第九周项目3-稀疏矩阵的三元组表示的实现及应用（1）

1. /* 
2.  
3. copyright （t） 2016，烟台大学计算机学院 
4.  
5. *All rights reserved. 
6.  
7. *文件名称：1.cpp 
8.  
9. *作者：车金阳
10.  
11. *完成日期：2016年12月15日 
12.  
13. *版本号：v1.0 
14.  
15. *问题描述：建立稀疏矩阵三元组表示的算法库，包括：  
16. ① 头文tup.h，定义数据类型，声明函数；  
17. 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： 
18.     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 
19.     bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j);   //三元组元素赋值 
20.     bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j);  //将指定位置的元素值赋给变量 
21.     void DispMat(TSMatrix t);                         //输出三元组 
22.     void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb);            //矩阵转置 
23. ③ 设计main函数，测试上面实现的算法  
24.  
25. *输入描述：无 
26.  
27. *程序输出：测试结果 
28.  
29. */  

tup.h：

[cpp] view plain copy

 

1. #include <stdio.h>  
2. #define MaxSize 100  
3. #define M 6  
4. #define N 7  
5. typedef int ElemType;  
6. typedef struct  
7. {  
8.     int r;  
9.     int c;  
10.     ElemType d;  
11. } TupNode;  
12. typedef struct  
13. {  
14.     int rows;  
15.     int cols;  
16.     int nums;  
17.     TupNode data[MaxSize];  
18. } TSMatrix;  
19. 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  
20. bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j);      //将指定位置的元素值赋给变量  
21. bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j);       //三元组元素取值  
22. void DispMat(TSMatrix t);                             //输出三元组  
23. void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb);                //矩阵转置  

tup.cpp：

[cpp] view plain copy

 

1. #include "tup.h"  
2. 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  
3. {  
4.     int i,j;  
5.     t.rows=M,t.cols=N,t.nums=0;                       //行号、列号、非零元素个数初始化  
6.     for(i=0;i<M;i++)                                  //行序方式扫描二维稀疏矩阵A，非零元素插入三元组t  
7.     {  
8.         for(j=0;j<N;j++)  
9.         {  
10.             if(A[i][j]!=0)                            //记录非零元素所在行列号，元素值赋给data[]，非零元素个数+1  
11.             {  
12.                 t.data[t.nums].r=i;  
13.                 t.data[t.nums].c=j;  
14.                 t.data[t.nums].d=A[i][j];  
15.                 t.nums++;  
16.             }  
17.         }  
18.     }  
19. }  
20. bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j)       //将指定位置的元素值赋给变量  
21. {  
22.     int k=0;                                          //从第1个非零元素开始遍历  
23.     if(i>=t.rows || j>=t.cols)                        //i.j不符合要求，返回false  
24.         return false;  
25.     while(k<t.nums && i>t.data[k].r)                  //按行查找  
26.         k++;  
27.     while(k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) //在查找到的行按列查找  
28.         k++;  
29.     if(t.data[k].r==i && t.data[k].c==j)              //找到第i行第j列的元素，将值赋给x  
30.         x=t.data[k].d;  
31.     else                                              //k=t.nums，未找到  
32.         x=0;  
33.     return true;  
34. }  
35. bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j)        //三元组元素取值  
36. {  
37.     int k=0;  
38.     int k1;  
39.     if(i>=t.rows || j>=t.cols)                        //i.j不符合要求，返回false  
40.         return false;  
41.     while(k<t.nums && i>t.data[k].r)                  //按行查找  
42.         k++;  
43.     while(k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) //在查找到的行按列查找  
44.         k++;  
45.     if(t.data[k].r==i && t.data[k].c==j)              //存在第i行第j列这样的元素，直接赋值x  
46.         t.data[k].d=x;  
47.     else                                              //其它情况，不存在这样的元素，插入一个元素  
48.     {  
49.         for(k1=t.nums-1;k1>=k;k1--)                   //依次移动“腾空位”  
50.         {  
51.             t.data[k1+1].r=t.data[k1].r;  
52.             t.data[k1+1].c=t.data[k1].c;  
53.             t.data[k1+1].d=t.data[k1].d;  
54.         }  
55.         t.data[k].r=i;                                //在腾出的空位处插入指定元素x的行列号及元素值  
56.         t.data[k].c=j;  
57.         t.data[k].d=x;  
58.         t.nums++;  
59.     }  
60.     return true;  
61. }  
62. void DispMat(TSMatrix t)                              //输出三元组  
63. {  
64.     int i;  
65.     if(t.nums<=0)  
66.         return;  
67.     printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.rows,t.cols,t.nums);  
68.     printf("\t------------------\n");  
69.     for(i=0;i<t.nums;i++)  
70.         printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.data[i].r,t.data[i].c,t.data[i].d);  
71. }  
72. void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb)                 //矩阵转置  
73. {  
74.     int i,j;  
75.     int k=0;  
76.     tb.rows=t.cols,tb.cols=t.rows,tb.nums=t.nums;  
77.     if(t.nums!=0)  
78.     {  
79.         for(i=0;i<t.cols;i++)  
80.         {  
81.             for(j=0;j<t.nums;j++)  
82.             {  
83.                 if(t.data[j].c==i)  
84.                 {  
85.                     tb.data[k].r=t.data[j].c;  
86.                     tb.data[k].c=t.data[j].r;  
87.                     tb.data[k].d=t.data[j].d;  
88.                     k++;  
89.                 }  
90.             }  
91.         }  
92.     }  
93. }  

main.cpp：

[cpp] view plain copy

 

1. #include <stdio.h>  
2. #include "tup.h"  
3. int main()  
4. {  
5.     TSMatrix t,tb;  
6.     int x,y=10;  
7.     int A[6][7]=  
8.     {  
9.         {0,0,1,0,0,0,0},  
10.         {0,2,0,0,0,0,0},  
11.         {3,0,0,0,0,0,0},  
12.         {0,0,0,5,0,0,0},  
13.         {0,0,0,0,6,0,0},  
14.         {0,0,0,0,0,7,4}  
15.     };  
16.     CreatMat(t,A);  
17.     printf("b:\n");  
18.     DispMat(t);  
19.     if (Assign(t,x,2,5)==true)                      //调用时返回true  
20.         printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d\n",x);  
21.     else                                            //调用时返回false  
22.         printf("Assign(t,x,2,5)=>参数错误\n");  
23.     Value(t,y,2,5);  
24.     printf("执行Value(t,10,2,5)\n");  
25.     if (Assign(t,x,2,5)==true)                      //调用时返回true  
26.         printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d\n",x);  
27.     else                                            //调用时返回false  
28.         printf("Assign(t,x,2,5)=>参数错误\n");  
29.     printf("b:\n");  
30.     DispMat(t);  
31.     TranTat(t,tb);  
32.     printf("矩阵转置tb:\n");  
33.     DispMat(tb);  
34.     return 0;  
35. }  

运行结果：