编写一个c语言程序,解决以下问题:三元组法稀疏矩阵的快速转置,代码中含有控制台功能
时间: 2024-12-29 11:33:53 浏览: 15
在C语言中,我们可以使用结构体来表示矩阵中的元素以及行和列索引,然后利用数组或动态内存分配来存储稀疏矩阵。对于三元组法(也称为三元组压缩),我们通常只存储非零元素及其对应的行和列索引。这里我给你提供一个简单的示例,展示了如何编写一个C程序来实现稀疏矩阵的快速转置:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义稀疏矩阵的结构体
typedef struct {
int row, col; // 行和列索引
double value; // 值
} SparseMatrixEntry;
// 存储稀疏矩阵的动态数组
typedef SparseMatrixEntry** SparseMatrix;
// 创建一个新的稀疏矩阵
SparseMatrix createSparseMatrix(int rows, int cols) {
SparseMatrix matrix = (SparseMatrix)malloc(sizeof(SparseMatrixEntry*) * rows);
for (int i = 0; i < rows; ++i) {
matrix[i] = NULL;
}
return matrix;
}
// 添加元素到稀疏矩阵
void addElement(SparseMatrix& matrix, int row, int col, double value) {
if (matrix[row] == NULL) {
matrix[row] = (SparseMatrixEntry*)malloc(sizeof(SparseMatrixEntry));
matrix[row]->row = row;
matrix[row]->col = -1; // 表示未填充列索引
}
while (matrix[row][++matrix[row]->col].col != -1) {} // 找到空位置插入
matrix[row][matrix[row]->col].value = value;
}
// 稀疏矩阵转置
void transpose(SparseMatrix& src, SparseMatrix& dst, int rows, int cols) {
for (int i = 0; i < rows; ++i) {
for (int j = 0; j < cols && src[i][j].col != -1; ++j) {
addElement(dst, src[i][j].col, i, src[i][j].value);
}
}
}
// 打印稀疏矩阵
void printSparseMatrix(const SparseMatrix& matrix, int rows, int cols) {
for (int i = 0; i < rows; ++i) {
printf("Row %d: ", i);
for (int j = 0; j < cols && matrix[i][j].col != -1; ++j) {
printf("(%d,%d): %.2lf ", matrix[i][j].row, matrix[i][j].col, matrix[i][j].value);
}
printf("\n");
}
}
int main() {
int rows, cols;
printf("Enter the number of rows and columns for the sparse matrix: ");
scanf("%d %d", &rows, &cols);
SparseMatrix src = createSparseMatrix(rows, cols);
SparseMatrix dst = createSparseMatrix(cols, rows);
// 用户输入稀疏矩阵的元素
printf("Enter non-zero elements in row-major order (row column value): \n");
for (int i = 0; i < rows; ++i) {
for (int j = 0; j < cols; ++j) {
double val;
scanf("%d %d %.2lf", &src[i][j].row, &src[i][j].col, &val);
}
}
transpose(src, dst, rows, cols);
printf("Transposed sparse matrix:\n");
printSparseMatrix(dst, cols, rows);
// 清理内存
for (int i = 0; i < rows; ++i) {
free(src[i]);
}
free(src);
free(dst);
return 0;
}
```
这个程序首先创建两个稀疏矩阵`src`和`dst`,然后让用户输入稀疏矩阵的元素。接着调用`transpose`函数进行转置,最后打印转置后的矩阵。
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