稀疏矩陣的三元組表示的實現及應用(1)——建立稀疏矩陣三元組表示的演算法庫
阿新 • • 發佈:2019-02-01
/*
*Copyright (c) 2015 , 煙臺大學計算機學院
*All right resvered .
*檔名稱: 稀疏矩陣.cpp
*作 者: 鄭兆涵
*稀疏矩陣的三元組表示的實現及應用(1)
*/
問題:稀疏矩陣的三元組表示的實現及應用
(1)建立稀疏矩陣三元組表示的演算法庫,包括:
①標頭檔案tup.h ,定義資料型別,宣告函式;
②原始檔tup.cpp ,實現稀疏矩陣三元組表示的基本運算,主要演算法包括:
void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]); //從一個二維繫數矩陣建立其三元組表示
bool Value(TSMatrix &t,Elemtype x,int i,intj); //三元組元素賦值
bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j); //將指定位置的元素賦值給變數
void DispMat(TSMatrix t); //輸出三元組
void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb); //矩陣轉置
③設計main函式,測試上面實現的演算法
程式設計程式碼:
//標頭檔案:tup.h,包含定義稀疏矩陣的三元組表示資料結構的程式碼、巨集定義、要實現演算法的函式的宣告; #ifndef TUP_H_INCLUDED #define TUP_H_INCLUDED #define M 6 #define N 7 #define MaxSize 100 //矩陣中非零元素最多個數 typedef int ElemType; typedef struct { int r; //行號 int c; //列號 ElemType d; //元素值 } TupNode; //三元組定義 typedef struct { int rows; //行數 int cols; //列數 int nums; //非零元素個數 TupNode data[MaxSize]; } TSMatrix; //三元組順序表定義 void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]); //從一個二維稀疏矩陣建立其三元組表示 bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j); //三元組元素賦值 bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j); //將指定位置的元素值賦給變數 void DispMat(TSMatrix t);//輸出三元組 void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb);//矩陣轉置 #endif // TUP_H_INCLUDED //原始檔:tup.cpp,包含實現各種演算法的函式的定義 #include "stdio.h" #include "tup.h" void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]) //從一個二維稀疏矩陣建立其三元組表示 { int i,j; t.rows=M; t.cols=N; t.nums=0; for (i=0; i<M; i++) { for (j=0; j<N; j++) if (A[i][j]!=0) //只儲存非零元素 { t.data[t.nums].r=i; t.data[t.nums].c=j; t.data[t.nums].d=A[i][j]; t.nums++; } } } bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j) //三元組元素賦值 { int k=0,k1; if (i>=t.rows || j>=t.cols) return false; //失敗時返回false while (k<t.nums && i>t.data[k].r) k++; //查詢行 while (k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) k++;//查詢列 if (t.data[k].r==i && t.data[k].c==j) //存在這樣的元素 t.data[k].d=x; else //不存在這樣的元素時插入一個元素 { for (k1=t.nums-1; k1>=k; k1--) { t.data[k1+1].r=t.data[k1].r; t.data[k1+1].c=t.data[k1].c; t.data[k1+1].d=t.data[k1].d; } t.data[k].r=i; t.data[k].c=j; t.data[k].d=x; t.nums++; } return true; //成功時返回true } bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j) //將指定位置的元素值賦給變數 { int k=0; if (i>=t.rows || j>=t.cols) return false; //失敗時返回false while (k<t.nums && i>t.data[k].r) k++; //查詢行 while (k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) k++;//查詢列 if (t.data[k].r==i && t.data[k].c==j) x=t.data[k].d; else x=0; //在三元組中沒有找到表示是零元素 return true; //成功時返回true } void DispMat(TSMatrix t) //輸出三元組 { int i; if (t.nums<=0) //沒有非零元素時返回 return; printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.rows,t.cols,t.nums); printf("\t------------------\n"); for (i=0; i<t.nums; i++) printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.data[i].r,t.data[i].c,t.data[i].d); } void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb) //矩陣轉置 { int p,q=0,v; //q為tb.data的下標 tb.rows=t.cols; tb.cols=t.rows; tb.nums=t.nums; if (t.nums!=0) //當存在非零元素時執行轉置 { for (v=0; v<t.cols; v++) //tb.data[q]中的記錄以c域的次序排列 for (p=0; p<t.nums; p++) //p為t.data的下標 if (t.data[p].c==v) { tb.data[q].r=t.data[p].c; tb.data[q].c=t.data[p].r; tb.data[q].d=t.data[p].d; q++; } } } //在同一專案(project)中建立一個原始檔(如main.cpp),編制main函式,完成相關的測試工作 #include <stdio.h> #include "tup.h" int main() { TSMatrix t,tb; int x,y=10; int A[6][7]= { {0,0,1,0,0,0,0}, {0,2,0,0,0,0,0}, {3,0,0,0,0,0,0}, {0,0,0,5,0,0,0}, {0,0,0,0,6,0,0}, {0,0,0,0,0,7,4} }; CreatMat(t,A); printf("b:\n"); DispMat(t); if (Assign(t,x,2,5)==true) //呼叫時返回true printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d\n",x); else //呼叫時返回false printf("Assign(t,x,2,5)=>引數錯誤\n"); Value(t,y,2,5); printf("執行Value(t,10,2,5)\n"); if (Assign(t,x,2,5)==true) //呼叫時返回true printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d\n",x); else //呼叫時返回false printf("Assign(t,x,2,5)=>引數錯誤\n"); printf("b:\n"); DispMat(t); TranTat(t,tb); printf("矩陣轉置tb:\n"); DispMat(tb); return 0; }
輸出結果: