24-Matrix_ver3

package lesson24;

import java.util.Random;

/*  Создать класс для работы с матрицами. Предусмотреть, как минимум, функции для 
 * + сложения матриц, 
 * + умножения матриц, 
 * + транспонирования матриц, 
 * + присваивания матриц друг другу, 
 * + установка и получение произвольного элемента матрицы. 
 * Необходимо перегрузить соответствующие операторы.
 */

public class Matrix {
		
	int[][] matrix;	// матрица - двумерный массив
	int lines = 4;	// размерность матрицы
	int rows = 6;			
	
	// конструктор
	public Matrix() {
		this.matrix = new Matrix(rows, lines).matrix;
	}
	
	
	// конструктор с параметрами: ширина и высота матрицы
	public Matrix(int width, int height) {
		this.rows = width;
		this.lines = height;
		matrix = new int[lines][rows];
		Random random = new Random();
		
		// создание матрицы
		for (int i = 0; i < lines; i++) {
			for (int j = 0; j < rows; j++) {
				matrix[i][j] = random.nextInt(10);
			}
		}
		
	}
	
	
	// метод получения произвольного элемента матрицы
	// элементы считаются с "0"
	public int getElement(int x, int y) {		
		try {
			System.out.println("Элемент [" + x + "][" + y + "] :" );
			return this.matrix[y][x];
		} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { 
			System.out.println("Ошибка! Невозможно получить текущий элемент.\n"
					+ "Размер матрицы: " + this.lines + " на " + this.rows);
			return -1;
		}		
	}
	
	
	// метод установки произвольного элемента матрицы
	public void setElement(int x, int y, int value) {
		try {
			matrix[x][y] = value;
		} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { 
			System.out.println("Ошибка! Невозможно установить текущий элемент.\n"
					+ "Размер матрицы: " + this.rows + " на " + this.lines);
		}
	}
	
	
	// метод сложения матриц
	public Matrix addMatrix(Matrix matrix) {
		System.out.println("Сложение матриц:");
		this.showMatrix();
		System.out.println("+");
		matrix.showMatrix();
		
		if ((this.rows == matrix.rows) && (this.lines == matrix.lines)) {
			for (int i = 0; i < lines; i++) {
				for (int j = 0; j < rows; j++) {
					this.matrix[i][j] += matrix.matrix[i][j];
				}
			}	
			System.out.println();
			return this;
		} else {
			System.out.println("\nОшибка! Невозможно сложить матрицы.\n"
					+ "Разная размерность!");
			return null;
		}
	}
	
	
	// метод присваивания матриц
	public Matrix equals(Matrix matrix) {
		System.out.println("Присваивание матриц:");
		this.showMatrix();
		System.out.println("присвоить");
		matrix.showMatrix();
		
		if ((this.rows == matrix.rows) && (this.lines == matrix.lines)) {
			this.matrix = matrix.matrix;
			System.out.println();
			return this;
		} else {
			System.out.println("Ошибка! Невозможно присвоить матрицу.\n"
					+ "Разная размерность! ");
			return null;
		}		
	}
		
	// метод транспонирования матриц
	public Matrix transposeMatrix () {		
		Matrix matrix = new Matrix(this.lines, this.rows);
		System.out.println("Транспонирование матрицы:");
		this.showMatrix();
		System.out.println("<>");		
		for (int i = 0; i < rows; i++) {
			for (int j = 0; j < lines; j++) {
				matrix.matrix[i][j] = this.matrix[j][i];
			}
		}	
		return matrix;
	}
	
	// метод умножения матриц
	public Matrix multiplyMatrix(Matrix matrix) {
		System.out.println("Умножение матриц:");
		this.showMatrix();
		System.out.println("*");
		matrix.showMatrix();
		System.out.println();

		if (matrix.lines == this.rows) {
			Matrix tempMatrix = new Matrix(this.lines, matrix.rows);
			
			for (int i = 0; i < this.lines; i++) {
				for (int j = 0; j < matrix.rows; j++) {
					tempMatrix.matrix[i][j] = 0;
					for (int k = 0; k < this.rows; k++){
						tempMatrix.matrix[i][j] += this.matrix[i][k] * matrix.matrix[k][j]; 
					}						
				}
			}
			
			return tempMatrix;
		}else {
			System.out.println("Ошибка! Невозможно перемножить матрицы.\n"
					+ "Разное кол-во строк и столбцов 1-ой и 2-ой матриц! ");
			return null;
		}		
	}
	
	// показ матрицы на экран
	public void showMatrix() {
		for (int[] line : this.matrix) {
			for (int number : line) {
				System.out.print(number + " ");
			}
			System.out.println();
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Matrix matrix0 = new Matrix();
		matrix0.showMatrix();	
		System.out.println(matrix0.getElement(0, 3));
			
		System.out.println("====================");
		
		Matrix matrix1 = new Matrix(3, 2);
		matrix1.setElement(0, 0, 1);
		matrix1.setElement(0, 1, 1);
		matrix1.setElement(0, 2, 1);
		matrix1.setElement(1, 0, 2);
		matrix1.setElement(1, 1, 2);
		matrix1.setElement(1, 2, 2);
		matrix1.showMatrix();
		
		System.out.println("====================");
		
		Matrix matrix2 = new Matrix(6, 4);
		matrix2.showMatrix();
		
		System.out.println("====================");
		
		matrix0.addMatrix(matrix2);
		matrix0.showMatrix();
				
		System.out.println("====================");
		
		matrix0.equals(matrix2);
		matrix0.showMatrix();
		
		System.out.println("====================");
		
		Matrix matrix3 = matrix1.transposeMatrix();
		matrix3.showMatrix();
		
		System.out.println("====================");
		
		Matrix matrix4 = matrix1.multiplyMatrix(matrix3);
		matrix4.showMatrix();
		
	}

}