第8周项目4-稀疏矩阵的三元组表示的实现及应用(2)

问题及代码：

/** Copyright(c) 2017,烟台大学计算机学院* All rights reserved.* 文件名称:cpp1.* 作    者:薛瑞琪* 完成日期:2017 年 10 月 22 日* 版 本 号:v1.0** 问题描述:采用三元组存储稀疏矩阵，设计两个稀疏矩阵相加的运算算法提示1：两个行数、列数相同的矩阵可以相加提示2：充分利用已经建立好的算法库解决问题提示3：教材例6.3已经给出两个稀疏矩阵相加的运算的算法，但未利用基本运算。请比较这两种方案* 输入描述:无需输入* 程序输出:实现各种算法的函数的测试结果*/

解答一：

#include <stdio.h>#include "tup.h"bool MatAdd(TSMatrix a,TSMatrix b,TSMatrix &c){    int i,j;    ElemType va,vb,vc;    if (a.rows!=b.rows || a.cols!=b.cols)        return false;                        //行数或列数不等时不能进行相加运算    c.rows=a.rows;    c.cols=a.cols;       //c的行列数与a的相同    c.nums=0;    for(i=0; i<M; i++)        for(j=0; j<N; j++)        {            Assign(a,va,i,j);            Assign(b,vb,i,j);            vc=va+vb;            if(vc)                Value(c,vc,i,j);        }    return true;}int main(){    TSMatrix ta,tb,tc;    int A[M][N]=    {        {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}    };    int B[M][N]=    {        {0,0,10,0,0,0,0},        {0,0,0,20,0,0,0},        {0,0,0,0,0,0,0},        {0,0,0,50,0,0,0},        {0,0,20,0,0,0,0},        {0,0,0,10,0,0,4}    };    CreatMat(ta,A);    CreatMat(tb,B);    printf("A:\n");    DispMat(ta);    printf("B:\n");    DispMat(tb);    if(MatAdd(ta, tb, tc))    {        printf("A+B:\n");        DispMat(tc);    }    else    {        printf("相加失败\n");    }    return 0;}

解答二：

#include <stdio.h>#include "tup.h"bool MatAdd(TSMatrix a,TSMatrix b,TSMatrix &c){    int i=0,j=0,k=0;    ElemType v;    if (a.rows!=b.rows || a.cols!=b.cols)        return 0;        //行数或列数不等时不能进行相加运算    c.rows=a.rows;    c.cols=a.cols;       //c的行列数与a的相同    while (i<a.nums && j<b.nums)         //处理a和b中的每个元素    {        if (a.data[i].r==b.data[j].r)    //行号相等时        {            if(a.data[i].c<b.data[j].c)  //a元素的列号小于b元素的列号            {                c.data[k].r=a.data[i].r;//将a元素添加到c中                c.data[k].c=a.data[i].c;                c.data[k].d=a.data[i].d;                k++;                i++;            }            else if (a.data[i].c>b.data[j].c)//a元素的列号大于b元素的列号            {                c.data[k].r=b.data[j].r;      //将b元素添加到c中                c.data[k].c=b.data[j].c;                c.data[k].d=b.data[j].d;                k++;                j++;            }            else                    //a元素的列号等于b元素的列号            {                v=a.data[i].d+b.data[j].d;                if (v!=0)           //只将不为0的结果添加到c中                {                    c.data[k].r=a.data[i].r;                    c.data[k].c=a.data[i].c;                    c.data[k].d=v;                    k++;                }                i++;                j++;            }        }        else if (a.data[i].r<b.data[j].r) //a元素的行号小于b元素的行号        {            c.data[k].r=a.data[i].r;      //将a元素添加到c中            c.data[k].c=a.data[i].c;            c.data[k].d=a.data[i].d;            k++;            i++;        }        else                              //a元素的行号大于b元素的行号        {            c.data[k].r=b.data[j].r;      //将b元素添加到c中            c.data[k].c=b.data[j].c;            c.data[k].d=b.data[j].d;            k++;            j++;        }        c.nums=k;    }    return true;}int main(){    TSMatrix ta,tb,tc;    int A[M][N]=    {        {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}    };    int B[M][N]=    {        {0,0,10,0,0,0,0},        {0,0,0,20,0,0,0},        {0,0,0,0,0,0,0},        {0,0,0,50,0,0,0},        {0,0,20,0,0,0,0},        {0,0,0,10,0,0,4}    };    CreatMat(ta,A);    CreatMat(tb,B);    printf("A:\n");    DispMat(ta);    printf("B:\n");    DispMat(tb);    if(MatAdd(ta, tb, tc))    {        printf("A+B:\n");        DispMat(tc);    }    else    {        printf("相加失败\n");    }    return 0;}

运行结果：

知识点总结：

以稀疏矩阵三元组的算法库为背景。

解答1利用Assign和Value两个基本运算的方案，可以在只知道“矩阵加法是对应位置的元素相加”的基础上就可以求解。

解答二没有利用算法库中已经实现的Assign和Value两个基本运算，而是直接e采取了更为直接的方法去完成。用i和j两个变量扫描三元组a和b，按行序优先的原则进行处理，将结果存放于c中。当a的当前元素和b的当前元素的行号和列号均相等时，将它们的值相加，只有在相加值不为0时，才在c中添加一个新的元素。
学习心得：

加强对代码的理解和运用，编程时应学会自动使用简洁便利可以解决问题多种情况的代码。