稀疏矩阵的乘法。假设稀疏矩阵A的大小是m×n,稀疏矩阵B的大小是n×1(一维向量),A和B均采用三元组表表示,编程实现C=A×B,其结果也采用三元组表形式输出。
时间: 2024-11-30 13:29:53 浏览: 52
稀疏矩阵乘法,特别是在使用三元组表(也称为坐标列表或稀疏存储)时,计算效率非常高,因为这种数据结构只存储非零元素及其对应的行索引、列索引。对于两个稀疏矩阵A和B,其中A是m×n的矩阵,B是n×1的一维向量,它们的乘积C的每个元素C[i] = A[i, j] * B[j],但只有当A[i, j] 非零并且 B[j] 非零时才会执行此操作。
下面是基本的算法步骤:
1. 初始化一个长度为m的三元组表C,用于存储结果矩阵C的非零元素。
2. 对于A中的每个非零元素A[i, j] (i从0到m-1),遍历它的列j,在B的非零元素中找到对应位置B[j]。
3. 如果B[j]不为0,则在C中添加新的元素C[i] = A[i, j] * B[j],并更新行索引i和列索引j。
4. 结果C中的每个元素都是通过这样的匹配和相乘得到的。
以下是一个简单的C语言示例,实现了这个过程。请注意,这只是一个基础版本,没有包含错误处理和优化(例如,如果你的数据是动态加载的,可能需要额外的内存管理):
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
int row;
int col;
double value;
} SparseTriple;
// 假设sparseMatrices已定义,存储了A和B的数据
void sparseMatrixMultiplication(SparseTriple** A, SparseTriple* B, SparseTriple** C, int m, int n) {
for (int i = 0; i < m; ++i) {
for (SparseTriple* A_elem = A[i]; A_elem != NULL; A_elem = A_elem->next) { // 遍历A[i]
if (B[A_elem->col].value != 0) { // 检查B是否有非零值
double product = A_elem->value * B[A_elem->col].value;
SparseTriple* new_elem = (SparseTriple*) malloc(sizeof(SparseTriple));
new_elem->row = i;
new_elem->col = B[A_elem->col].row; // 计算新元素的位置
new_elem->value = product;
new_elem->next = *C; // 插入到C的尾部
*C = new_elem;
}
}
}
}
// 示例用法
int main() {
// 假设A和B已经填充好数据
// 空闲的地方用NULL代替
SparseTriple** A = ...;
SparseTriple* B = ...;
SparseTriple** C = malloc(m * sizeof(SparseTriple*)); // 初始化结果数组
sparseMatrixMultiplication(A, B, C, m, n);
// 打印结果C...
return 0;
}
```
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