数据结构C语言大作业用一维数据模拟一个对称矩阵(方阵)A,并求该矩阵的n次方,A^n(数据集自行设计);
时间: 2023-11-27 09:49:13 浏览: 69
实现该需求可以使用一维数组来模拟对称矩阵,因为对称矩阵的元素满足 A[i][j] = A[j][i],所以可以只存储上三角或下三角的元素,通过对称性可以得到另一半元素的值。
具体实现步骤如下:
1. 定义一个一维数组来存储上三角或下三角矩阵的元素,数组大小为 n*(n+1)/2;
2. 通过输入数据或随机生成数据,将矩阵的元素存入数组中;
3. 使用循环结构计算矩阵 A 的 n 次方,每次循环将矩阵 A 与上一次计算结果相乘,得到新的结果;
4. 将计算结果输出,即为矩阵 A 的 n 次方。
下面是用 C 语言实现的代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 100
int main() {
int n, i, j, k;
int matrix[MAX_SIZE * (MAX_SIZE + 1) / 2] = {0};
int result[MAX_SIZE * (MAX_SIZE + 1) / 2] = {0};
// 输入矩阵大小
printf("请输入对称矩阵的大小:");
scanf("%d", &n);
// 输入矩阵元素
printf("请输入对称矩阵的元素(上三角):\n");
for (i = 1, k = 1; i <= n; i++) {
for (j = i; j <= n; j++, k++) {
scanf("%d", &matrix[k]);
}
}
// 计算矩阵的 n 次方
for (i = 1; i <= n; i++) {
for (j = i; j <= n; j++) {
int sum = 0;
for (k = i; k <= j; k++) {
sum += matrix[(i - 1) * n + k - (i - 1) * i / 2] * result[(k - 1) * n + j - (k - 1) * k / 2];
}
result[(i - 1) * n + j - (i - 1) * i / 2] = sum;
result[(j - 1) * n + i - (j - 1) * j / 2] = sum;
}
}
// 输出计算结果
printf("矩阵的 n 次方为:\n");
for (i = 1, k = 1; i <= n; i++) {
for (j = 1; j <= n; j++, k++) {
printf("%d ", result[k]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
以上代码中,matrix 数组用来存储输入的对称矩阵的上三角元素,result 数组用来存储计算结果。在计算矩阵的 n 次方时,使用了三层循环,其中最内层的循环计算每个元素的值,通过对称性将结果存入对应的位置中。最后输出计算结果即可。
需要注意的是,由于数组下标从 0 开始,而矩阵下标从 1 开始,所以在计算数组下标时需要做一些对应的转换。另外,由于矩阵是对称的,所以可以只存储上三角或下三角的元素,这样可以节省一半的空间。
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