矩阵计算器 | Matrix_Calculator

参加 北理十行代码挑战赛 的简单作品。

实现了基本的界面, 矩阵的定义与使用，包含矩阵的表达式计算.

代码简介

文件结构

• include
  • 在Frac.h中封装了Frac分数类
  • 在Matrix.h中封装了Matrix矩阵类
  • 在Color.h中
    • 声明了几个ANSI转义符,用于设计交互界面的字体样式
    • 声明了一个颜色输出函数,用于
  • 在Menu.h中封装了Menu菜单类,用于可视化和交互设计
  • 在Evaluate.hpp中主要定义了表达式求值的函数
  • 在Operations.hpp中定义了菜单中的各类交互操作,以及定义了Menu类型变量Main,即为主菜单
• src
  • Color.cpp,Frac.cpp, Matrix_Functions.cpp, Matrix_Operators.cpp, 分别提供了上述头文件的代码实现
  • Matrix_Functions.cpp里定义了Matset变量,该变量类型为std::map<std::string,Matrix>,意义为存储矩阵名和实际矩阵值的键值对
  • main.cpp中定义了main函数

文件树
Matrix_Calculator
│  CMakeLists.txt
│
├─include
│      Color.h
│      Evaluate.hpp
│      Frac.h
│      Matrix.h
│      Menu.hpp
│      Operations.hpp
│
├─lib
└─src
        Color.cpp
        Frac.cpp
        main.cpp
        Matrix_Functions.cpp
        Matrix_Operators.cpp

功能介绍

• 基本功能
  • 输入矩阵
    • 可以以小数分数和整数的形式输入
    • 
    • 最终以分数Frac类的形式显示
    • 
  • 查看矩阵
  • 矩阵表达式求值
    • 加,减,乘,次方
    • 求逆,转置
  • 各类相关的矩阵计算
    • 矩阵转置
    • 矩阵求逆
      • 使用与单位矩阵一并高斯消元的方式进行求逆
      • 可以显示做题过程以便抄写线性代数作业
    • 高斯消元
      • 可以显示做题过程以便抄写线性代数作业
    • 求行列式
      • 使用按行展开的方式递归地求解
• 错误排查
  • 考虑了部分用户输入失误的情况
  • 考虑了部分数据错误的情况
  • 配备了部分错误情况输出提醒

自测运行环境

环境

• 操作系统: Windows 11 专业版
• 编译环境:
  • 语言标准: C++20
  • g++: 13.2.0
  • cmake: 3.29.2
  • ninja: 1.11.1

启动！方式

1. 编译源文件的方式(保证已经安装并配置CMake环境)
   在命令行中输入以下内容

mkdir build (如果不存在build文件夹)
cd .\build\
cmake ..
cmake --build .

之后会在.\build\下生成一个Matrix-Calculator.exe可执行文件

2. 直接运行Compile.ps1
   之后也会在.\build\下生成一个Matrix-Calculator.exe