稀疏矩陣三元組的相加相乘運算
阿新 • • 發佈:2019-01-06
程式碼如下:
//矩陣三元組之矩陣相加 相乘 #include <iostream> using namespace std; typedef int Elemtype; #define MAXSIZE 12500 //最大非零元素 typedef struct Triple { Elemtype value; int row,col; }Triple; typedef struct TSMatrix { Triple data[MAXSIZE+1]; int mu,nu,tu; }TSMatrix; TSMatrix T; void InputMatrix(TSMatrix &T) //輸入t個非零元素 { cout<<"請輸入稀疏矩陣的資訊,(行,列,非零元素個數)"<<endl; cin>>T.mu>>T.nu>>T.tu; int i; cout<<"請輸入非零元素的資訊(行,列,值),提醒(下標從1開始)"<<endl; for(i=1;i<=T.tu;++i) { cin>>T.data[i].row>>T.data[i].col>>T.data[i].value; } } void Output(TSMatrix T) { cout<<"矩陣的三元組表示(ROW=)"<<T.mu<<" COL="<<T.nu<<"非零個數="<<T.tu<<endl; int i; for(i=1;i<=T.tu;++i) { cout<<"ROW(行):"<<T.data[i].row<<" COL(列):"<<T.data[i].col<<" Value(值)"<<T.data[i].value<<endl; } } void TransposeSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T) //矩陣的轉置 { T.mu=M.nu;T.nu=M.mu;T.tu=M.tu; int i,j,k=1; for(i=1;i<=M.nu;++i) { for(j=1;j<=M.tu;++j) if(M.data[j].col==i) { T.data[k].row=i; T.data[k].col=M.data[j].row; T.data[k].value=M.data[j].value; ++k; } } } void AddMastrix(TSMatrix M,TSMatrix T,TSMatrix &Q) //矩陣相加 { int index_a,index_b,i=1,j=1,k=1; Q.mu=M.mu; Q.nu=M.nu; while (i<=M.tu&&j<=T.tu) { index_a=(M.data[i].row)*(M.data[i].col)+M.data[i].col; index_b=(T.data[j].row)*(T.data[j].col)+T.data[j].col; if(index_a<index_b) { Q.data[k]=M.data[i]; i++; k++; } else if(index_a>index_b) { Q.data[k]=T.data[j]; j++; k++; } else if(index_a==index_b) { if((M.data[i].value+T.data[j].value)!=0) { Q.data[k]=M.data[i]; Q.data[k].value=M.data[i].value+T.data[j].value; k++; } ++i; ++j; } } //複製剩餘元素 for(;i<=M.tu;++i) { Q.data[k]=M.data[i]; k++; } for(;j<=T.tu;++j) Q.data[k++]=T.data[j]; Q.tu=k-1; } void Multiply(TSMatrix M,TSMatrix T,TSMatrix &Q) { if(M.nu!=T.mu) { cerr<<"兩矩陣相乘不合法"<<endl; return ; } int *rowSize=new int[T.mu+1]; //存放每行非零元素的個數 int *rowStart=new int[T.mu+2]; //矩陣每行在三元組開始位置 int *temp=new int[T.nu+1]; //存放結果矩陣中每行的計算結果 int i,Current,k,ROWM,COLM,COLB; for(i=1;i<=T.mu;i++) rowSize[i]=0; for(i=1;i<=T.tu;++i) rowSize[T.data[i].row]++; rowStart[1]=1; for(i=2;i<=T.mu+1;i++) rowStart[i]=rowStart[i-1]+rowSize[i-1]; Current=1; k=1; while (Current<=M.tu) { ROWM=M.data[Current].row; //當前三元組資料中元素的行號 for(i=1;i<=T.nu;++i) temp[i]=0; while (Current<=M.tu&&ROWM==M.data[Current].row) { COLM=M.data[Current].col; //當前元素的列號,方便與T矩陣的行號相乘 for(i=rowStart[COLM];i<rowStart[COLM+1];i++) //對應T矩陣中每行的個數 { COLB=T.data[i].col; temp[COLB]+=(M.data[Current].value)*(T.data[i].value); } Current++; } for(i=1;i<=T.nu;i++) { if(temp[i]!=0) { Q.data[k].row=ROWM; Q.data[k].col=i; Q.data[k].value=temp[i]; k++;
}
}
}
Q.mu=M.mu;Q.nu=T.nu;
Q.tu=k-1;
}
int main()
{
TSMatrix T,M,Q,S;
InputMatrix(M);
InputMatrix(T);
cout<<"兩矩陣相乘"<<endl;
Multiply(M,T,Q);
Output(Q);
cout<<"兩矩陣相加"<<endl;
AddMastrix(M,M,S);
Output(S);
system("pause");
return 0;
}