Lab_5/18 var (IIl semester)

//Lab_5_var18.cpp
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <ctime>

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&, Matrix&);
    friend Matrix operator /(Matrix&, Matrix&);
    friend Matrix operator >>(Matrix&, Matrix&);
    friend void normN(Matrix &A, int N);
    friend void normM(Matrix &A, int M);
    friend float srArifm(int, const Matrix&);
    //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() % 100;
}
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 – поэлементное деление элементов матриц, если делитель=0, то результат равен минимальному значению М2.
    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 < M1.n; i++)
        for (int j = 0; j < M1.m; j++)
            if (*(M2.M + i*M2.m + j) != 0)//если знаменатель не равен 0
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M1.M + i*M1.m + j) / *(M2.M + i*M2.m + j);
            else
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = 0;
    return Tmp;
}
Matrix operator >> (Matrix &M1, Matrix &M2)
{   //М3=М1>>М2 – элементы периметра М2 заменяются элементами, стоящими по периметру М1. Результат в М3.
    float buf;
    // 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 < M1.n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < M1.m; j++)
        {
            *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M2.M + i*M2.m + j);
        }
    }
    for (int i = 0; i < M1.n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < M1.m; j++)
        {
            if (i == 0)//первая строка
            {
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M1.M + i*M1.m + j);
            }
            if (i == M1.n-1)//последняя строка
            {
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M1.M + i*M1.m + j);
            }
            if (j == 0)//первый столбец
            {
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M1.M + i*M1.m + j);
            }
            if(j == M1.m - 1)//последний столбец
            {
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M1.M + i*M1.m + j);
            }
        }
    }
    return Tmp;
}
Matrix operator <(Matrix &M1, Matrix &M2)
{
    //М3=М1<М2 – Сформировать матрицу из тех строк М1 и М2, для которых выполняется условие:
    //первый элемент строки больше среднего арифметического значения элементов этой строки.
    Matrix Tmp(M1.m, M1.m);
    Tmp.n = M1.n;
    Tmp.m = M1.m;
    for (int i = 0; i < M1.n; i++)
    {
        if (srArifm(i, M1) < *(M1.M + i*M1.m + 0)) //если М1 удовлетворяет условию
        {
            cout << "Среднее арифметическое [" << i << "] строки M1=" << srArifm(i, M1) << "<" << *(M1.M + i*M1.m + 0) << endl;
            for (int j = 0; j < M1.m; j++)
            {
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M1.M + i*M1.m + j);
            }
        }
        else if (srArifm(i, M2) < *(M2.M + i*M2.m + 0)) //если М2 удовлетворяет условию
        {
            cout << "Среднее арифметическое [" << i << "] строки M2=" << srArifm(i, M2) << "<" << *(M2.M + i*M2.m + 0) << endl;
            for (int j = 0; j < M2.m; j++)
            {
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = *(M2.M + i*M2.m + j);
            }
        }
        else //если ни одно условие не выполняется - заполняем 0
        {
            for (int j = 0; j < M2.m; j++)
            {
                *(Tmp.M + i*Tmp.m + j) = 0;
            }
        }
    }
    return Tmp;
}
float srArifm(int num, const Matrix& A)
{// Среднее арифметическое строки матрицы
    int i;
    float Sr, S = 0;
    for (i = 0; i < A.m; i++)
    {
        S += *(A.M + num*A.m + i);
    }
    Sr = S / A.m;
    return Sr;
}
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;
    cout << "-------Каждое действие отдельно-------" << endl;
    D = A/B;
    Print(D);
    F = B >> C;
    Print(F);
    G = C < A;
    Print(G);
    cout << "-------C >> A <( B >>( C / A)) -------" << endl;
    I = C >> A < (B >> (C / A));
    Print(I);
    system("pause");
}