лабораторной работе № 4

Технологии программирования

Отчёт по

Классы языка С++ (C#)

Выполнили: студенты 3-го курса гр. 250201: Эди О., Лебедев К., Левичев В., Возвышаева Н.

Руководитель работы: Новиков Александр Сергеевич,

Доцент, Кафедра Электронно-вычислительных машин

Тула 2013 год

Цели и задачи работы:

1)ознакомление с основными концепциями объектно-ориентированного программирования; изучение классов языка С#, способов их описания и использования, получение представления о перегрузке операторов и функций; получение навыков применения объектов в прикладных программах.

2) Разработать класс, позволяющий выполнять действия над матрицами произвольных размерностей (сложение, вычитание, умножение, транспонирование). Интерфейс класса должен включать перегруженные операторы.

Для реализации поставленной задачи был использован объектно-ориентированный язык программирования С#. Среда разработки программы MS Visual Studio 2010.

Внешний вид приложения:

Листинг программы:

Первый файл Matrix.cs представляет собой класс, содержащий методы для операций с матрицами. Содержит конструктор, деструкторы встроены. Содержит индексатор, позволяющий создать класс со свойствами массива.

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

namespace Class_Matrix

{

class Matrix

{

int N; // Размерность матрицы.

double[,] matrix_1; // 2x Массив (x,x)

double t = 0; // Эта перем. будет исп. в циклах.

public double this[int i, int j] // Индексатор типа int в классе. Индексаторы позволяют индексировать экземпляры класса или структуры так же, как массивы. Индексаторы напоминают свойства, но их методы доступа принимают параметры.

{

get { return matrix_1[i,j];} // Возвр. зн-е, наход. по указ. индексу.

set { matrix_1[i, j] = value; } // Установка значения, которое определяет индекс.

}

public Matrix(int N) // Конструктор задаёт начальные параметры для матрицы.

{

this.N = N;

this.matrix_1 = new double[N,N]; // Задали матрицу (двумерный массив).

}

public void CreateMatrix(int randSeed) // Создаём матрицу. randSeed задаёт сл.число.

{

Random rand = new Random(randSeed);

for (int i = 0; i < N; ++i)

{

for (int j = 0; j < N; ++j)

{

double randNum = rand.Next(0, 100);

matrix_1[i, j] = randNum;

}

}

}

public void CreateDiagMatrix() // Создаём диагональную матрицу.

{

Console.WriteLine("Создадим диагональную матрицу:");

for (int i = 0; i < N; ++i)

{

for (int j = 0; j < N; ++j)

{

matrix_1[i, j] = 0;

if (i == j)

{

matrix_1[i, j] = 8;

}

}

}

WriteMatrix();

Console.WriteLine();

}

public void WriteMatrix() // Отображаем матрицу.

{

for (int i = 0; i < N; ++i)

{

for (int j = 0; j < N; ++j)

{

Console.Write("{0}\t",matrix_1[i, j]); // Спецификатор отобр. первый параметр + таблица.

}

Console.WriteLine();

}

}

public static Matrix operator +(Matrix A, Matrix B)// Перегружаем оператор +.

{

Matrix C = new Matrix(A.N); // Новая матрица для результата.

for (int i = 0; i < A.N; ++i)

{

for (int j = 0; j < A.N; ++j)

{

C[i, j] = A[i, j] + B[i, j];

}

}

Console.Write("{0} \n", "Результат сложения двух матриц:");

return C; // Оператор возвращает треб. значение.

}

public static Matrix operator -(Matrix A, Matrix B)// Перегружаем оператор -.

{

Matrix R = new Matrix(A.N); // Новая матрица для результата.

for (int i = 0; i < A.N; ++i)

{

for (int j = 0; j < A.N; ++j)

{

R[i, j] = A[i, j] - B[i, j];

}

}

Console.Write("{0} \n", "Результат вычитания двух матриц:");

return R; // Оператор возвращает треб. значение.

}

public static Matrix operator *(Matrix A, Matrix B)// Перегружаем оператор *. Матрица*Матрица.

{

Matrix U = new Matrix(A.N); // Новая матрица для результата.

for (int i = 0; i < A.N; ++i)

{

for (int j = 0; j < A.N; ++j)

{

for (int m = 0; m < A.N; ++m)

{

U[i, j] += A[i, m] * B[m, j];

}

}

}

Console.Write("{0} \n", "Результат умножения двух матриц:");

return U; // Оператор возвращает треб. значение.

}

public static Matrix operator *(Matrix A, double digit) // Перегружаем оператор *. Матрица*Число.

{

Matrix MDigit = new Matrix(A.N);

for (int i = 0; i < A.N; i++)

{

for (int j = 0; j < A.N; j++)

{

MDigit[i, j] = A[i, j] * digit ;

}

}

Console.Write("{0} \n", "Результат умножения матрицы на число:");

return MDigit;

}

int flag = 0;

public void CheckNull() // Нулевая?

{

for (int i = 0; i < N; i++)

{

for (int j = 0; j < N; j++)

{

if (matrix_1[i, j] == 0)

t = t + 1;

}

}

if (t == N * N)

{

flag = 1;

Console.WriteLine("{0}\n", "Исследуемая матрица нулевая.");

}

else Console.WriteLine("{0}\n", "Исследуемая матрица не нулевая.");

}

// Транспорируем матрицу.

public void Trans()

{

if (flag == 0)

{

double tmp = 0;

Console.WriteLine("{0}\n", "Матрица №1 после транспорирования:");

for (int i = 0; i < N; i++)

{

for (int j = 0; j < i; j++)

{

tmp = matrix_1[i, j];

matrix_1[i, j] = matrix_1[j, i];

matrix_1[j, i] = tmp;

}

}

WriteMatrix();

Console.WriteLine();

}

else

{

Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Yellow;

Console.WriteLine("Транспорирование нецелесообразно, т.к. матрица нулевая.");

Console.ForegroundColor = ConsoleColor.White;

}

}

}

}

Второй файл Programm.cs – основной программный модуль проекта. Обеспечивает вызов методов класса.

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using Class_Matrix;

using System.Messaging;

namespace Class_Matrix

{

class Program

{

static void Main(string[] args)

{ // Матрица 1 и 2.

const int size = 3;

Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Green;

Console.WriteLine("Матрица №1:");

Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Gray;

Matrix Matrix1 = new Matrix(size);

Matrix1.CreateMatrix(88);

Matrix1.WriteMatrix();

Console.WriteLine();

Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;

Console.WriteLine("Матрица №2:");

Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Gray;

Matrix Matrix2 = new Matrix(size);

Matrix2.CreateMatrix(77);

Matrix2.WriteMatrix();

Console.WriteLine();

// Сложение.

Matrix Matrix3 = new Matrix(size);

Matrix3 = Matrix1 + Matrix2;

Matrix3.WriteMatrix();

Console.WriteLine();

// Вычитание.

Matrix Matrix4 = new Matrix(size);

Matrix4 = Matrix1 - Matrix2;

Matrix4.WriteMatrix();

Console.WriteLine();

// Умножение М * М.

Matrix Matrix5 = new Matrix(size);

Matrix5 = Matrix1 * Matrix2;

Matrix5.WriteMatrix();

Matrix5.CheckNull();

Console.WriteLine();

// Умножение М * число.

Console.WriteLine("Матрицу №1 умножим на число по Вашему выбору (вводите число): ");

double dig = 0;

Start: try // Устанавливаем идентификатор для goto.

{

string str1 = Console.ReadLine();

dig = double.Parse(str1); // Явно преобразуем to double.

Matrix1 = Matrix1 * dig;

Matrix1.WriteMatrix();

Matrix1.CheckNull();

}

catch (System.Exception ex)

{

Console.WriteLine(ex.Message);

goto Start; // При неверном вводе переходим к началу цикла.

}

Console.WriteLine();

// Транспорируем.

Matrix1.Trans();

// Создадим диагональную матрицу.

Matrix1.CreateDiagMatrix();

}

}

}