matice

from math import *  # vlozenie vsetkych prvkov z kniznice math

# trieda Matica - vsetky matice, s ktorymi budeme pracovat, budu instancie tejto triedy
class Matica:
    # rows = pocet riadkov, cols = stlpcov, n = ak je True, automaticky si pyta definovanie matice
        def __init__(self,rows=False,cols=False,n=True):
                self.r=rows
                self.c=cols
        # obsah matice: dvojrozmerne pole [riadok1[stlpec1,stlpec2], riadok2[stlpec1,stlpec2]]
                self.val = []
        # ak je n=True a su zadane riadky a stlpce, pyta definovanie
                if n and rows and cols:
                        self.insert()

        def insert(self):
        # r-krat si vypyta riadok matice
                for i in range(self.r):
                        x=input("{0}. riadok: ".format(i+1))
                        self.val.append(
                # do obsahu sa pripoji pole s hodnotami
                # hodnoty sa rozdelia bud podla medzery alebo podla |
                # aby bolo mozne napisat do vyrazu medzeru
                                x.split(" | ") if " | " in x else x.split(" ")
                        )

        def show(self):
        # prechadza vsetky riadky a postupne ich vypisuje
                for i in self.val:
            # " ".join(i) spravi z pola ["1","5","7"] retazec "1 5 7"
                        print(" ".join(i))

# trieda Calc, obsahuje funkcie na vypocty
class Calc:
    # funkcia na scitanie, parametre a,b su instancie triedy Matica
        def sum(self,a,b):
                o=Matica() # vytvorenie novej matice (do ktorej ulozime vysledok)
                o.val=a.val # skopirujeme hodnoty z matice a, cim sa vytvori pole s potrebnym rozmerom

        # prechadzame postupne riadky v matici b
        # do I sa ulozi index (0, 1, 2, ..) a do i samotna hodnota, tj pole riadok
                for I,i in enumerate(b.val):
            # teraz prechadzame vybrany riadok po stlpcoch
            # hodnotu stlpca ulozi do y, index stlpca do Y
                        for Y,y in enumerate(i):
                # do matice "o" na poziciu [riadokI][stlpecY] sa ulozi
                # sucet hodnot z matice A a matice B
                # funkcia eval() je pouzita preto, aby bolo mozne prelozit vyrazy
                # 5**2, 4*pi, sqrt(25), ...
                                o.val[I][Y]=str(eval(o.val[I][Y])+eval(y))
        # vypise novu maticu a cez return ju vrati (takze s nou mozeme dalej pracovat)
                o.show()
                return o
        def mul(self,a,b):
                o=Matica() # nova matica
        # prechadzame riadky z matice A, index ulozi do I, hodnotu do i
                for I,i in enumerate(a.val):
            # v novej matici "vytvori" novy riadok, tj prazdne pole
                        o.val.append([])
            # prechadzame pocet stlpcov v matici B, index ulozi do y
                        for y in range(b.c):
                # do novej matice na posledny riadok vlozime novy prvok (retazec)
                                o.val[I].append(str(
                    # vyraz [eval(i[z])*eval(b.val[z][y]) for z in range(b.r)]
                    # je v skratke zapisany cyklus, ktory prechadza pocet riadkov v matici B
                    # a vrati pole (ktoreho dlzka sa rovna poctu riadkov B)
                    # kde jeden prvok je nasobok hodnoty stlpca z vybraneho riadku matice A
                    # a hodnota prislusneho riadku a stlpcu z matice B
                    # nakoniec sa toto pole scita funkciou sum
                    # sum([1,59,65]) == 125
                                        sum([eval(i[z])*eval(b.val[z][y]) for z in range(b.r)])
                                ))
        # vypise novu maticu a vrati ju
                o.show()
                return o


### priklady pouzitia:
> a=Matica(3,3)
1. riadok: 1 2 3
2. riadok: 4 5 6
3. riadok: 7 8 9
> b=Matica(3,3)
1. riadok: 4 2 8
2. riadok: 10 12 4
3. riadok: 4 5 9
> x=Calc()
> c=x.mul(a,b)
36 41 43
90 98 106
144 155 169
> d=x.sum(a,b)
5 4 11
14 17 10
11 13 18

###

> a=Matica(3,3)
1. riadok: 3**2 sqrt(25) 5*pi
2. riadok: 32+15 18/2 43*5
3. riadok: 19 68 56
> b=Matica(3,3)
1. riadok: 1 2 3
2. riadok: 4 5 6
3. riadok: 7 8 9
> x=Calc()
> c=x.mul(a,b)
138.95574287564276 168.66370614359172 198.3716694115407
1588.0 1859.0 2130.0
683 826 969
> d=x.sum(a,b)
10 7.0 18.707963267948966
51 14.0 221
26 76 65
>
> e=Matica(3,3) # vytvorime prazdnu maticu
1. riadok: 0 0 0
2. riadok: 0 0 0
3. riadok: 0 0 0
> f=x.sum(a,e) # scitanim matice A s prazdnou maticou dostaneme vypocitanu maticu A
9 5.0 15.707963267948966
47 9.0 215
19 68 56