Lab_5/3 var (IIl semester)

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <time.h>

using namespace std;

class Matrix
{
private:
    int *M; // указатель на матрицу
    int n, m; // размер матрицы
public:
    Matrix() {}; // конструктор по умолчанию
    Matrix(int, int); //  конструктор с параметрами
    ~Matrix(); // деструктор
    Matrix(Matrix&); // Конструктор копирования
    int get_X(int i, int j) { return *(M + i*m + j); }
    int get_n() { return n; }
    int get_m() { return m; }
    // Дружественные  функции
    // инициализация матрицы случайными числами
    friend void Formation(Matrix&);
    // вывод матрицы на экран
    friend void Print(Matrix&);
    friend Matrix operator~ (Matrix&);
    friend Matrix operator! (Matrix&);
    Matrix operator[](Matrix& M2)
    {/*V = M1[M2] – возвращается указатель на строку М1,
    максимальное значение которой > среднего арифметического элементов боковой диагонали М2.
    Если в М1 такой строки нет, то возвращается указатель на первую строку М2,
    в которой значение элемента на боковой диагонали меньше среднего арифметического;*/
        //строка
        Matrix Tmp(1, M2.m);
        Tmp.n = 1;
        Tmp.m = M2.m;
        double sr_ar = 0;
        if (M2.m != M2.n)
        {
            cout << "Кол-во столбцов не равно кол-ву строк. Расчёт Cреднего арифметического элементов побочной диагонали невозможен!" << endl;
            return Tmp;
        }
        else
        {
            for (int j = M2.n - 1, i = 0; i < M2.m, j >= 0; i++, j--)
            {
                sr_ar += *(M2.M + i*M2.m + j);
            }
            sr_ar /= M2.m;
            cout << "Cреднее арифметическое элементов побочной диагонали равно: " << sr_ar << endl;
        }
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = 0; j < m; j++)
            {
                if (*(M + i*m + j) > sr_ar)
                {
                    cout << "M1" << *(M + i*m + j) << " > " << sr_ar << endl;
                    for (int j = 0; j < m; j++)
                    {
                        *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M + i*m + j);
                    }
                    return Tmp;
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = 0; j < m; j++)
            {
                if (*(M2.M + i*m + j) > sr_ar)
                {
                    cout << "M2" << *(M2.M + i*M2.m + j) << " < " << sr_ar << endl;
                    for (int j = 0; j < m; j++)
                    {
                        *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M2.M + i*M2.m + j);
                    }
                    return Tmp;
                }
            }
        }
    }
    friend Matrix operator &(Matrix&, Matrix&);
    friend Matrix operator >(Matrix&, Matrix&);
    friend void normN(Matrix &A, int N);
    friend void normM(Matrix &A, int M);
    //Переопределенные операции
    Matrix& operator =(Matrix const& M2)
    {
        int i, j;
        if (this == &M2)return *this;
        else
        {
            n = M2.n;
            m = M2.m;
            M = new int[n*m];
            for (i = 0; i < n; i++) {
                for (j = 0; j < m; j++)
                    *(M + i*m + j) = *(M2.M + i*M2.m + j);
            }
            return *this;
        }
    };
};
Matrix::Matrix(int _n, int _m)
{// конструктор с параметрами
    n = _n;
    m = _m;
    M = new int[n*m];
    cout << "Конструктор с параметрами класса Matrix отработал" << "\n\n";
}
Matrix::~Matrix()
{// деструктор
    delete[] M;
    cout << "Деструктор класса Matrix" << endl;
}
Matrix::Matrix(Matrix &Z)
{// Конструктор копирования
    n = Z.get_n();
    m = Z.get_m();
    M = new int[n*m];
    for (int i = 0; i<n; i++)
        for (int j = 0; j<m; j++)
            *(M + i*m + j) = Z.get_X(i, j);
    cout << "Конструктор копирования класса Matrix\n" << endl;
}
void Formation(Matrix &Z)
{// Инициализация матрицы случайными числами
    for (int i = 0; i<Z.n; i++)
        for (int j = 0; j<Z.m; j++)
            *(Z.M + i*Z.m + j) = 0 + rand() % 15;
}
void Print(Matrix &Z)
{// Вывод матрицы на экран
    for (int i = 0; i<Z.n; i++)
    {
        for (int j = 0; j<Z.m; j++)
            cout << setw(5) << *(Z.M + i*Z.m + j);
        cout << endl;
    }
    cout << endl;
}
Matrix operator &(Matrix &M1, Matrix &M2)
{// М3 = М1 & М2 – побитовая операция & над соответствующими элементами М1 и М2;
    // приведение матриц к квадратному виду
    if (M1.m > M1.n) normN(M1, M1.m);
    if (M1.n > M1.m) normM(M1, M1.n);
    if (M2.m > M2.n) normN(M2, M2.m);
    if (M2.n > M2.m) normM(M2, M2.n);
    Matrix Tmp(M1.n, M1.m);
    Tmp.n = M1.n;
    Tmp.m = M1.m;
    for (int i = 0; i < Tmp.n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < Tmp.m; j++)
        {
            *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = (*(M1.M + i*M1.m + j)) & (*(M2.M + i*M2.m + j));
            cout << (*(M1.M + i*M1.m + j)) << " & " << (*(M2.M + i*M2.m + j)) << " = " << *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) << endl;
        }
    }
    return Tmp;
}
Matrix operator >(Matrix &M1, Matrix &M2)
{//V2 = M>V1 – V2[i]=V1[i], если V1[i]<M[i,i], иначе V2[i]= M[i,i].
    if (M1.m > M1.n) normN(M1, M1.m);
    if (M1.n > M1.m) normM(M1, M1.n);
    if (M2.m > M2.n) normN(M2, M2.m);
    if (M2.n > M2.m) normM(M2, M2.n);
    Matrix V2(1, M1.m);
    V2.n = 1;
    V2.m = M1.m;
    for (int i = 0; i < V2.n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < V2.m; j++)
        {
            if (*(M1.M + i*M1.m + j) < *(M2.M + i*M2.m + j))
                *(V2.M + i*V2.m + j) = *(M1.M + i*M1.m + j);
            else
                *(V2.M + i*V2.m + j) = *(M2.M + i*M2.m + j);
        }
    }
    return V2;
}
void normN(Matrix &A, int N)
{// доопределение матрицы по N до максимального размера нулями
    int i, j;
    Matrix Tmp(A);
    A.n = N;
    A.M = new int[A.n*A.m];
    for (i = 0; i < A.n; i++)
    {
        if (i >= Tmp.n)
        {
            for (j = 0; j < A.m; j++)
                *(A.M + i*A.m + j) = 0;
        }
        else {
            for (j = 0; j < A.m; j++)
                *(A.M + i*A.m + j) = *(Tmp.M + i*Tmp.m + j);
        }
    }
}
void normM(Matrix &A, int M)
{// доопределение матрицы по M до максимального размера нулями
    int i, j;
    Matrix Tmp(A);
    A.m = M;
    A.M = new int[A.n*A.m];
    for (j = 0; j < A.m; j++)
    {
        if (j >= Tmp.m)
        {
            for (i = 0; i < A.n; i++)
                *(A.M + i*A.m + j) = 0;
        }
        else {
            for (i = 0; i < A.n; i++)
                *(A.M + i*A.m + j) = *(Tmp.M + i*Tmp.m + j);
        }
    }
};
int main()
{
    setlocale(LC_ALL, "Rus");
    srand(time(NULL));
    int n, m;
    cout << "Введите размерность матрицы A:\n";
    cout << "Введите количество строк: ";
    cin >> n;
    cout << "Введите количество столбцов: ";
    cin >> m;
    cout << "\n";
    Matrix A(n, m);
    Formation(A);
    Print(A);
    cout << "Введите размерность матрицы B:\n";
    cout << "Введите количество строк: ";
    cin >> n;
    cout << "Введите количество столбцов: ";
    cin >> m;
    cout << "\n";
    Matrix B(n, m);
    Formation(B);
    Print(B);
    cout << "Введите размерность матрицы C:\n";
    cout << "Введите количество строк: ";
    cin >> n;
    cout << "Введите количество столбцов: ";
    cin >> m;
    cout << "\n";
    Matrix C(n, m);
    Formation(C);
    Print(C);

    Matrix D, F, G, I;
    D = A & B;
    Print(D);
    F = A[B];
    Print(F);
    G = A > B;
    Print(G);
    cout << "========(C & B) > C[A]========" << endl;
    I = (C & B) > C[A];
    Print(I);

    cout << endl;
    system("pause");
}