std::cout << "A + B = "<< std::endl;     for (int i = 0; i < C.getRows(); ++i) {         for (int j = 0; j < C.getCols(); ++j) {             std::cout << C.getElement(i, j) << " ";         }         std::cout<< std::endl;     }      std::cout << "A * B = "<< std::endl;     for (int i = 0; i < D.getRows(); ++i) {         for (int j = 0; j < D.getCols(); ++j) {             std::cout << D.getElement(i, j) << " ";         }         std::cout<< std::endl;     }      return 0; } 

这个示例展示了如何创建一个简单的矩阵类,包括构造函数、获取行数/列数、获取/设置矩阵元素以及矩阵加法和乘法操作。你可以根据需要扩展此类,添加更多功能。

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