05.LabII.TADMatriz

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Laboratório de Programação II
Departamento de Ciência da Computação
UFJF
Aula de hoje
•Matrizes
•Representação linear
Matrizes
– Matrizes aparecem com grande frequência
em diversos problemas.
– A seguir, será apresentada a implementação
de um TAD para matrizes cheias (densas)
usando a representação linear vista em sala
de aula de ED.
– TAD TMat2D
TAD TMat2D
•Dados
–M x N elementos
•Operações
–Construir (Criar) matriz com M linhas e N colunas
–Destruir (Liberar) matriz
–Consultar (Acessar) elemento na posição (i,j)
– Atribuir (Alterar) o valor do elemento na posição
(i,j)
–etc.
TAD TMat2D 
(representação linear)
TAD TMat2D
•Observações:
–O TAD TMat2D será implementado usando uma
representação linear – isto é, um vetores.
–Sendo assim, é necessário transformar os índices
i e j da matriz, no índice K correspondente do
vetor.
–Logo, K = I * N + J
TAD TMat2D
•Para implementar o TAD TMat2D em C++ deve-
se criar os seguintes arquivos:
–TMat2D.h
•Definição da classe TMat2D
•Dados e operações do TAD
–TMat2D.cpp
•MI – Modulo de implementação do TAD TMat2D
TMat2D.h
class TMat2D
{
private:
float *vet;
int m, n;
int detInd(int linha, int coluna);
public:
TMat2D(int mm, int nn);
void atribui(int linha, int coluna, float
valor);
float consulta(int linha, int coluna);
~TMat2D();
};
TMat2D.cpp (1)
#include "TMat2D.h"
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
TMat2D::TMat2D(int mm, int nn)
{
cout << "Construtor (TMat2D)" << endl;
m = mm;
n = nn;
vet = new float[m*n];
}
TMat2D::~TMat2D()
{
cout << "Destrutor (TMat2D)" << endl;
delete [] vet;
}
TMat2D.cpp (2)
int TMat2D::detInd(int linha, int coluna)
{
if(linha >= 0 && linha < m && coluna >= 0
&& coluna < n)
return n*linha + coluna;
else
return -1;
}
TMat2D.cpp (3)
float TMat2D::consulta(int linha, int coluna)
{
int k = detInd(linha, coluna);
if(k != -1)
return vet[k];
else
{
cout << "Indice invalido!" << endl;
exit(1);
}
}
TMat2D.cpp (4)
void TMat2D::atribui(int linha, int coluna,
float valor)
{
int k = detInd(linha, coluna);
if(k != -1)
vet[k] = valor;
else
{
cout << "Indice invalido!" << endl;
exit(1);
}
}
PA usando o TAD TMat2D
#include <iostream>
#include "TMat2D.h" // inclui o TAD TMat2D0
using namespace std;
int main(){
int i,j;
float valor;
TMat2D *mat = new TMat2D(3,3);// cria matriz
for (i=0;i<3;i++){
for (j=0;j<3;j++){
cin >> valor; // le dados do teclado
mat->atribui(i,j,valor);//preenche a
//matriz
}
}
mat->imprimir();//implementar de forma a
//atender o exercício 1
delete mat; // libera matriz
return 0;
}
Exercícios
1. Implementar uma operação no MI do TAD TMat2D
para imprimir a matriz.
2. Implementar uma função no PA que determina se
uma matriz é ou não simétrica.
3. Implementar uma função no PA para encontrar o
maior valor da matriz.
4. Implementar uma operação no MI do TAD TMat2D
para calcular e retornar a multiplicação de 2 matrizes.
Uma delas é passada implicitamente e a outra como
parâmetro, protótipo:
TMat2D* TMat2D::Multiplica(TMat2D *M)
Exercícios
5. Implementar uma operação no MI do TAD TMat2D
para criar e retornar a transposta da matriz. Utilizar o
seguinte protótipo:
TMat2D* TMat2D::Transposta();
Obs: essa operação não deve alterar a matriz original,
apenas criar uma nova matriz e copiar os elementos de
forma correta para a nova matriz.
6. Implementar a operação no MI do TAD TMat2D que
realiza o produto de uma matriz por um vetor. O vetor
será representado por um array de objetos do domínio
float. Deve-se verificar se número de elementos n
do vetor é igual ao número de linhas da matriz.
Exercícios
Essa operação deve possuir o seguinte protótipo:
float* TMat2D::ProdMatVet(int n,
float v[]);
onde v representa o vetor a ser multiplicado pela
matriz. O resultado é um vetor (float*) que deve ser
alocado de forma dinâmica dentro da função e
retornado ao final.