Matriz Class Reference

#include <Matriz.hpp>

Public Member Functions
	Matriz (int m=3, int n=3)
	Constructor.
	Matriz (const Matriz &v)
	Constructor de copias.
Matriz &	operator= (const Matriz &v)
	Operador de asignaci�n. Copia una matriz en otra matriz.
	~Matriz ()
	Destructor.
void	Capturar ()
	Captura los elementos de una matriz por teclado.
void	Redimensionar (unsigned int nuevo_m, unsigned int nuevo_n)
	Obtiene el n�mero de filas de una matriz.
void	Imprimir () const
	Imprime una matriz en pantalla.
int	ObtenerNumRen () const
	Obtiene el n�mero de filas de una matriz.
int	ObtenerNumCol () const
	Obtiene el n�mero de columnas de una matriz.
Matriz	operator+ (const Matriz &v) const
	Operador para sumar dos matrices.
Matriz	operator- (const Matriz &v) const
	Operador para restar dos matrices.
Matriz	operator* (const Matriz &v) const
	Operador para multiplicar dos matrices.
Matriz	operator* (double escalar) const
	Operador para multiplicar una matriz por un escalar.
Matriz	Transpuesta () const
	Calcula la transpuesta de una matriz.
tipo	Determinante () const
	Calcula el determinante de una matriz.
Matriz	Cofactores () const
	Calcula la matriz de cofactores de una matriz.
Matriz	Inversa () const
	Calcula la matriz inversa de una matriz.

Private Member Functions
void	EstablecerDim (int m, int n)

Private Attributes
unsigned int	m
unsigned int	n
tipo **	componente = nullptr

Friends
std::ostream &	operator<< (std::ostream &out, const Matriz &v)
	Funci�n amiga para la sobrecarga del operador de inserci�n.
std::istream &	operator>> (std::istream &in, Matriz &v)
	Funci�n amiga para la sobrecarga del operador de extracci�n.
Matriz	operator* (double escalar, const Matriz &v)
	Funci�n amiga para la sobrecarga del operador de multiplicaci�n por escalar.

Detailed Description

Permite manipular matrices y realizar diversas operaciones matriciales, incluyendo suma, resta, multiplicaci�n, multiplicaci�n por un escalar, determinante, inversa, cofactores, transposici�n y redimensionamiento.

Note

Esta clase se dise�� para manejar matrices de tipo long double.

Definition at line 18 of file Matriz.hpp.

Constructor & Destructor Documentation

Matriz() [1/2]

Matriz::Matriz ( int m = 3, int n = 3 )

explicit

Constructor.

Versi�n 1: Constructor de una matriz de 3x3 por omisi�n.

Versi�n 2: Constructor de una matriz de las dimensiones indicadas por m y n.

Parameters

m	N�mero de filas de la matriz.
n	N�mero de columnas de la matriz.

Precondition

m y n deben ser n�meros positivos.

Exceptions

const

char * La matriz no puede ser creada o las dimensiones no son positivas.

Definition at line 26 of file Matriz.cpp.

                           {
    EstablecerDim(m, n);
    try {
        componente = new tipo*[m];
        componente[0] = new tipo[m * n];
        for (int i = 1; i < m; ++i)
            componente[i] = componente[0] + i * n;
 
        // Inicializar la matriz con ceros
        for (int i = 0; i < m; ++i) {
            for (int j = 0; j < n; ++j) {
                componente[i][j] = 0;
            }
        }
    } catch(std::bad_alloc &) {
        throw "No es posible construir una Matriz";
    }
}

Matriz() [2/2]

Matriz::Matriz

(

const Matriz &

v

)

Constructor de copias.

Parameters

v	La matriz a copiar.

Exceptions

const

char * La matriz copia no puede ser creada.

Definition at line 47 of file Matriz.cpp.

                              : m(v.m), n(v.n), componente(nullptr) {
    try {
        componente = new tipo*[m];
        componente[0] = new tipo[m * n];
        for (unsigned int i = 1; i < m; ++i)
            componente[i] = componente[0] + i * n;
 
        // Copiar los elementos de v a la matriz actual
        for (unsigned int i = 0; i < m; ++i) {
            for (unsigned int j = 0; j < n; ++j) {
                componente[i][j] = v.componente[i][j];
            }
        }
    } catch(std::bad_alloc &) {
        throw "No es posible construir una Matriz";
    }
}

~Matriz()

Matriz::~Matriz

(

)

Destructor.

Definition at line 95 of file Matriz.cpp.

                {
        delete[] componente[0];
        delete[] componente;
        componente = nullptr;
}

Member Function Documentation

Capturar()

void Matriz::Capturar

(

)

Captura los elementos de una matriz por teclado.

Definition at line 101 of file Matriz.cpp.

{
    for(unsigned int i = 0 ; i < m ; ++i){
        for(unsigned int j = 0; j<n; ++j){
                    cin >> componente[i][j];
        }
    }
 
}

Cofactores()

Matriz Matriz::Cofactores

(

)

const

Calcula la matriz de cofactores de una matriz.

Returns

La matriz de cofactores.

Exceptions

const

char * La matriz no es cuadrada o la matriz de cofactores no puede ser calculada.

Definition at line 235 of file Matriz.cpp.

{
    if(n!=m) throw "Dimensiones incorrectas para el la matriz de cofactores";
    Matriz cofactores(n, n);
    Matriz submatriz(n-1, n-1);
        for (unsigned int i = 0; i < n; ++i) {
        for (unsigned int j = 0; j < n; ++j) {
            int submatriz_fila = 0;
            for (unsigned int k = 0; k < n; ++k) {
                if (k != i) {
                    int submatriz_columna = 0;
                    for (unsigned int l = 0; l < n; ++l) {
                        if (l != j) {
                            submatriz.componente[submatriz_fila][submatriz_columna] = componente[k][l];
                            ++submatriz_columna;
                        }
                    }
                    ++submatriz_fila;
                }
            }
 
            // Calcula el cofactor como el determinante de la submatriz con signo alternante
            int signo = (i + j) % 2 == 0 ? 1 : -1;
            cofactores.componente[i][j] = signo * submatriz.Determinante();
        }
    }
    return cofactores;
}

Determinante()

tipo Matriz::Determinante

(

)

const

Calcula el determinante de una matriz.

Returns

El determinante de la matriz.

Exceptions

const

char * La matriz no es cuadrada o el determinante no puede ser calculado.

Definition at line 201 of file Matriz.cpp.

{
    if(n!=m) throw "Dimensiones incorrectas para el determinanate";
    if (n == 1) {
        return componente[0][0];
    } else {
        tipo det = 0;
        Matriz submatriz(n - 1, n - 1);
 
        for (unsigned int i = 0; i < n; ++i) {
            // Obtiene la submatriz eliminando la primera fila y la columna i
            int submatriz_fila = 0;
            for (unsigned int j = 1; j < n; ++j) {
                int submatriz_columna = 0;
                for (unsigned int k = 0; k < n; ++k) {
                    if (k != i) {
                        submatriz.componente[submatriz_fila][submatriz_columna] = componente[j][k];
                        ++submatriz_columna;
                    }
                }
                ++submatriz_fila;
            }
 
            // Calcula el cofactor como el determinante de la submatriz con signo alternante
            int signo = (i % 2 == 0) ? 1 : -1;
            tipo cofactor = submatriz.Determinante();
            det += signo * componente[0][i] * cofactor;
        }
        return det;
    }
 
}

EstablecerDim()

void Matriz::EstablecerDim ( int m, int n )

private

Definition at line 17 of file Matriz.cpp.

{
    if (m < 1 || n < 1)throw "Valor fuera de rango";
    this->n = n;
    this->m = m;
}

Imprimir()

void Matriz::Imprimir

(

)

const

Imprime una matriz en pantalla.

Definition at line 111 of file Matriz.cpp.

{
    cout << left;
    cout << "┌";
    for(unsigned int j = 0; j < n ; ++j) cout << "\t";
    cout << "┐" << endl;
 
    for(unsigned int i = 0 ; i < m ; ++i){
        cout << "│";
        for(unsigned int j = 0; j < n ; ++j) {
            if (componente[i][j] - static_cast<int>(componente[i][j]) !=0 || componente[i][j] - round(componente[i][j]) !=0 ) {
                cout << fixed << setprecision(2) << componente[i][j] << "\t" ;
            } else {
                cout << componente[i][j] << "\t" ;
            }
        }
        cout << "│";
        cout << endl;
    }
 
    cout  << "└";
    for(unsigned int j = 0; j < n ; ++j) cout << "\t";
    cout << "┘";
 
    cout << endl << endl;
}

Inversa()

Matriz Matriz::Inversa

(

)

const

Calcula la matriz inversa de una matriz.

Returns

La matriz inversa.

Exceptions

const

char * La matriz no es cuadrada, singular o la matriz inversa no puede ser calculada.

Definition at line 264 of file Matriz.cpp.

{
    if(n!=m) throw "Dimensiones incorrectas para el la matriz inversa";
    Matriz inversa(n, n);
    tipo determinante = this->Determinante();
 
    if (abs(determinante) < 1e-10) {
        throw "No existe la inversa de esta matriz";
    }
 
    Matriz cofactores(n, n);
    cofactores = this->Cofactores();
 
    for (unsigned int i = 0; i < n; ++i) {
        for (unsigned int j = 0; j < n; ++j) {
            inversa.componente[i][j] = cofactores.componente[j][i] / determinante;
        }
    }
 
    return inversa;
 
}

ObtenerNumCol()

int Matriz::ObtenerNumCol

(

)

const

Obtiene el n�mero de columnas de una matriz.

Returns

El n�mero de columnas de la matriz.

Definition at line 143 of file Matriz.cpp.

{
    return n;
}

ObtenerNumRen()

int Matriz::ObtenerNumRen

(

)

const

Obtiene el n�mero de filas de una matriz.

Returns

El n�mero de filas de la matriz.

Definition at line 138 of file Matriz.cpp.

{
    return m;
}

operator*() [1/2]

Matriz Matriz::operator*

(

const Matriz &

v

)

const

Operador para multiplicar dos matrices.

Parameters

v	La matriz a multiplicar.

Returns

La matriz resultante de la multiplicaci�n.

Precondition

Las matrices a multiplicar deben tener las mismas dimensiones.

Exceptions

const

char * Las matrices a multiplicar tienen dimensiones incompatibles o la matriz resultante no puede ser creada.

Definition at line 321 of file Matriz.cpp.

{
    if (m != v.m || n != v.n)
        throw "Dimensiones incompatibles para sumar";
 
    Matriz s(m, n);
 
    for (unsigned int i = 0; i < m; i++) {
        for (unsigned int j = 0; j < n; j++) {
            s.componente[i][j] = componente[i][j] * v.componente[i][j];
        }
    }
 
    return s;
}

operator*() [2/2]

Matriz Matriz::operator*

(

double

escalar

)

const

Operador para multiplicar una matriz por un escalar.

Parameters

escalar

El n�mero por el que se multiplica la matriz.

Returns

La matriz resultante de la multiplicaci�n por escalar.

Exceptions

const

char * La matriz resultante no puede ser creada.

Definition at line 337 of file Matriz.cpp.

{
    Matriz s(m, n);
    for (unsigned int i = 0; i < m; i++) {
        for (unsigned int j = 0; j < n; j++) {
            s.componente[i][j] = componente[i][j] * escalar;
        }
    }
 
    return s;
}

operator+()

Matriz Matriz::operator+

(

const Matriz &

v

)

const

Operador para sumar dos matrices.

Parameters

v	La matriz a sumar.

Returns

La matriz resultante de la suma.

Precondition

Las matrices a sumar deben tener las mismas dimensiones.

Exceptions

const

char * Las matrices a sumar tienen dimensiones incompatibles o la matriz resultante no puede ser creada.

Definition at line 289 of file Matriz.cpp.

{
    if (m != v.m || n != v.n)
        throw "Dimensiones incompatibles para sumar";
 
    Matriz s(m, n);
 
    for (unsigned int i = 0; i < m; i++) {
        for (unsigned int j = 0; j < n; j++) {
            s.componente[i][j] = componente[i][j] + v.componente[i][j];
        }
    }
 
    return s;
}

operator-()

Matriz Matriz::operator-

(

const Matriz &

v

)

const

Operador para restar dos matrices.

Parameters

v	La matriz a restar.

Returns

La matriz resultante de la resta.

Precondition

Las matrices a restar deben tener las mismas dimensiones.

Exceptions

const

char * Las matrices a restar tienen dimensiones incompatibles o la matriz resultante no puede ser creada.

Definition at line 305 of file Matriz.cpp.

{
    if (m != v.m || n != v.n)
        throw "Dimensiones incompatibles para sumar";
 
    Matriz s(m, n);
 
    for (unsigned int i = 0; i < m; i++) {
        for (unsigned int j = 0; j < n; j++) {
            s.componente[i][j] = componente[i][j] - v.componente[i][j];
        }
    }
 
    return s;
}

operator=()

Matriz & Matriz::operator=

(

const Matriz &

v

)

Operador de asignaci�n. Copia una matriz en otra matriz.

Parameters

v	La matriz a copiar.

Returns

La matriz copia. Permite la aplicaci�n en cascada del operador.

Exceptions

const

char * La matriz copia no puede ser creada.

Definition at line 66 of file Matriz.cpp.

                                          {
    if (this == &v) return *this;
    try {
        delete[] componente[0];
        delete[] componente;
        componente = nullptr;
 
        m = v.m;
        n = v.n;
 
        componente = new tipo*[m];
        componente[0] = new tipo[m * n];
        for (unsigned int i = 1; i < m; ++i) {
            componente[i] = componente[0] + i * n;
        }
 
        for (unsigned int i = 0; i < m; ++i) {
            for (unsigned int j = 0; j < n; ++j) {
                componente[i][j] = v.componente[i][j];
            }
        }
    } catch (std::bad_alloc &) {
        throw "No es posible construir una Matriz";
    }
 
    return *this;
}

Redimensionar()

void Matriz::Redimensionar	(	unsigned int	nuevo_m,
		unsigned int	nuevo_n )

Obtiene el n�mero de filas de una matriz.

Returns

El n�mero de filas de la matriz.

Definition at line 148 of file Matriz.cpp.

{
    if (nuevo_m < 1 || nuevo_n < 1) {
        throw "Valor fuera de rango para las dimensiones de la matriz";
    }
    if (nuevo_m == m && nuevo_n == n) {
        return;
    }
    try {
        tipo** nueva_componente = new tipo*[nuevo_m];
        nueva_componente[0] = new tipo[nuevo_m * nuevo_n];
        for (unsigned int i = 1; i < nuevo_m; ++i) {
            nueva_componente[i] = nueva_componente[0] + i * nuevo_n;
        }
 
        for (unsigned int i = 0; i < nuevo_m; ++i) {
            for (unsigned int j = 0; j < nuevo_n; ++j) {
                nueva_componente[i][j] = 0;
            }
        }
        // Copiar los valores de la matriz original que siguen siendo v�lidos
        for (unsigned int i = 0; i < std::min(m, nuevo_m); ++i) {
            for (unsigned int j = 0; j < std::min(n, nuevo_n); ++j) {
                nueva_componente[i][j] = componente[i][j];
            }
        }
 
        // Liberar la memoria de la matriz original
        delete[] componente[0];
        delete[] componente;
 
        // Asignar la nueva matriz redimensionada
        componente = nueva_componente;
        m = nuevo_m;
        n = nuevo_n;
 
    } catch (std::bad_alloc &) {
        throw "No es posible construir una Matriz";
    }
}

Transpuesta()

Matriz Matriz::Transpuesta

(

)

const

Calcula la transpuesta de una matriz.

Returns

La matriz transpuesta.

Definition at line 190 of file Matriz.cpp.

{
    Matriz s(n, m); // Crear una matriz con dimensiones transpuestas (n, m)
    for (unsigned int i = 0; i < m; i++) {
        for (unsigned int j = 0; j < n; j++) {
            s.componente[j][i] = componente[i][j]; // Asignar elementos transpuestos
        }
    }
    return s;
}

Friends And Related Symbol Documentation

operator*

Matriz operator* ( double escalar, const Matriz & v )

friend

Funci�n amiga para la sobrecarga del operador de multiplicaci�n por escalar.

Permite multiplicar una matriz por un escalar.

Parameters

escalar	El n�mero por el que se multiplica la matriz.
v	La matriz a multiplicar.

Returns

La matriz resultante de la multiplicaci�n por escalar.

Definition at line 390 of file Matriz.cpp.

{
    Matriz s(v.m, v.n);
    for (unsigned int i = 0; i < v.m; i++) {
        for (unsigned int j = 0; j < v.n; j++) {
            s.componente[i][j] = escalar * v.componente[i][j];
        }
    }
 
    return s;
}

operator<<

std::ostream & operator<< ( std::ostream & out, const Matriz & v )

friend

Funci�n amiga para la sobrecarga del operador de inserci�n.

Permite imprimir una matriz mediante un flujo de salida.

Parameters

out	El flujo de salida.
v	La matriz a imprimir.

Returns

El flujo de salida. Permite la aplicaci�n en cascada del operador.

Definition at line 351 of file Matriz.cpp.

{
    out << left;
    out << "┌";
    for(unsigned int j = 0; j < v.n ; ++j) out << "\t";
    out << "┐" << endl;
 
    for(unsigned int i = 0 ; i < v.m ; ++i){
        out << "│";
        for(unsigned int j = 0; j < v.n ; ++j) {
            if (v.componente[i][j] - static_cast<int>(v.componente[i][j]) !=0 || v.componente[i][j] - round(v.componente[i][j]) !=0 ) {
                out << fixed << setprecision(2) << v.componente[i][j] << "\t" ;
            } else {
                out << v.componente[i][j] << "\t" ;
            }
        }
        out << "│";
        out << endl;
    }
 
    out  << "└";
    for(unsigned int j = 0; j < v.n ; ++j) out << "\t";
    out << "┘";
 
    out << endl << endl;
 
    return out;
}

operator>>

std::istream & operator>> ( std::istream & in, Matriz & v )

friend

Funci�n amiga para la sobrecarga del operador de extracci�n.

Permite capturar una matriz mediante un flujo de entrada.

Parameters

in	El flujo de entrada.
v	La matriz a capturar.

Returns

El flujo de entrada. Permite la aplicaci�n en cascada del operador.

Definition at line 380 of file Matriz.cpp.

{
    for(unsigned int i = 0 ; i < v.m ; ++i){
        for(unsigned int j = 0; j<v.n; ++j){
                    in >>v.componente[i][j];
        }
    }
    return in;
}

Member Data Documentation

componente

tipo** Matriz::componente = nullptr

private

Definition at line 180 of file Matriz.hpp.

m

unsigned int Matriz::m

private

Definition at line 179 of file Matriz.hpp.

n

unsigned int Matriz::n

private

Definition at line 179 of file Matriz.hpp.

---

The documentation for this class was generated from the following files:

• Matriz.hpp
• Matriz.cpp