编写代码利用稀疏矩阵的链式存储实现稀疏矩阵的加,减,乘,转置等简单运算

时间: 2024-03-18 08:40:26 浏览: 16
以下是Python语言实现的稀疏矩阵加、减、乘、转置运算的代码,其中使用三元组的链式存储结构: ```python class Node: def __init__(self, i, j, value): self.i = i self.j = j self.value = value self.next = None class SparseMatrix: def __init__(self, row, col): self.row = row self.col = col self.head = None def insert(self, i, j, value): if i < 0 or i >= self.row or j < 0 or j >= self.col: print("Index out of range") return new_node = Node(i, j, value) if self.head is None: self.head = new_node return cur = self.head pre = None while cur and cur.i < i: pre = cur cur = cur.next while cur and cur.i == i and cur.j < j: pre = cur cur = cur.next if cur and cur.i == i and cur.j == j: cur.value += value if cur.value == 0: if pre is None: self.head = cur.next else: pre.next = cur.next return if pre is None: self.head = new_node else: pre.next = new_node new_node.next = cur def add(self, other): if self.row != other.row or self.col != other.col: print("Invalid operation") return None res = SparseMatrix(self.row, self.col) cur1 = self.head cur2 = other.head while cur1 and cur2: if cur1.i < cur2.i or (cur1.i == cur2.i and cur1.j < cur2.j): res.insert(cur1.i, cur1.j, cur1.value) cur1 = cur1.next elif cur1.i > cur2.i or (cur1.i == cur2.i and cur1.j > cur2.j): res.insert(cur2.i, cur2.j, cur2.value) cur2 = cur2.next else: res.insert(cur1.i, cur1.j, cur1.value + cur2.value) cur1 = cur1.next cur2 = cur2.next while cur1: res.insert(cur1.i, cur1.j, cur1.value) cur1 = cur1.next while cur2: res.insert(cur2.i, cur2.j, cur2.value) cur2 = cur2.next return res def subtract(self, other): if self.row != other.row or self.col != other.col: print("Invalid operation") return None res = SparseMatrix(self.row, self.col) cur1 = self.head cur2 = other.head while cur1 and cur2: if cur1.i < cur2.i or (cur1.i == cur2.i and cur1.j < cur2.j): res.insert(cur1.i, cur1.j, cur1.value) cur1 = cur1.next elif cur1.i > cur2.i or (cur1.i == cur2.i and cur1.j > cur2.j): res.insert(cur2.i, cur2.j, -cur2.value) cur2 = cur2.next else: res.insert(cur1.i, cur1.j, cur1.value - cur2.value) cur1 = cur1.next cur2 = cur2.next while cur1: res.insert(cur1.i, cur1.j, cur1.value) cur1 = cur1.next while cur2: res.insert(cur2.i, cur2.j, -cur2.value) cur2 = cur2.next return res def multiply(self, other): if self.col != other.row: print("Invalid operation") return None res = SparseMatrix(self.row, other.col) cur1 = self.head while cur1: cur2 = other.head while cur2: if cur1.j == cur2.i: res.insert(cur1.i, cur2.j, cur1.value * cur2.value) cur2 = cur2.next cur1 = cur1.next return res def transpose(self): res = SparseMatrix(self.col, self.row) cur = self.head while cur: res.insert(cur.j, cur.i, cur.value) cur = cur.next return res def print_matrix(self): for i in range(self.row): for j in range(self.col): cur = self.head while cur and cur.i < i: cur = cur.next while cur and cur.i == i and cur.j < j: cur = cur.next if cur and cur.i == i and cur.j == j: print(cur.value, end=" ") else: print(0, end=" ") print() ``` 在上述代码中,SparseMatrix 类表示稀疏矩阵,Node 类表示三元组链表中的节点。insert 方法用于向稀疏矩阵中插入一个元素;add 方法用于实现稀疏矩阵加法;subtract 方法用于实现稀疏矩阵减法;multiply 方法用于实现稀疏矩阵乘法;transpose 方法用于实现稀疏矩阵转置;print_matrix 方法用于输出稀疏矩阵。

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