假设n*n的稀疏矩阵A采用三元组表示,设计一个程序实现以下功能: ① 生成两个稀疏矩阵三元组a和b; 使用c++
时间: 2024-12-18 16:34:15 浏览: 17
为了在C++中实现一个支持生成稀疏矩阵三元组并进行基本操作的程序,我们可以创建一个`SparseMatrix`类,它包含一个二维数组来存储非零元素及其对应的行和列索引。首先,我们需要定义一个结构体`sparse_entry`来表示每个非零元素:
```cpp
#include <vector>
#include <unordered_map>
// 定义稀疏矩阵的元素
struct sparse_entry {
int row;
int col;
double value;
};
class SparseMatrix {
public:
// 构造函数,初始化一个空的矩阵
SparseMatrix(int n) : size(n), data(new std::unordered_map<std::pair<int, int>, double>()) {}
// 添加三元组到矩阵
void addEntry(const sparse_entry& entry) {
(*data)[{entry.row, entry.col}] = entry.value;
}
// 生成随机稀疏矩阵
void generateRandom() {
for (int i = 0; i < size * size; ++i) {
if (rand() % 100 < sparsity) { // 随机选择一定比例的元素填充
sparse_entry e = {i / size, i % size, rand() / (double)RAND_MAX};
addEntry(e);
}
}
}
private:
int size;
std::unique_ptr<std::unordered_map<std::pair<int, int>, double>> data;
// 稀疏度设置,例如10%的非零元素
const int sparsity = 10;
};
```
接下来,你可以编写一个主函数来生成两个稀疏矩阵并进行一些简单的操作:
```cpp
int main() {
int n = 100; // 矩阵大小
// 创建并生成第一个稀疏矩阵
SparseMatrix a(n);
a.generateRandom();
// 创建并生成第二个稀疏矩阵
SparseMatrix b(n);
b.generateRandom();
// 输出矩阵a的数据(这里只展示部分数据)
for (const auto& pair : a.data->begin()) {
std::cout << "Row " << pair.first.first << ", Col " << pair.first.second << ": Value " << pair.second << "\n";
}
return 0;
}
```
这个程序实现了生成两个随机稀疏矩阵的功能,并展示了如何添加和查看稀疏矩阵的非零元素。对于更复杂的操作,如矩阵乘法或加法,你需要进一步扩展`SparseMatrix`类。
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