数据结构课程设计(矩阵的运算)由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“matlab矩阵的基本运算”。
数 据 结 构
课程设计报告
题 目： 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 时 间：
一、课程设计题目及所涉及知识点
设计题目是“矩阵的运算”，所涉及的知识点主要是：
1、数据结构中的对于结构体的定义，用typedef struct来实现，根据所设计的问题在结构体里面定义数据类型及其变量，用define定义数组的大小，然后利用typedef 来实现对于变量的未知类型确定正确的类型。
2、利用数组的形式来储存数据，在实现不同操作过程中，有的用一维结构体数组（三元组顺序表）来存储，有的用二维数组来储存。
3、转置的过程中利用的是快速转置的方法，附设了num和cpot两个辅助变量。
4、矩阵的加法、减法、乘法、逆运算的基本算法方式。
5、通过调用每个函数，来实现每个算法的功能。
二、课程设计思路及算法描述
设计思路：
1、首先是对于转置的考虑，要运用快速转置的方法实现，必须用三元组顺序表来储存数据，所以在第一个结构体中存在int类型的行数（mu）列数（nu）以及非零元素的个数（tu）；然后第二个结构体中分别有非零元素的行下标（i）、列下标（j）和元素数值（e），最后在第一个结构体中实现对第二个结构体成为数组结构体类型。
2、对于其余加法、减法、乘法和逆运算则是运用另一个结构体来实现，里面只有矩阵的行数、列数和一个二维数组（用float来定义类型）。
3、在main函数里面，来实现对于数据的输入操作，利用if语句进行选择来执行操作，利用do……while语句来实现功能的循环操作。
4、分五个函数调用分别来实现转置、加法、乘法、和逆运算，每个里面都有最终输出结果的方式。
算法1：矩阵的转置
输入：mu中存放矩阵的行数，tu存放矩阵的列数，i接收行下标的数值，j接收列下标的数值，e来存储数据。输出：转置后的新矩阵。
输入两行两列数据，在第二行第一列中有个数据为12，其余都为0，则输出的结果为第一行第二列数据为12，其余为0。
算法2：矩阵的加法运算 输入：i中存放矩阵的行数，j中存放矩阵的列数，二维数组b中存放每个数据。
输出：矩阵加完后的另一个新矩阵。
输入两个两行三列的矩阵，在第一个矩阵里面第一行第一列有个数据20，其余为0，在第二个矩阵里面第一行第二列中有个数据30，其余为0，则输出的结果为一个两行三列的矩阵，其中第一行第一列数据为20，第一行第二列数据为30，其余为0。
算法3：矩阵的减法运算
输入：i中存放矩阵的行数，j中存放矩阵的列数，二维数组b中存放每个数据。
输出：矩阵相减后的另一个新矩阵。
输入两个两行三列的矩阵，在第一个矩阵里面第一行第一列有个数据20，其余为0，在第二个矩阵里面第一行第一列中有个数据30，其余为0，则输出的结果为一个两行三列的矩阵，其中第一行第一列数据为-10，其余为0。
算法4：矩阵的乘法运算
输入：i中存放矩阵的行数，j中存放矩阵的列数，二维数组b中存放每个数据。
输出：矩阵加完后的另一个新矩阵。
输入两行两列的矩阵，第一个矩阵里面第一行第一列有个数据2第二列有个数据3，其余为0，在第二个矩阵里面第一行第一列有个数据2第二列中有个数据3，其余为0，则输出的结果为一个两行两列的矩阵，其中第一行第一列数据为4，第二列为6，第一行第二列数据为30，其余为0。
算法五：矩阵的逆运算
输入：i中存放矩阵的行数，j中存放矩阵的列数，二维数组b中存放每个数据。
输出：矩阵进行逆运算完后的另一个新矩阵。
输入三行三列的矩阵，第一个矩阵里面第一行第一列有个数据3个数据分别为1，2，3；第二行的数据分别为2，2，1；第三行的暑假分别为3，4，3；则输出的结果为三行三列矩阵，其中第一行的数据为1，3，-2；第二行的数据分别为-1.5，-3，2.5；
第三行的数据分别为1，1，-1。
三、课程设计中遇到的难点及解决办法
1、在转置的过程中，要求把转置后的矩阵输出出来，因为用的是三元组顺序表的存储形式，所以不知道怎么去实现，然后通过进一步思考，运用先把一个矩阵存入零元素，然后在对其进行更改，最后完成了此项的工作。
2、就是对于矩阵的乘法运算和逆运算，掌握的不够熟练，先是通过书籍对于矩阵的乘法和逆运算得到更深的了解，然后通过一步步写程序最后实现了矩阵的乘法运算和逆运算。
四、总结
通过此次课程设计，让我对于编程有了更深的认识，老师的精心指导让我学会到了很多，不仅仅是代码，最主要的让我的思维开阔了很多，在这个过程中，通过不断的尝试，不断的修改，最终克服了困难，完成了自己的任务，心里有种无比的喜悦，但同时又感觉到了自己的知识面的狭隘，还有好多知识的海洋还没有畅游，等待自己将是一回更大的考验。
对于现在的自己，对学习程序还是有很大的兴趣，它让我体验到了很多的快乐，我要进步跟进现在的课程，努力去发展自己，按照老师说的最主要的是具有了编程的思想，则具有了编程的能力，我想我可以成功完成自己的目标。
五、附录—主要源程序代码及运行结果
1、主要源程序代码: # include # define max 100 # define maxsize 100 typedef float elemtype;typedef struct { float b[max][max];int i;//矩阵的行数 int j;// 矩阵的列数 } tsmatrix;typedef struct { int i,j;//该非零元的行下标和列下标
elemtype e;}triple;typedef struct { triple data[maxsize+1];//非零元三元组,data[0]未用 int mu,nu,tu;//矩阵的行数、列数和非零元个数 }sqlist;void zhuanzhi(sqlist s1,tsmatrix &l2)//矩阵的转置
{ sqlist s2;int col,t9,p,q,a1,b1;int num[100],copt[100];s2.mu=s1.mu;s2.nu=s1.nu;s2.tu=s1.tu;if(s2.tu>0){ for(col=1;col
++num[s1.data[t9].j];//求s1中每一列含非零元个数
copt[1]=1;//求第col列中第一个非零元在s2.data中序号
for(col=2;col
{ col=s1.data[p].j;
q=copt[col];
s2.data[q].i=s1.data[q].j;s2.data[q].j=s1.data[q].i;s2.data[q].e=s1.data[q].e;++copt[col];
l2.b[s2.data[q].i][s2.data[q].j]=s2.data[q].e;} printf(“转置后的数据是:n”);printf(“**************************************n”);for(a1=1;a1
printf(“t”);} printf(“n”);} printf(“************************************”);printf(“n”);} } void jiafa(tsmatrix l4, tsmatrix l5)//矩阵的加法 {tsmatrix l6;for(int t=0;t
l6.b[t][t1]+=l4.b[t][k]*l5.b[k][t1];} printf(“矩阵乘完后的结果:n”);printf(“******************************n”);for(int t2=0;t2
for(j=0;j
{ if(j
else if(j==s.i+i)s1.b[i][j]=1.0;
else s1.b[i][j]=0.0;
}
for(i=0;i
{ for(k=0;k
{if(k!=i)
{ t=s1.b[k][i]/s1.b[i][i];
for(j=0;j
{ x=s1.b[i][j]*t;
s1.b[k][j]=s1.b[k][j]-x;
}
}
}} for(i=0;i
s1.b[i][j]=s1.b[i][j]/t;} float y=1.0;for(i=0;i
printf(“对不起，您输入的矩阵没有逆矩阵”);
else
{ for(i=0;i
for(j=0;j
{ for(j=0;j
printf(“%10.3f”,s.b[i][j]);
printf(“n”);}}} void main(){ tsmatrix l,l1,l3;sqlist s;int m,n,m1,n1,n4,n5,t,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8;do{ printf(“请输入你要进行的操作：n”);
printf(“******************************n”);
printf(“矩阵转置运算请按1n矩阵的加法运算请按2n矩阵的乘法运算请按3n矩阵的减法运算请按4n矩阵的逆运算请按5n结束请按0:n”);printf(“******************************n”);scanf(“%d”,&m1);if(m1==1){ printf(“您选择进行的操作是矩阵的转置运算nn”);
printf(“请输入你要转置矩阵的行数、列数和非零元的个数n”);scanf(“%d”,&t1);
scanf(“%d”,&t2);scanf(“%d”,&t3);s.mu=t1;s.nu=t2;s.tu=t3;printf(“请输入你要转置矩阵非零元的行下标、列下标(从[1][1]开始由左至右由上到下)及其数据(按行逐个输入)n”);for(t4=1;t4
s.data[t4].i=t5;s.data[t4].j=t6;
scanf(“%f”,&s.data[t4].e);} for(t7=1;t7
printf(“******************************n”);printf(“******************************n”);printf(“请输入第二个%d行%d列的矩阵n”,l3.i,l3.j);for(n4=0;n4
l.j=m;l3.i=n;l3.j=m;printf(“******************************n”);printf(“请输入第一个%d行%d列的矩阵n”,l.i,l.j);{ for(t=0;t
if(m1==5){ printf(“您选择进行的操作是矩阵的逆运算nn”);printf(“请输入矩阵的维数(即行和列相等的矩阵):n”);scanf(“%d”,&n);l.i=n;l.j=n;printf(“******************************n”);printf(“请输入%d行%d列的矩阵n”,l.i,l.j);{ for(t=0;t
2、运行结果（如下图）：
（1）、执行的首界面：
（2）、矩阵的转置运算：
（3）、矩阵的加法运算：
（4）、矩阵的减法运算：
（5）、矩阵的乘法
（6）、矩阵的逆运算：
（7）、矩阵可以循环运算：
六、指导老师评语及成绩
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