Описать класс, реализующий тип данных «вещественная матрица» и работу с ними - C#

Формулировка задачи:

Ребята помогите пожалуйста) Описать класс, реализующий тип данных «вещественная матрица» и работу с ними. Класс должен реализовывать следующие операции над матрицами: • умножение, деление (как на другую матрицу, так и на число); • комбинированные операции присваивания (*=, /=); • операцию возведения в степень; • методы вычисления детерминанта и нормы; • доступ к элементу по индексам. Написать программу, демонстрирующую все разработанные элементы класса

Решение задачи: «Описать класс, реализующий тип данных «вещественная матрица» и работу с ними»

textual
                            Листинг программы 
                        

                            using System;
 
namespace problem_3
{
    class SquareMatrix
    {
        double[,] a;
 
        //constructors
 
        public SquareMatrix(double[,] _a)
        {
            a = new double[_a.GetLength(0), _a.GetLength(0)];
            a = _a;
        }
 
        //destructor
        ~SquareMatrix()
        {
            a = null;
        }
 
        //since we have a square matrix
        public int getSize()
        {
            return a.GetLength(0);
        }
 
        public static Boolean isSquare()
        {
            return a.GetLength(0) == a.GetLength(1);
        }
        //prints a matrix
        public void printMatrix()
        {
            for (int i = 0; i < getSize(); i++)
            {
                for (int j = 0; j < getSize(); j++)
                {
                    Console.Write(a[i, j] + " ");
                }
                Console.WriteLine();
            }
        }
 
        //this one deletes specific row and column out of a matrix
        public SquareMatrix excludeRowAndColumn(int rowToRemove, int columnToRemove)
        {
            double[,] t = new double[getSize() - 1, getSize() - 1];
 
            for (int i = 0, j = 0; i < getSize(); i++)
            {
                if (i == rowToRemove) continue;
 
                for (int k = 0, u = 0; k < getSize(); k++)
                {
                    if (k == columnToRemove) continue;
                    t[j, u] = a[i, k];
                    u++;
                }
                j++;
            }
            return new SquareMatrix(t);
        }
 
        //returns a matrix of cofactors
        public SquareMatrix getCofactorsMatrix()
        {
            double[,] t = new double[getSize(), getSize()];
            for (int i = 0; i < getSize(); i++)
            {
                for (int j = 0; j < getSize(); j++)
                {
                    t[i, j] = excludeRowAndColumn(i, j).getDetermiant() * Math.Pow(-1, i + j);
                }
            }
            return new SquareMatrix(t);
        }
 
        //just transposes a matrix
        public SquareMatrix getTransposeMatrix()
        {
            double[,] t = new double[getSize(), getSize()];
            for (int i = 0; i < getSize(); i++)
            {
                for (int j = 0; j < getSize(); j++)
                {
                    t[j, i] = a[i, j];
                }
            }
            return new SquareMatrix(t);
        }
 
        //returns a determiant of a matrix
        //uses LU - decomposition algorithm
        public double getDetermiant()
        {
            double sum, det = 1;
            double[,] L = new double[getSize(), getSize()];
            double[,] U = new double[getSize(), getSize()];
 
            for (int i = 0; i < getSize(); i++)
            {
                for (int j = 0; j < getSize(); j++)
                {
                    U[0, i] = a[0, i];
                    L[i, 0] = a[i, 0] / U[0, 0];
                    sum = 0;
                    for (int k = 0; k < i; k++)
                    {
                        sum += L[i, k] * U[k, j];
                    }
                    U[i, j] = a[i, j] - sum;
                    if (i > j)
                    {
                        L[j, i] = 0;
                    }
                    else
                    {
                        sum = 0;
                        for (int k = 0; k < i; k++)
                        {
                            sum += L[j, k] * U[k, i];
                        }
                        L[j, i] = (a[j, i] - sum) / U[i, i];
                    }
                }
            }
            for (int i = 0; i < getSize(); i++)
                det *= U[i, i];
            return det;
        }
 
        //returns an inversed matrix
        public SquareMatrix getInverseMatrix()
        {
            double[,] t = new double[getSize(), getSize()];
 
            for (int i = 0; i < getSize(); i++)
            {
                for (int j = 0; j < getSize(); j++)
                {
                    t[i, j] = (1 / getDetermiant()) * getCofactorsMatrix().getTransposeMatrix().a[i, j];
                }
            }
            return new SquareMatrix(t);
        }
 
        //operator overloading (+,-,*,/)
        public static SquareMatrix operator +(SquareMatrix a, SquareMatrix b)
        {
            if (isSquare())
            {
                double[,] c = new double[a.getSize(), a.getSize()];
                for (int i = 0; i < a.getSize(); i++)
                    for (int j = 0; j < a.getSize(); j++)
                        c[i, j] = a.a[i, j] + b.a[i, j];
                return new SquareMatrix(c);
            }
            else
                return a;
        }
 
        public static SquareMatrix operator -(SquareMatrix a, SquareMatrix b)
        {
            if (isSquare())
            {
                double[,] c = new double[a.getSize(), a.getSize()];
                for (int i = 0; i < a.getSize(); i++)
                    for (int j = 0; j < a.getSize(); j++)
                        c[i, j] = a.a[i, j] - b.a[i, j];
                return new SquareMatrix(c);
            }
            else
                return a;
        }
 
        public static SquareMatrix operator *(SquareMatrix a, SquareMatrix b)
        {
            if (isSquare())
            {
                double[,] c = new double[a.getSize(), a.getSize()];
                for (int i = 0; i < a.getSize(); i++)
                {
                    for (int j = 0; j < a.getSize(); j++)
                    {
                        double sum = 0;
                        for (int k = 0; k < a.getSize(); k++)
                            sum += a.a[i, k] * b.a[k, j];
                        c[i, j] = sum;
                    }
                }
                return new SquareMatrix(c);
            }
            else
                return a;
        }
 
        //this one can be deleted
        public static SquareMatrix operator *(double t, SquareMatrix a)
        {
            double[,] b = new double[a.getSize(), a.getSize()];
            for (int i = 0; i < a.getSize(); i++)
                for (int j = 0; j < a.getSize(); j++)
                    b[i, j] = a.a[i, j] * t;
            return new SquareMatrix(b);
        }
 
        public static SquareMatrix operator /(SquareMatrix a, SquareMatrix b)
        {
            if (isSquare())
                return a * b.getInverseMatrix();
            else
                return a;
        }
    }
    class MainClass
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            SquareMatrix a = new SquareMatrix(new double[,] { { -1, 2, 3 }, { 2, 4, 8 }, { 2, 6, 1 } });
            SquareMatrix b = new SquareMatrix(new double[,] { { 1, -2, 2 }, { 2, 4, 8 }, { 2, 6, 1 } });
 
            SquareMatrix c;
 
            c = a / b;
            c.printMatrix();
 
            //Console.WriteLine(a.excludeMatrix(1, 1, a).getDetermiant());
 
            Console.ReadKey();
        }
    }
}
                        