n阶行列式计算----c语言实现(完结)

花了半天时间,写了这个n阶行列式计算的程序,应该算是比较优美吧,有很多地方多次做了优化,程序占用内存不是很大,要是说小吧,也不合适,因为里边有一个递归,而且递归的深度还比较深。时间复杂度具体没有细看,应该不会太大。
看我的程序运行的截图:




ok,先看程序。
 
 C  Code 
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#include <malloc.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>//包含的头文件不解释
typedef bool int //因为标准c里边没有bool类型才这么做
#define false 0
#define true 1
 
                                  //定义几个全局变量,无奈之举
int
 * c,                       //将整个行列式的值存到c指向的空间里
      n = 
0,                  //记录当前的行列式计算进行了多少步
      a,                         //方便传递行列式的阶数
      sum = 
0;             //记录每一步行列式计算所累加的结果
int aq(int a)              //计算阶乘的函数,就不多解释了
{
    
int s = 1;
    
for(int i = 1; i <= a; i ++)
          s *= i;
    
return s;
}
void swap(int * a, int * b)//利用地址传递,交换两个数的值
{
    
int m =* a;
    * a = * b;
    *b = m;
}
bool sa(int * l)//计算在行列式计算过程中每一项前边的符号是正还是负
{
    
int n = 0;//n为行列式展开式每一项的逆序数
    
for(int i = 0; i < a-1; i ++)
         
for(int j = i+1; j < a; j++)
               
if(l[i]>l[j])n++;//不断通过条件判断累加逆序数得出最终的逆序数
    
if(n % == 0return false;//若为正,则返回false
    
return true;//否则返回true
}
void perm(int * l,int k,int m)//整个程序里边的核心函数,找出在不同行不同列的所有组合
{
    
int i, s = 1;
    
if(k > m)
    {
        n++;//每递归回来一次,将记录运行次数加一
        
for(int j = 0; j < a; j ++)
              s *= c[ l[ j ] + a * j ];//算出此次行列式展开式的这项的值
     
   
if( sa( l ) ) s * = -1;//确定这一项的符号
        //输出当前sum内的值(即到当前为止所得到的结果是多少)
        //输出运行的完成程度(即当前运行的次数除以总次数) 

        printf(
"%5d      完成度:%2.2f%%\n", sum + = s, n/( aq( a ) * 0.) * 10 );
    }

    
else  //不断的向内递归,就不多解释了,因为很多大公司招聘的时候,全排列问题在笔试环节是必出题,百度里有很多解释
    {
        
for(i = k; i <= m; i++)
        {
            swap(l + k, l + i);
            perm(l, k + 
1, m);
            swap(l + k, l + i);
        }
    }
}
void main()//主函数
{
    
int * b,//一个辅助变量,在递归函数中将b指向的空间内的值进行全排列,也即行列式展开式不同组合的下标
    i, //循环中的辅助变量
    f, //在格式化输出行列式的辅助变量
    e;//判断是否退出程序的标志位
    system(
"color 3e");//设置程序运行的前景色和背景色
u: system(
"cls");//清空屏幕
    printf(
"请输入行列式的阶数:\n");
    scanf(
"%d", &a);//获取行列式的阶数
    b = ( 
int * ) malloc ( sizeof int ) * a );//为变量申请空间
    c = ( 
int * ) malloc ( sizeof int ) * a * a );
    
for( i = 0; i < a; i++)
         * ( b + i ) = i;//为辅助变量也即行列式下标逐个赋值
    
for( i = 0; i < a * a; i++)
    {
        
if( i % a == )
            printf(
"请依次输入行列式中第%d行的值(以空格分隔):\n",i / a + );//提示输入行列式的值
        scanf(
"%d", c + i );
    }
    printf(
"\n\n");
    perm( b, 
0, a - );//计算行列式的值
    printf(
"\n行列式展开式共有%d项\n", aq( a ) );//打印出来行列式的各种信息
   
 if ( a % != ) f = a + 1;//判断当前的行列式是偶数行还是奇数行
        
else f = a;
    
for( i = 0; i < a * a; i ++ )
    {       

        
if ( i / a + == f / && i % a == 0) //判断是否达到行列式中间的一行行首
            printf(
"D = ");//输出“D = ”
        
else if ( i % a == 0) //判断是否是每一行的行首,若是则输出四个空格,保证输出的格式优美
                    printf(
"    ");
        
if ( i % a == 0) //判断是否是行首,若是输出制表符竖线,可与上一句写到一块儿
            printf(
"┃");
        
if ( ( i + ) % a == 0) //判断是否是行列式某一行的最后一个数
            printf(
"%2d", * ( c + i ) );
        
else printf("%2d ", * ( c + i ) );//若不是行列式某一行的最后一个数则在数字后边加一个空格
        
if ( ( i + ) % a == ) //判断是否到达一行的行末
            printf(
"┃");
        
if ( ( i + ) / a == f / && ( i + ) % a == 0) //判断是否达到行列式中间一行的行末,输出整个行列式的值
            printf(
" = %d\n",sum);
        
else if ( ( i + ) % a == ) //判断是否到达行末输出换行
                    printf(
"\n");
    }
    printf(
"\n\n");
    printf(
"是否继续?( 1 / 0 )\n");//提示是否退出
    scanf(
"%d", &e);
    n = 0;//每次都将都将上一次的运行记录消除
    
if( e ==goto u;//判断是否推出
    
else if ( e == ) exit( );
}

 
过了很久之后,加了一些注释,若是各位看官还有不清楚的请百度去,或者直接问我,愿意解答。
里边还有好多地方可以调整,若有更好的调整方法,请联系我,不胜感激。 







 

posted @ 2013-10-06 14:34  Tosone  阅读(4718)  评论(0编辑  收藏  举报