如何在C++中实现矩阵类的转置

在C++中，你可以创建一个矩阵类（Matrix），然后实现一个成员函数来转置矩阵

#include<iostream>
#include<vector>

class Matrix {
public:
    // 构造函数
    Matrix(int rows, int cols) : rows_(rows), cols_(cols), data_(rows * cols) {}

    // 获取矩阵的行数
    int rows() const {
        return rows_;
    }

    // 获取矩阵的列数
    int cols() const {
        return cols_;
    }

    // 访问矩阵元素
    double& operator()(int row, int col) {
        return data_[row * cols_ + col];
    }

    // 访问矩阵元素（常量版本）
    double operator()(int row, int col) const {
        return data_[row * cols_ + col];
    }

    // 转置矩阵
    Matrix transpose() const {
        Matrix result(cols_, rows_);
        for (int i = 0; i< rows_; ++i) {
            for (int j = 0; j< cols_; ++j) {
                result(j, i) = (*this)(i, j);
            }
        }
        return result;
    }

private:
    int rows_;
    int cols_;
    std::vector<double> data_;
};

int main() {
    Matrix matrix(2, 3);
    matrix(0, 0) = 1.0;
    matrix(0, 1) = 2.0;
    matrix(0, 2) = 3.0;
    matrix(1, 0) = 4.0;
    matrix(1, 1) = 5.0;
    matrix(1, 2) = 6.0;

    Matrix transposed = matrix.transpose();

    std::cout << "原始矩阵："<< std::endl;
    for (int i = 0; i< matrix.rows(); ++i) {
        for (int j = 0; j< matrix.cols(); ++j) {
            std::cout<< matrix(i, j) << " ";
        }
        std::cout<< std::endl;
    }

    std::cout << "转置矩阵："<< std::endl;
    for (int i = 0; i< transposed.rows(); ++i) {
        for (int j = 0; j< transposed.cols(); ++j) {
            std::cout<< transposed(i, j) << " ";
        }
        std::cout<< std::endl;
    }

    return 0;
}

这个示例中，我们定义了一个名为Matrix的类，它包含一个std::vector<double>类型的数据成员来存储矩阵元素。我们还实现了一些辅助函数，如rows()、cols()和operator()，以方便地访问矩阵的行数、列数和元素。

transpose()函数是一个成员函数，用于转置矩阵。它首先创建一个新的矩阵，其行数等于原始矩阵的列数，列数等于原始矩阵的行数。然后，它遍历原始矩阵的所有元素，并将它们复制到新矩阵的相应位置上，从而实现转置操作。

在main()函数中，我们创建了一个示例矩阵，并使用transpose()函数对其进行转置。最后，我们打印出原始矩阵和转置后的矩阵。