/// <summary>
/// Метод находящий ранг матрицы.
/// </summary>
/// <returns> Ранг матрицы. </returns>
public int FindRank()
{
var columnLength = MatrixValue.GetLength(0); // длина колонки матрицы.
var rowLength = MatrixValue.GetLength(1); // длина строки матрицы.
var rank = 0;
var newMatrix = this.MethodThatResetsTheColumnValues(0, 0);
for (int i = 0; i < columnLength - 1; i++)
{
newMatrix = this.MethodThatResetsTheColumnValues(i, i);
}
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
if (MatrixValue[i, j] != 0)
{
rank++;
break;
}
}
}
return(rank);
}
/// <summary>
/// Метод находящий и выносящий общий множитель из матрицы.
/// </summary>
/// <returns> Измененая матрица. </returns>
public Matrix FindTheCommonMultiplier()
{
var columnLength = MatrixValue.GetLength(0); // длина колонки матрицы.
var rowLength = MatrixValue.GetLength(1); // длина строки матрицы.
var newMatrix = new Matrix(new double[columnLength, rowLength]);
newMatrix = LoadMatrixData(this, newMatrix);
newMatrix.MatrixValue = this.MatrixValue;
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
var commonMultiplier = 1.0;
var isThereCommonMultiplier = true;
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
if (MatrixValue[i, j] != 1)
{
if (rowLength != j + 1)
{
if (commonMultiplier == 1.0)
{
commonMultiplier = GCF(MatrixValue[i, j], MatrixValue[i, j + 1]);
}
else
{
if (commonMultiplier % GCF(MatrixValue[i, j], MatrixValue[i, j + 1]) != 0)
{
isThereCommonMultiplier = false;
}
}
}
}
else
{
commonMultiplier = 1.0;
isThereCommonMultiplier = false;
}
}
if (isThereCommonMultiplier == true && commonMultiplier != -1)
{
if (commonMultiplier < 0)
{
commonMultiplier *= -1;
}
newMatrix = TakeOutTheTotalMultiplier(this, i + 1, commonMultiplier, enumMatrix.row);
}
}
return(newMatrix);
}
/// <summary>
/// Метод транспонирующий матрицу.
/// </summary>
/// <returns> Измененая матрица. </returns>
public Matrix MatrixTransposition()
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Трансаонирование матрицы.");
Console.WriteLine();
var matrixColumnLength = MatrixValue.GetLength(0); // длина колонки матрицы.
var matrixRowLength = MatrixValue.GetLength(1); // длина строки матрицы.
Matrix matrixResult = new Matrix(new double[matrixColumnLength, matrixRowLength]); // результат транспонирования.
matrixResult.IsMatrixTransposition = !IsMatrixTransposition;
for (int i = 0; i < matrixColumnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < matrixRowLength; j++)
{
matrixResult.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[j, i];
}
}
matrixResult.IsMatrixInverse = IsMatrixInverse;
matrixResult.IsMatrixUnion = IsMatrixUnion;
matrixResult.CommonMultiplier = CommonMultiplier;
Console.WriteLine();
for (int i = 0; i < matrixColumnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < matrixRowLength; j++)
{
Console.Write($" {MatrixValue[i, j]} ");
}
Console.WriteLine();
}
Console.WriteLine();
for (int i = 0; i < matrixColumnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < matrixRowLength; j++)
{
Console.Write($" {matrixResult.MatrixValue[i, j]} ");
}
Console.WriteLine();
}
return(matrixResult);
}
/// <summary>
/// Метод который обнуляет значения столбцов.
/// </summary>
/// <returns> Матрица. </returns>
public Matrix MethodThatResetsTheColumnValues(int column, int row)
{
var columnLength = MatrixValue.GetLength(0); // длина колонки матрицы.
var rowLength = MatrixValue.GetLength(1); // длина строки матрицы.
var matrixResult = new Matrix(new double[columnLength, rowLength]);
if (column == 0 && row == 0)
{
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
if (MatrixValue[i, j] == 1)
{
if (i > 0)
{
matrixResult = SwapColumnsOrRows(row + 1, i + 1);
}
if (j > 0)
{
matrixResult = SwapColumnsOrRows(column + 1, j + 1, enumMatrix.column);
}
goto Break;
}
}
}
}
Break:
var isЕlementZero = false;
if (MatrixValue[column, row] == 0)
{
column--;
row--;
isЕlementZero = true;
}
while (true)
{
if (MatrixValue[column, row] != 1)
{
var result = 0.0;
var multiplier = 0.0;
var multiplier2 = 1.0;
if (MatrixValue[column, row] > 0)
{
if (MatrixValue[column + 1, row] > 0)
{
multiplier2 *= -1;
}
else
{
multiplier2 *= 1;
}
}
else
{
if (MatrixValue[column + 1, row] > 0)
{
multiplier2 *= 1;
}
else
{
multiplier2 *= -1;
}
}
var resultValue = 1.0;
if (column != 0 && row != 0)
{
resultValue = 0;
}
var iterator = 0;
do
{
iterator++;
result = MatrixValue[column, row] * multiplier + MatrixValue[column + 1, row];
if (result != resultValue)
{
multiplier += 0.1 * multiplier2;
multiplier = Math.Round(multiplier, 2);
}
if (iterator == 100)
{
matrixResult.MatrixValue = MatrixValue;
goto End;
}
}while (result != resultValue);
if (multiplier == 0)
{
multiplier = multiplier2;
}
if (isЕlementZero == true)
{
matrixResult = SixthPropertyOfTheDeterminant(multiplier, row + 1, row + 3);
}
else
{
matrixResult = SixthPropertyOfTheDeterminant(multiplier, row + 1, row + 2);
}
if (column == 0 && row == 0)
{
matrixResult = SwapColumnsOrRows(row + 1, row + 2);
}
End:
MatrixValue = matrixResult.MatrixValue;
}
else
{
for (int i = 1; i < columnLength; i++)
{
var multiplier = MatrixValue[i, row];
if (multiplier != 0)
{
matrixResult = SixthPropertyOfTheDeterminant(multiplier * -1, row + 1, i + 1);
MatrixValue = matrixResult.MatrixValue;
}
}
break;
}
if (column != 0 && row != 0)
{
break;
}
}
return(matrixResult);
}
/// <summary>
/// Метод умножающий строку или колонку num1 на number и складывающий ее со строкой или колонкой num2.
/// </summary>
/// <param name="multiplier"> Множитель. </param>
/// <param name="num1"> Первая строка или столбик. </param>
/// <param name="num2"> Вторая строка или столбик. </param>
/// <param name="enumMatrix"> Переключатель между строкой или столбиком. </param>
/// <returns> Измененая матрица. </returns>
public Matrix SixthPropertyOfTheDeterminant(double multiplier, int num1, int num2, enumMatrix enumMatrix = enumMatrix.row)
{
var columnLength = MatrixValue.GetLength(0); // длина колонки матрицы.
var rowLength = MatrixValue.GetLength(1); // длина строки матрицы.
var newMatrix = new Matrix(new double[columnLength, rowLength]); // Новая матрица.
newMatrix = LoadMatrixData(this, newMatrix);
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Шестое свойство определителя");
Console.WriteLine();
Console.WriteLine($"Множмтель: {newMatrix.CommonMultiplier}");
Console.WriteLine();
Console.WriteLine($"Множитель шестого правила: {multiplier}");
Console.WriteLine();
if (num1 != num2)
{
if (enumMatrix == enumMatrix.row)
{
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
if (num2 - 1 == i)
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[num1 - 1, j] * multiplier + MatrixValue[num2 - 1, j];
Console.Write($"({MatrixValue[num1 - 1, j]} * {multiplier} + {MatrixValue[num2 - 1, j]})");
}
else
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[i, j];
Console.Write($"{newMatrix.MatrixValue[i, j]} ");
}
}
Console.WriteLine();
}
}
else if (enumMatrix == enumMatrix.column)
{
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
if (num2 - 1 == j)
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[i, num1 - 1] * multiplier + MatrixValue[i, num2 - 1];
Console.Write($"({MatrixValue[i, num1 - 1]} * {multiplier} + {MatrixValue[i, num2 - 1]})");
}
else
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[i, j];
Console.Write($"{newMatrix.MatrixValue[i, j]} ");
}
}
Console.WriteLine();
}
}
}
Console.WriteLine();
Console.WriteLine($"Множмтель: {newMatrix.CommonMultiplier}");
Console.WriteLine();
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
Console.Write($"{newMatrix.MatrixValue[i, j]} ");
}
Console.WriteLine();
}
Console.WriteLine();
MatrixValue = newMatrix.MatrixValue;
return(newMatrix);
}
/// <summary>
/// Метод меняющий элементы в матрицах местами.
/// </summary>
/// <param name="num1"> Первая строка или столбик. </param>
/// <param name="num2"> Вторая строка или столбик. </param>
/// <param name="enumMatrix"> Переключатель между строкой или столбиком. </param>
/// <returns> Измененая матрица. </returns>
public Matrix SwapColumnsOrRows(int num1, int num2, enumMatrix enumMatrix = enumMatrix.row)
{
var columnLength = MatrixValue.GetLength(0); // длина колонки матрицы.
var rowLength = MatrixValue.GetLength(1); // длина строки матрицы.
var newMatrix = new Matrix(new double[columnLength, rowLength]); // Новая матрица.
if (enumMatrix == enumMatrix.row)
{
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
if (i == num1 - 1)
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[num2 - 1, j];
}
else if (i == num2 - 1)
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[num1 - 1, j];
}
else
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[i, j];
}
}
}
}
else if (enumMatrix == enumMatrix.column)
{
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
if (j == num1 - 1)
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[i, num2 - 1];
}
else if (j == num2 - 1)
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[i, num1 - 1];
}
else
{
newMatrix.MatrixValue[i, j] = MatrixValue[i, j];
}
}
}
}
newMatrix = LoadMatrixData(this, newMatrix);
newMatrix.CommonMultiplier = CommonMultiplier * -1;
Console.WriteLine();
Console.WriteLine($"Меняем {enumMatrix} {num1} и {num2} местами");
Console.WriteLine();
Console.WriteLine($"Множмтель: {newMatrix.CommonMultiplier}");
Console.WriteLine();
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
Console.Write($" {MatrixValue[i, j]} ");
}
Console.WriteLine();
}
Console.WriteLine();
Console.WriteLine($"Множмтель: {newMatrix.CommonMultiplier}");
Console.WriteLine();
for (int i = 0; i < columnLength; i++)
{
for (int j = 0; j < rowLength; j++)
{
Console.Write($" {newMatrix.MatrixValue[i, j]} ");
}
Console.WriteLine();
}
Console.WriteLine();
MatrixValue = newMatrix.MatrixValue;
CommonMultiplier = newMatrix.CommonMultiplier;
return(newMatrix);
}
