矩阵类模板(类模板)

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题目描述

设计一个矩阵类模板Matrix,支持任意数据类型的数据。
要求至少包含2个成员函数:矩阵转置函数transport、以及打印输出函数print
编写main函数进行测试,调用类的成员函数完成转置和输出。

输入

第一行先输入t,表示有t个测试用例
从第二行开始输入每个测试用例的数据。
首先输入数据类型,I表示int,D表示double,C表示char,接着输入两个参数m和n,分别表示矩阵的行和列
接下来输入矩阵的元素,一共m行,每行n个数据

输出

输出转置后的矩阵

样例输入

2
I 2 3
1 2 3
4 5 6
C 3 3
a b c
d e f
g h i

样例输出

1 4
2 5
3 6
a d g
b e h
c f i

提示

解决方案

冷静思考就能解决。

看到有同学重载[]运算符时返回了一个指向了T的指针(即T *)。这样的话,访问元素时,第二个[]就是在索引数组了。虽然可以做到是对的,但是我总觉得很别扭,大概是我觉得不应该直接去操作class中private的成员吧…个人觉得还好的方案就是下面这种返回结构体的,或是封装一下std::vector<std::vector<T> >也都还好。

#include <iostream>

template<typename T>
class Matrix {
public:
    Matrix(size_t row, size_t col) : row(row), col(col) {
        data = new T *[row];
        for (size_t i = 0; i < row; ++i) {
            data[i] = new T[col];
        }
    }

    void setFromCin() {
        for (size_t ir = 0; ir < row; ++ir) {
            for (size_t ic = 0; ic < col; ++ic) {
                std::cin >> data[ir][ic];
            }
        }
    }

    void transport() {
        T **tmp = new T *[col];
        for (size_t ir = 0; ir < col; ++ir) {
            tmp[ir] = new T[row];
        }
        for (size_t ir = 0; ir < col; ++ir) {
            for (size_t ic = 0; ic < row; ++ic) {
                tmp[ir][ic] = data[ic][ir];
            }
        }

        for (size_t ir = 0; ir < row; ++ir) {
            delete[](data[ir]);
        }
        delete[](data);
        std::swap(row, col);
        data = tmp;
    }

    void println() {
        for (size_t ir = 0; ir < row; ++ir) {
            std::cout << data[ir][0];
            for (size_t ic = 1; ic < col; ++ic) {
                std::cout << ' ' << data[ir][ic];
            }
            std::cout << std::endl;
        }
    }

    struct Row &operator[](int index) {
        return Row(data[index]);
    }

    ~Matrix() {
        for (size_t ir = 0; ir < row; ++ir) {
            delete[](data[ir]);
        }
        delete[](data);
    }

private:
    int row, col;
    T **data;

    struct Row {
        explicit Row(T *row) : data(row) {}

        T operator[](int index) {
            return data[index];
        }

        T *data;
    };
};

int main() {
    int T;
    std::cin >> T;

    while (T--) {
        char type;
        std::cin >> type;
        int row, col;
        std::cin >> row >> col;
        switch (type) {
            case 'I': {
                Matrix<int> matrix(row, col);
                matrix.setFromCin();
                matrix.transport();
                matrix.println();
                break;
            }
            case 'D': {
                Matrix<double> matrix(row, col);
                matrix.setFromCin();
                matrix.transport();
                matrix.println();
                break;
            }
            case 'C': {
                Matrix<char> matrix(row, col);
                matrix.setFromCin();
                matrix.transport();
                matrix.println();
                break;
            }
            default: ;
        }
    }

    return 0;
}

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