Форум программистов
 
Контакты: о проблемах с регистрацией, почтой и по другим вопросам пишите сюда - alarforum@yandex.ru, проверяйте папку спам! Обязательно пройдите активизацию e-mail.

Вернуться   Форум программистов > C++ > Visual C++
Регистрация

Восстановить пароль
Повторная активизация e-mail


Ответ
 
Опции темы
Старый 12.01.2018, 15:41   #1
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию Линейно зависимые строки в матрице

Определить, имеются ли в прямоугольной матрице линейно зависимые строки
и подсчитать количество пар таких строк.
Примечание. Две строки матрицы линейно зависимы, если одну из них можно получить из другой умножением на постоянный коэффициент.

Созданный класс для подсчитывания линейно зависимых строк всегда выдает 0 (даже если в массиве есть линейно зависимые строки). Помогите, пожалуйста, найти причину! Ниже добавляю код своей программы и алгоритм, который использовал для поиска линейно зависимых строк. Спасибо!

Вот что у меня получилось:

Заголовочный файл array.h класса Array.
Код:
#ifndef ARRAY_H
#define ARRAY_H
 
#include <istream>
#include <ostream>
using std::istream;
using std::ostream;
 
class Array
{
    friend istream &operator>> (istream &, Array &); // перегруженный оператор ввода
    friend ostream &operator<< (ostream &, const Array &); // перегруженный оператор вывода
private:
    int *ptr; // указатель на массив
    int size; // размер массива
public:
    Array(); // конструктор по умолчанию
    Array(int ); // конструктор с параметрами
    Array( const Array & ); // конструктор копии
    ~Array(); // десструктор
 
    int getSize() const; // возвратить количество элементов массива
    void setArray(); // заполнение массива
    void getArray(); // вывод массива
    const Array &operator= (const Array &); // оператор присваивания
    bool operator== (const Array &) const; // оператор сравнения
    int &operator[] (int );
    Array operator+ (const Array &);
    Array &operator+= (const int &); // оператор добавления элемента в конец массива
    Array &operator- (const int &); // оператор удаления элемента по ключу
    int search(const int ) const;
    void choicesSort(); // сортировка выбором
void setSize(int n);
 
};
 
#endif // ARRAY_H
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 15:42   #2
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию

Исполняемый файл array.cpp класса Array.
Код:
#include "array.h"
 
#include <iostream>
using std::cout; // пространство имен std для cout
using std::cin; // пространство имен std для cin
 
#include <iomanip> // для манипулятора setw
using std::setw;   // пространство имен std для setw
 
#include <cstdlib>
 
Array::Array() // конструктор по умолчанию, без параметров
{
    size = 10; // по умолчанию размер массива = 10 элементов
    ptr = new int [size]; // выделить место в памяти для массива
    for (int ix = 0; ix < size; ix++) // обнуляем массив
        ptr[ix] = 0;
}
 
Array::Array(int arraySize) // конструктор с параметрами
{
    // если значение параметра больше 0, присвоить size значение arraySize, иначе - 10
    size = (arraySize > 0 ? arraySize : 10);
    ptr = new int [size]; // выделить место в памяти для массива
 
    for (int ix = 0; ix < size; ix++) // обнуляем массив
        ptr[ix] = 0;
}
 
Array::Array( const Array &arrayToCopy ) // конструктор копии
    :size(arrayToCopy.size)              // инициализатор размера массива
{
    ptr = new int [size]; // выделить место в памяти для массива
 
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        ptr[ix] = arrayToCopy.ptr[ix]; // заполняем массив значениями массива arrayToCopy
}
 
Array::~Array() // десструктор класса Array
{
    delete  [] ptr; // освободить память, удалив массив
}
 
int Array::getSize() const // возвратить количество элементов массива
{
    return size;
}
 
// перегруженный оператор ввода, для ввода значений массива с клавиатуры
istream &operator>> (istream & input, Array &obj)
{
    for (int ix = 0; ix < obj.size; ix++)
        input >> obj.ptr[ix]; // заполняем массив объекта obj
    return input; // позволяет множественный ввод, типа cin >> x >> y >> z >> ...
}
 
// перегруженный оператор вывода для класса Array (вывод элементов массива на экран)
ostream &operator<< (ostream &output, const Array &obj)
{
    for (int ix = 0; ix < obj.size; ix++)
    {
        output << setw(5) // под каждое число выделяется 5 позиций
               << obj.ptr[ix];
    }
 
    output << std::endl; // перенос маркера на новую строку
 
    return output; // позволяет множественный вывод, типа cout << x << y << z << ...
}
 
void Array::setArray() // заполнение массива
{
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        cin >> ptr[ix]; // ввод элемента массива с клавиатуры
}
 
void Array::getArray() // вывод массива
{
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        cout << setw(5) << ptr[ix]; // вывод элементов массива на экран
 
    cout << std::endl; // новая строка
}
 
const Array &Array::operator= (const Array &right) // оператор присваивания
{
    if (&right != this) // чтобы не выполнялось самоприсваивание
    {
        if (size != right.size)
        {
            delete [] ptr; // освободить пространство
            size = right.size; // установить нужный размер массива
            ptr = new int [size]; // выделить память под копируемый массив
        }
 
        for (int ix = 0; ix < size; ix++)
            ptr[ix] = right.ptr[ix]; // скопировать массив
    }
 
    return *this; // разрешает множественное присваивание, например x = t = e
}
 
bool Array::operator== (const Array &right) const// оператор сравнения
{
    if (size != right.size)
        return false; // массивы с разным количеством элементов
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        if (ptr[ix] != right.ptr[ix])
            return false; // массивы не равны
 
    return true; // массивы равны
}
 
int &Array::operator[] (int subscript)
{
    if(subscript < 0 || subscript >= size)
    {
        std::cerr << "\n Ошибка индекса: " << subscript << std::endl;
        exit(1); // завершить работу программы, неправильный индекс
    }
    return ptr[subscript]; // возврат ссылки на элемент массива
}
 
Array Array::operator+ (const Array &right)
{
    if (size != right.size)
    {
        cout << "Массивы разного размера!\n";
        exit(1); // завершить работу программы
    }
 
    Array result(size);
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        result.ptr[ix] = ptr[ix] + right.ptr[ix];
 
    return result; // вернуть сумму
}
 
 Array &Array::operator+= (const int &number) // оператор добавления элемента в конец массива
{
    Array result(size);
    result = *this; // временно сохраним текущий массив
 
    delete [] ptr; // освобождаем память
 
    size = size + 1; // увеличиваем размер массива на 1
    ptr = new int [size]; // выделяем память
 
    for (int ix = 0; ix < (size - 1); ix++)
        ptr[ix] = result.ptr[ix]; // скопировать массив
 
    ptr[size - 1] = number; // добавляем число в конец массива
 
    return *this; // каскадный вызов перегруженного оператора
}
 
 Array &Array::operator- (const int & key) // оператор удаления элемента по ключу
 {
     int counterKey = 0; // счетчик найденных ключевых элементов
     // определяем количество элементов, которые необходимо удалить
     for (int ix = 0; ix < size; ix++)
     {
         if (ptr[ix] == key)
             counterKey++;
     }
 
     Array temp(size);
     temp = *this; // сохраняем текущий массив во временный объект
 
     delete [] ptr; // jосвобождае память
     size = size - counterKey; // переопределяем размер
 
     ptr = new int [size];
     int counter = 0, ix = 0;
     while (counter < size)
     {
         if (temp[counter] != key)
         {
             ptr[ix] = temp.ptr[counter]; // скопировать массив
             ix++;
         }
         counter++;
     }
 
     return *this;
 }
 
 int Array::search(const int key) const // поиск по ключу
 {
     for (int ix = 0; ix < size; ix++)
         if ( key == ptr[ix] ) // поиск по ключу
             return (ix + 1);             // позиция искомого элемента
 
     return -1;
 }
 
 void Array::choicesSort() // сортировка выбором
 {
     for (int repeat_counter = 0; repeat_counter < size; repeat_counter++)
     {
         int temp = ptr[0]; // временная переменная для хранения значения перестановки
         for (int element_counter = repeat_counter + 1; element_counter < size; element_counter++)
         {
             if (ptr[repeat_counter] > ptr[element_counter])
             {
                 temp = ptr[repeat_counter];
                 ptr[repeat_counter] = ptr[element_counter];
                 ptr[element_counter] = temp;
             }
         }
     }
 }
void Array::setSize(int n)
{
	size = n; // по умолчанию размер массива = 10 элементов
	ptr = new int[n]; // выделить место в памяти для массива
	for (int ix = 0; ix < size; ix++) // обнуляем массив
		ptr[ix] = 0;
}
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 15:43   #3
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию

Заголовочный файл matrix.h класса Matrix.
Код:
#ifndef MATRIX_H
#define MATRIX_H
 
#include "array.h"
 
class Matrix
{
    friend ostream &operator<< (ostream &, const Matrix &); // перегруженный оператор вывода
    friend istream &operator>> (istream &, Matrix &); // перегруженный оператор ввода
private:
    Array *ptr; // указатель на матрицу типа Array
    int size; // размер матрицы
 
public:
    Matrix();// конструктор по умолчанию
    Matrix(int, int ); // конструктор с параметрами
    Matrix( Matrix &matrixToCopy ); // конструктор копии
    ~Matrix(); // десструктор класса Matrix
 
    int getSize() const; // возвратить количество объектов типа Array
    Array *getPtr() const; // вернуть указатель на объект типа Array
    Array &operator[] (int ); // перегруженная операция взятия индекса
    void setMatrix(); // заполнение матрицы
    void getMatrix(); // вывод матрицы
    int *search(const int key) const; // поиск по ключу
    Matrix operator+ (const Matrix &right);
    Matrix operator+= (const Matrix &right);
    Matrix operator- (const Matrix &right);
    const Matrix &operator= (const Matrix &right); // оператор присваивания
    bool operator== (const Matrix &right) const;// оператор сравнения
    int CheckLinearIndependence();
};
 
#endif // MATRIX_H
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 15:44   #4
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию

matrix.cpp
Код:
#include "matrix.h"
 
#include "array.h"
 
#include <iostream>
using std::cout;
using std::cin;
 
#include <iomanip> // для манипулятора setw
using std::setw;   // пространство имен std для setw
 
#include <cstdlib>
 
Matrix::Matrix() // конструктор по умолчанию
{
    size = 10; // по умолчанию размер матрицы = 10 объектам типа Array
    ptr = new Array [size]; // выделить место в памяти для матрицы
    for (int ix = 0; ix < size; ix++) // обнуляем матрицу
        for (int jx = 0; jx < 10; jx++)
            ptr[ix][jx] = 0;
}
 
Matrix::Matrix(int matrixSize, int arraySize) // конструктор с параметрами
{
    size = (matrixSize > 0 ? matrixSize : 10); // количество строк
 
    ptr = new Array [size]; // выделить место в памяти для матрицы
 
    for (int ix = 0; ix < size; ix++) // перераспределяем выделенную память
        ptr[ix].setSize(arraySize > 0 ? arraySize : 10); // количество столбцов
 
    for (int ix = 0; ix < size; ix++) // обнуляем матрицу
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            ptr[ix][jx] = 0;
}
 
Matrix::Matrix(  Matrix &matrixToCopy ) // конструктор копии
    :size(matrixToCopy.size)              // инициализатор размера массива
{
    ptr = new Array [size]; // выделить место в памяти для матрицы
 
    for (int ix = 0; ix < size; ix++) // перераспределяем выделенную память
        ptr[ix].setSize(size); // количество столбцов
 
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            ptr[ix][jx] = matrixToCopy[ix][jx];// заполняем матрицу значениями матрицы matrixToCopy
}
 
Matrix::~Matrix() // десструктор класса Matrix
{
   delete  [] ptr; // освободить память, удалив матрицу
}
 
int Matrix::getSize() const // возвратить количество элементов матрицы
{
    return size;
}
 
Array *Matrix::getPtr() const
{
    return ptr;
}
 
// перегруженный оператор вывода для класса Array (вывод элементов массива на экран)
ostream &operator<< (ostream &output, const Matrix &obj)
{
    for (int ix = 0; ix < obj.size; ix++)
    {
        for (int jx = 0; jx < obj.ptr->getSize(); jx++)
        {
            output << setw(5) // под каждое число выделяется 5 позиций
                   << obj.ptr[ix][jx];
        }
        cout << std::endl;
    }
 
    output << std::endl; // перенос маркера на новую строку
 
    return output; // позволяет множественный вывод, типа cout << x << y << z << ...
}
 
// перегруженный оператор ввода, для заполнения матрицы с клавиатуры
istream &operator>> (istream & input, Matrix &obj)
{
    for (int ix = 0; ix < obj.size; ix++)
        for (int jx = 0; jx < obj.ptr->getSize(); jx++)
            input >> obj.ptr[ix][jx]; // заполняем матрицу
 
    return input; // позволяет множественный ввод, типа cin >> x >> y >> z >> ...
}
 
// перегруженный оператор взятия индекса
Array &Matrix::operator[] (int subscript)
{
    if(subscript < 0 || subscript >= size)
    {
        std::cerr << "\n Ошибка индекса: " << subscript << std::endl;
        exit(1); // завершить работу программы, неправильный индекс
    }
    return ptr[subscript]; // возврат ссылки на элемент массива
}
 
void Matrix::setMatrix() // заполнение массива
{
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            cin >> ptr[ix][jx]; // ввод элементов матрицы с клавиатуры
}
 
void Matrix::getMatrix() // вывод массива
{
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
    {
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            cout << setw(5) << ptr[ix][jx]; // вывод элементов матрицы на экран
        cout << std::endl;
    }
 
    cout << std::endl; // новая строка
}
 
int *Matrix::search(const int key) const // поиск по ключу
{
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            if ( key == ptr[ix][jx] ) // поиск по ключу
                return (&ptr[ix][jx]);             // позиция искомого элемента
 
    return NULL;
}
 
Matrix Matrix::operator+ (const Matrix &right)
{
    if (size != right.size || ptr->getSize() != right.getPtr()->getSize())
    {
        cout << "Массивы разного размера!\n";
        exit(1); // завершить работу программы
    }
 
    Matrix result(size, ptr->getSize());
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            result.ptr[ix][jx] = ptr[ix][jx] + right.ptr[ix][jx];
 
    return result; // вернуть сумму
}
 
Matrix Matrix::operator+= (const Matrix &right)
{
    if (size != right.size || ptr->getSize() != right.getPtr()->getSize())
    {
        cout << "Массивы разного размера!\n";
        exit(1); // завершить работу программы
    }
 
//    Matrix result(size, ptr->getSize());
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            ptr[ix][jx] = ptr[ix][jx] + right.ptr[ix][jx];
 
    return *this; // вернуть сумму
}
 
Matrix Matrix::operator- (const Matrix &right)
{
    if (size != right.size || ptr->getSize() != right.getPtr()->getSize())
    {
        cout << "Массивы разного размера!\n";
        exit(1); // завершить работу программы
    }
 
    Matrix result(size, ptr->getSize());
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            result.ptr[ix][jx] = ptr[ix][jx] - right.ptr[ix][jx];
 
    return result; // вернуть сумму
}
 
const Matrix &Matrix::operator= (const Matrix &right) // оператор присваивания
{
    if (&right != this) // чтобы не выполнялось самоприсваивание
    {
        if (size != right.size || ptr->getSize() != right.getPtr()->getSize())
        {
            delete [] ptr; // освободить пространство
            size = right.size; // установить нужный размер матрицы
            ptr = new Array [size]; // выделить память под копируемый массив
 
            for (int ix = 0; ix < size; ix++) // перераспределяем выделенную память
                ptr[ix].setSize(right.getPtr()->getSize()); // количество столбцов
        }
 
        for (int ix = 0; ix < size; ix++)
            for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
                ptr[ix][jx] = right.ptr[ix][jx]; // скопировать массив
    }
 
    return *this; // разрешает множественное присваивание, например x = t = e
}
 
bool Matrix::operator== (const Matrix &right) const// оператор сравнения
{
    if (size != right.size || ptr->getSize() != right.getPtr()->getSize())
        return false; // матрицы с разным количеством элементов
 
    for (int ix = 0; ix < size; ix++)
        for (int jx = 0; jx < ptr->getSize(); jx++)
            if (ptr[ix][jx] != right.ptr[ix][jx])
                return false; // матрицы не равны
 
    return true; // матрицы равны
}
int Matrix::CheckLinearIndependence() // проверка на линейную зависимость строк
{
	int p1, p2, q1, q2;
	
	int number = 0;

	for (int i = 0; i < size-1; i++) // строки
	{
		for (int j = 0; j < ptr->getSize(); j++) {

			int p1 = ptr[i][j] / ptr[i + 1][j];
			int q1 = ptr[i][j] % ptr[i + 1][j];
			int p2 = ptr[i + 1][j] / ptr[i][j];
			int q2 = ptr[i + 1][j] / ptr[i][j];

			if ((p1 != 0) && (q1 = 0)) {

				for (int x = i+1; x < ptr->getSize(); x++)
				{
					// пробежка по строке
					if (ptr[i+1][x] != p1 * ptr[i][x])
					{
						break; // не линейно зависимы
					}
					else if (x == ptr->getSize() - 1) {
						number = number + 1;
					}
				}

			}
			if ((p2 != 0) && (q2 = 0))
			{
				for (int x = j; x < ptr->getSize(); x++)
				{
					// пробежка по строке
					if (ptr[i][x] != p2 * ptr[i + 1][x]) 
					{
						break; // не линейно зависимы
					}
					else if (x == ptr->getSize() - 1) {
						number = number + 1;
					}
				}
			}
		}
		
	}


	return number;
}
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 15:44   #5
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию

Файл с функцией main()
Код:
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
#include "matrix.h"
#include <cstdlib>

int main()
{
	setlocale(LC_ALL, "Russian");

	Matrix myMatrix1(4,5);
	
	myMatrix1.getMatrix(); // вывод матрицы с помощью метода класса Matrix

	myMatrix1.setMatrix(); // вывод данных в матрицу

	cout << "ВВЕДЕННЫЕ ДАННЫЕ: " << endl;

	myMatrix1.getMatrix(); // вывод матрицы с помощью метода класса Matrix

	cout << "ПРОВЕРКА: " << endl;
	myMatrix1.CheckLinearIndependence();
	cout << "             " << "    ";
	cout << "             " << "    ";

	system("PAUSE");

	return 0;
}
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 15:46   #6
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию

Алгоритм вычисления зависимых строк матрицы и их количества.
Изображения
Тип файла: jpg ООП-лаб3-принцип.jpg (65.1 Кб, 134 просмотров)
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 15:47   #7
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию

Ошибка в matrix.cpp, последний метод int Matrix::CheckLinearIndependence() (выделен жирным шрифтом).
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 16:36   #8
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию

Перенесите, пожалуйста, эту тему в раздел "Помощь студентам". Спасибо!
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 16:38   #9
min@y™
Цифровой кот
Старожил
 
Аватар для min@y™
 
Регистрация: 29.08.2014
Сообщений: 7,664
По умолчанию

Удачи тому, кто будет реально читать это километровое полотенце.
Напиши функцию, например:
Код:
bool IsLinearDependentVectors(double* v1, double* v2, const unsigned size);
Отладь её. А уже потом строй свой класс вокруг неё - скопипасть отлаженное тело функции внутрь метода класса.
Расскажу я вам, дружочки, как выращивать грибочки: нужно в поле утром рано сдвинуть два куска урана...
min@y™ вне форума Ответить с цитированием
Старый 12.01.2018, 19:32   #10
AnatoliyAnatoliy
Пользователь
 
Регистрация: 08.01.2018
Сообщений: 19
По умолчанию

min@y™, спасибо! Получилось сделать! Возьму себе на заметку ваш совет!
AnatoliyAnatoliy вне форума Ответить с цитированием
Ответ

Здесь нужно купить рекламу за 20 тыс руб в месяц! ) пишите сюда - alarforum@yandex.ru
Без учёта ботов - 20000 человек в день, 350000 в месяц.

Опции темы


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Выделить в диапазоне все зависимые строки nightofpromises Microsoft Office Excel 1 15.10.2017 22:58
В матрице поменять строки с наибольшим и наименьшим элементом. Элементы найдены, строки тоже: quadrolol Общие вопросы C/C++ 2 24.09.2017 15:54
Нулевые строки и столбцы в матрице Toffin Помощь студентам 1 17.07.2014 17:03
Pascal. Поиск линейно зависимых строк матрицы. Error 200: Division by zero, хотя нулей в матрице нет Paul-SFL Помощь студентам 8 27.11.2010 22:52