Lab_5/16 var (IIl semester)

//Lab_5.cpp
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <conio.h>
#include <time.h>
using namespace std;
//16. C * (A < B) & A
//M3=M1 < M2 – элементы строк М1 и М2 сортируются по убыванию, затем выполняется операция M1*M2;
//M3=M1 *M2 поэлементное умножение матриц;
//M3=M1 & M2 – М3[i,j] = большему из (M1[i,j] и M2[i,j]).
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&);
    friend void BubbleSort(Matrix&,int,int);
    friend int getMax(Matrix&, Matrix&, int, int);
    // вывод матрицы на экран
    friend void Print(Matrix&);
    friend Matrix const operator *(Matrix&, Matrix&);
    friend Matrix const operator <(Matrix&, Matrix&);
    friend Matrix const 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" << endl;
}
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" << 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) = -10 + rand() % 20;
        }
    }
}
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;
}
void BubbleSort(Matrix &Z, int _n, int _m)
{
    for (int i = 0; i < _m; i++)
        for (int j = 0; j < _n - 1; j++)
            for (int k = 0; k < _n - j - 1; k++)
                if (*(Z.M + i*Z.m + k) > *(Z.M + i*Z.m + k+1))
                    swap(*(Z.M + i*Z.m + k), *(Z.M + i*Z.m + k + 1));
}
Matrix const operator < (Matrix &M1, Matrix &M2)
{//M3=M1 < M2 – элементы строк М1 и М2
    //сортируются по убыванию, затем выполняется операция M1*M2;
    int i, j, l, t, m1, m2, n1, n2;
    m1 = M1.m;
    n2 = M2.n;
    m2 = M2.m;
    n1 = M1.n;
    BubbleSort(M1, m1, n1);
    BubbleSort(M2, m2, n2);
    cout << "Sort\n";
    Print(M1);
    Print(M2);
    // нормализация размеров матриц
    if (n1 > n2)
        normN(M2, n1);
    else if (n1 < n2)
        normN(M1, n2);

    if (m1 > m2)
        normM(M2, m1);
    else if (m1 < m2)
        normM(M1, m2);
    // Создание матрицы М3
    Matrix M3(M1.n, M1.m);
    M3.n = M1.n;
    M3.m = M1.m;
    M3 = M1*M2;
    return M3;
}
Matrix const operator *(Matrix &M1, Matrix &M2)
{// Операция * - сумма произведений элементов i-го
 // столбца М1 и j-ой строки М2
    int i, j, l, t, m1, m2, n1, n2;
    m1 = M1.m;
    m2 = M2.m;
    n1 = M1.n;
    n2 = M2.n;
    if (n1 > n2)
        normN(M2, n1);
    else if (n1 < n2)
        normN(M1, n2);
    if (m1 > m2)
        normM(M2, m1);
    else if (m1 < m2)
        normM(M1, m2);
    Matrix M3(M1.n, M1.m);
    M3.n = M1.n;
    M3.m = M1.m;
    t = M1.n;
    if (M1.n > M1.m) t = M1.m;
    for (i = 0; i < M3.n; i++)
        for (j = 0; j < M3.m; j++)
            *(M3.M + i*M3.m + j) = 0;
    for (i = 0; i < M3.n; i++)
        for (j = 0; j < M3.m; j++)
            for (l = 0; l<t; l++)
                *(M3.M + i*M3.m + j) += (*(M1.M + i*M1.m + l) * *(M2.M + l*M2.m + j));
    return M3;
}
int getMax(Matrix &M1, Matrix &M2, int i, int j)
{
    if (*(M1.M + i*M1.m + j) > *(M2.M + i*M2.m + j))
        return *(M1.M + i*M1.m + j);
    else
        return *(M2.M + i*M2.m + j);
}
Matrix const operator &(Matrix &M1, Matrix &M2)
{
    int i, j, t, m1, m2, n1, n2;
    m1 = M1.m;
    m2 = M2.m;
    n1 = M1.n;
    n2 = M2.n;
    if (n1 > n2)
        normN(M2, n1);
    else if (n1 < n2)
        normN(M1, n2);
    if (m1 > m2)
        normM(M2, m1);
    else if (m1 < m2)
        normM(M1, m2);
    Matrix M3(M1.n, M1.m);
    t = M1.n;
    if (M1.n > M1.m) t = M1.m;
    for (i = 0; i < M3.n; i++)
        for (j = 0; j < M3.m; j++)
            *(M3.M + i*M3.m + j) = getMax(M1, M2, i, j);
    return M3;
}
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;
    Matrix A(n, m);
    Formation(A); //Заполнение матрицы
    Print(A);
    cout << "Введите размерность матрицы B:\n";
    cout << "Введите количество строк: ";
    cin >> n;
    cout << "Введите количество столбцов: ";
    cin >> m;
    Matrix B(n, m);
    Formation(B); //Заполнение матрицы
    Print(B);
    cout << "Введите размерность матрицы C:\n";
    cout << "Введите количество строк: ";
    cin >> n;
    cout << "Введите количество столбцов: ";
    cin >> m;
    cout << endl;
    Matrix C(n, m);
    Formation(C); //Заполнение матрицы
    Print(C);
    Matrix D, F, G;
    //M3=M1&M2
    D = A & C;
    cout << "D=A & C" << endl;
    Print(D);
    //M3=M1 *M2
    F = B*C;
    cout << "F=B * C" << endl;
    Print(F);
    //M3 = M1 < M2
    G = A<B;
    cout << "G=A < B" << endl;
    Print(G);
    cout << endl;
    system("pause");
    return 0;
}