第9周项目3-稀疏矩阵的三元组表示的实现及应用(1)
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问题:
/* Copyright (c)2016,烟台大学计算机与控制工程学院 All rights reserved. 文件名称:项目3-1.cbp 作 者:陈光辉 完成日期:2016年10月27日 版 本 号:v1.0 问题描述:(1)建立稀疏矩阵三元组表示的算法库,包括: ① 头文tup.h,定义数据类型,声明函数; ② 源文件tup.cpp,实现稀疏矩阵三元组表示的基本运算,主要算法包括: void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]); //从一个二维稀疏矩阵创建其三元组表示 bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j); //三元组元素赋值 bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j); //将指定位置的元素值赋给变量 void DispMat(TSMatrix t); //输出三元组 void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb);//矩阵转置 ③ 设计main函数,测试上面实现的算法 输入描述:无 程序输出:测试数据 */tup.h头文件代码:
#ifndef TUP_H_INCLUDED #define TUP_H_INCLUDED #include <stdio.h> #define M 6 #define N 7 #define MaxSize 100 //矩阵中非零元素最多个数 typedef int ElemType; typedef struct { int r; //行号 int c; //列号 ElemType d; //元素值 } TupNode; //三元组定义 typedef struct { int rows; //行数 int cols; //列数 int nums; //非零元素个数 TupNode data[MaxSize]; } TSMatrix; //三元组顺序表定义 void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]); //从一个二维稀疏矩阵创建其三元组表示 bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j); //三元组元素赋值 bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j); //将指定位置的元素值赋给变量 void DispMat(TSMatrix t);//输出三元组 void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb);//矩阵转置 #endif // TUP_H_INCLUDEDtup.cpp代码:
#include "tup.h" void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]) //从一个二维稀疏矩阵创建其三元组表示 { 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) //只存储非零元素 { 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) //三元组元素赋值 { int k=0,k1; if (i>=t.rows || j>=t.cols) return false; //失败时返回false while (k<t.nums && i>t.data[k].r) k++; //查找行 while (k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) k++;//查找列 if (t.data[k].r==i && t.data[k].c==j) //存在这样的元素 t.data[k].d=x; else //不存在这样的元素时插入一个元素 { 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; //成功时返回true } bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j) //将指定位置的元素值赋给变量 { int k=0; if (i>=t.rows || j>=t.cols) return false; //失败时返回false while (k<t.nums && i>t.data[k].r) k++; //查找行 while (k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) k++;//查找列 if (t.data[k].r==i && t.data[k].c==j) x=t.data[k].d; else x=0; //在三元组中没有找到表示是零元素 return true; //成功时返回true } void DispMat(TSMatrix t) //输出三元组 { int i; if (t.nums<=0) //没有非零元素时返回 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) //矩阵转置 { int p,q=0,v; //q为tb.data的下标 tb.rows=t.cols; tb.cols=t.rows; tb.nums=t.nums; if (t.nums!=0) //当存在非零元素时执行转置 { for (v=0; v<t.cols; v++) //tb.data[q]中的记录以c域的次序排列 for (p=0; p<t.nums; p++) //p为t.data的下标 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++; } } }
main.cpp代码:
#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) //调用时返回true printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d\n",x); else //调用时返回false printf("Assign(t,x,2,5)=>参数错误\n"); Value(t,y,2,5); printf("执行Value(t,10,2,5)\n"); if (Assign(t,x,2,5)==true) //调用时返回true printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d\n",x); else //调用时返回false printf("Assign(t,x,2,5)=>参数错误\n"); printf("b:\n"); DispMat(t); TranTat(t,tb); printf("矩阵转置tb:\n"); DispMat(tb); return 0; }tup.h是稀疏矩阵三元组的一个算法库集合,里面声明了常用到的各个功能函数。
tup.cpp对应tup.h中声明的各个功能函数,给出了各个功能函数的实现方法。
main.cpp中根据需要添加各个函数,以便实现相应功能。
运行结果:
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