目标：
- 掌握指针和结构、文件的结合使用。掌握形参与实参
- 首先通过读书，掌握c语言文本文件的基本概念和基本操作。熟悉文本文件的读写及fopen/fclose,fscanf/fprintf等函数。
- 上机练习1：将几个数字及字符串写入文件。读出并显示。
- 通过读书，掌握结构的基本概念；学习和实践结构数组，结构指针概念。
- 上机练习2：将矩阵表示为结构，成员包括：矩阵行数，列数，及指向矩阵具体元素的指针；然后重做第一课练习。
作业：
使用读写文件的矩阵乘法
要求：
读出指定文本文件中各矩阵，计算多矩阵相乘后结果，并将结果写入另一文本文件中。
文件名任意；如输入文件：input.txt; 输出文件out.txt
输入文件格式：将多个矩阵记录在文件中，多个矩阵以空行分隔。类似：
1 3 2
2 5 4
3
8
12
(上述文件包括2个矩阵，分别为2*3和3*1的）（提示：对于多矩阵，可使用结构数组/结构指针)
#include
#include
#include
using namespace std;
struct mat /*结构体，包含每个矩阵自身的信息，以及下一个矩阵的存储位置*/
{
int rows = 0;
int columns = 0;
int **a = NULL;
struct mat *next = NULL;
}result;
void input() /*向矩阵中输入数据*/
{
int i, j, num = 0, flag = 0;
char ch;
struct mat *p=NULL;
FILE *fp;
/*打开文件*/
if ((fp = fopen("input.txt", "r")) == NULL){
cout << "Error.";
exit(1);
}
p = result.next;
while (p != NULL){
/*开括矩阵空间*/
if ((p->a = (int **)malloc(p->rows*sizeof(int *))) == NULL){
cout << "ERROR!";
exit(1);
}
for (i = 0; i < p->rows; i++)
if ((p->a[i] = (int *)malloc(p->columns*sizeof(int))) == NULL){
cout << "ERROR!";
exit(1);
}
for (i = 0; i < p->rows; i++)
for (j = 0; j < p->columns; j++){
while (1){
ch = fgetc(fp);
/*将数值记录下来*/
if (ch >= '0' && ch <= '9'){
num = num * 10 + (int)(ch - '0');
flag = 0;
}
else{
if (ch == 10)
flag++;
if (flag == 2){
flag = 0;
continue;
}
p->a[i][j] = num;
num = 0;
break;
}
}
}
p = p->next;
}
fclose(fp);
/*创建存结果的矩阵*/
if ((result.a = (int **)malloc(result.rows*sizeof(int *))) == NULL){
cout << "ERROR!";
exit(1);
}
for (i = 0; i < result.rows; i++)
if ((result.a[i] = (int *)malloc(result.columns*sizeof(int))) == NULL){
cout << "ERROR!";
exit(1);
}
}
/*释放空间*/
void freespace()
{
struct mat *p1 = NULL, *p2 = NULL;
int i;
p1 = result.next;
while (p1!=NULL){
p2 = p1;
p1 = p1->next;
for (i = 0; i < p2->rows; i++)
free(p2->a[i]);
free(p2->a);
free(p2);
}
}
void calculate() /*计算矩阵乘法*/
{
struct mat *p = NULL, temp;
int i, j, k;
p = result.next;
for (i = 0; i < p->rows; i++) /*第一个矩阵可以直接把数据给result矩阵*/
for (j = 0; j < p->columns; j++)
result.a[i][j] = p->a[i][j];
result.rows = p->rows; /*记录现在的矩阵的行列数*/
result.columns = p->columns;
p=p->next;
/*创建一个临时矩阵，用于计算*/
if ((temp.a = (int **)malloc(result.rows*sizeof(int *))) == NULL){
cout << "ERROR!";
exit(1);
}
for (i = 0; i < result.rows; i++)
if ((temp.a[i] = (int *)malloc(result.columns*sizeof(int))) == NULL){
cout << "ERROR!";
exit(1);
}
while (p != NULL){
for (i = 0; i < result.rows; i++) /*把result矩阵里的数给临时矩阵，并将result矩阵清零*/
for (j = 0; j < result.columns; j++){
temp.a[i][j] = result.a[i][j];
result.a[i][j] = 0;
}
temp.rows = result.rows;
temp.columns = result.columns;
for (i = 0; i < temp.rows; i++) /*进行临时矩阵和当前矩阵的乘法运算，将结果保存在result矩阵*/
for (j = 0; j < p->columns; j++){
for (k = 0; k < temp.columns; k++)
result.a[i][j] += temp.a[i][k] * p->a[k][j];
}
result.columns = p->columns; /*记录当前的矩阵列数，行数则不变*/
p = p->next;
}
}
int main(void)
{
FILE *fp;
char ch;
int flag = 0, r = 0, c = 0;
struct mat *p = NULL, *temp = NULL;
p = &result;
/*打开文件*/
if ((fp = fopen("input.txt", "r")) == NULL){
cout << "Error.";
exit(1);
}
do /*一直读到文件结束为止*/
{
ch = fgetc(fp);
if (ch >= '0' && ch <= '9') /*记录有多少个元素*/{
flag = 0;
continue;
}
r++;
/*记录连续的换行符的个数，若有连续两个换行符，说明下面是一个新的矩阵*/
if (ch == 10){
flag++;
c++;
}
/*将每个矩阵的行列数记录下来*/
if (flag == 2 || ch == EOF){
temp = (struct mat*)malloc(sizeof(struct mat));
temp->rows = c + 1 - flag;
temp->columns = (r - 1) / temp->rows;
temp->next = NULL;
if (temp->rows > result.rows)
result.rows = temp->rows;
if (temp->columns > result.columns)
result.columns = temp->columns;
p->next = temp;
p = p->next;
flag = 0;
c = 0;
r = 0;
}
} while (ch != EOF);
fclose(fp);
input();
calculate();
/*打开文件*/
if ((fp = fopen("out.txt", "w")) == NULL){
cout << "Error.";
exit(1);
}
/*输出运算结果*/
for (int i = 0; i < result.rows; i++){
for (int j = 0; j < result.columns; j++)
fprintf(fp,"%d\t",result.a[i][j]);
fprintf(fp,"\n");
}
fclose(fp);
freespace();
return 0;
}
/*
本程序要求input.txt具有如下格式：
1 3 2（每行最后一个数后面的字符为换行符）
2 5 4
（矩阵之间空一行，且这一行只有一个换行符）
3
8
12
（文件结束标志“EOF”必须在最后一个数的下一行，且这一行只有这一个字符）
*/