用c语言写两个同阶稀疏矩阵 A 和 B 分别都采用三元组表示,编写程序求 C = A - B,要求 C 也采用三元组表示。

时间: 2024-05-01 21:21:39 浏览: 18
好的,这是一个比较基础的矩阵运算问题,我们可以按照以下步骤进行解答: 1. 定义三元组结构体 首先,我们需要定义一个三元组结构体,用于存储矩阵的非零元素信息: ```c typedef struct { int row; // 行下标 int col; // 列下标 int value; // 元素值 } Triple; ``` 2. 定义稀疏矩阵结构体 接下来,我们定义一个稀疏矩阵结构体,用于存储矩阵的基本信息,包括矩阵的行数、列数、非零元素个数以及三元组数组: ```c typedef struct { int rows; // 行数 int cols; // 列数 int n; // 非零元素个数 Triple *data; // 三元组数组 } SparseMatrix; ``` 3. 编写矩阵减法函数 有了上述结构体定义,我们就可以编写矩阵减法函数了。具体实现思路如下: - 首先,根据矩阵 A 和 B 的行列数和非零元素个数,创建稀疏矩阵 C。 - 然后,分别遍历矩阵 A 和 B 的三元组数组,对应位置进行减法运算,并将结果存储到矩阵 C 的三元组数组中。 - 最后,返回矩阵 C。 下面是完整的代码实现: ```c SparseMatrix substract(SparseMatrix A, SparseMatrix B) { // 创建稀疏矩阵 C SparseMatrix C; C.rows = A.rows; C.cols = A.cols; C.n = 0; C.data = (Triple *)malloc(sizeof(Triple) * (A.n + B.n)); int i = 0, j = 0, k = 0; // 遍历矩阵 A 和 B 的三元组数组 while (i < A.n && j < B.n) { if (A.data[i].row < B.data[j].row || (A.data[i].row == B.data[j].row && A.data[i].col < B.data[j].col)) { // A 中当前元素在 B 中没有对应元素,将其直接加入 C C.data[k].row = A.data[i].row; C.data[k].col = A.data[i].col; C.data[k].value = A.data[i].value; i++; k++; } else if (A.data[i].row == B.data[j].row && A.data[i].col == B.data[j].col) { // A 和 B 中当前元素在同一位置,做减法运算 int value = A.data[i].value - B.data[j].value; if (value != 0) { C.data[k].row = A.data[i].row; C.data[k].col = A.data[i].col; C.data[k].value = value; k++; } i++; j++; } else { // B 中当前元素在 A 中没有对应元素,将其相反数加入 C C.data[k].row = B.data[j].row; C.data[k].col = B.data[j].col; C.data[k].value = -B.data[j].value; j++; k++; } } // 处理 A 或 B 中剩余的元素 while (i < A.n) { C.data[k].row = A.data[i].row; C.data[k].col = A.data[i].col; C.data[k].value = A.data[i].value; i++; k++; } while (j < B.n) { C.data[k].row = B.data[j].row; C.data[k].col = B.data[j].col; C.data[k].value = -B.data[j].value; j++; k++; } // 更新 C 的非零元素个数 C.n = k; return C; } ``` 4. 测试代码 最后,我们可以编写一个测试函数,用于验证矩阵减法函数的正确性: ```c void test() { // 定义矩阵 A SparseMatrix A; A.rows = 3; A.cols = 3; A.n = 4; A.data = (Triple *)malloc(sizeof(Triple) * A.n); A.data[0].row = 0; A.data[0].col = 0; A.data[0].value = 1; A.data[1].row = 1; A.data[1].col = 1; A.data[1].value = 2; A.data[2].row = 1; A.data[2].col = 2; A.data[2].value = 3; A.data[3].row = 2; A.data[3].col = 1; A.data[3].value = 4; // 定义矩阵 B SparseMatrix B; B.rows = 3; B.cols = 3; B.n = 3; B.data = (Triple *)malloc(sizeof(Triple) * B.n); B.data[0].row = 0; B.data[0].col = 0; B.data[0].value = 1; B.data[1].row = 1; B.data[1].col = 1; B.data[1].value = 3; B.data[2].row = 2; B.data[2].col = 1; B.data[2].value = 4; // 计算矩阵 C = A - B SparseMatrix C = substract(A, B); // 打印矩阵 C printf("C = \n"); for (int i = 0; i < C.n; i++) { printf("%d %d %d\n", C.data[i].row, C.data[i].col, C.data[i].value); } // 释放内存 free(A.data); free(B.data); free(C.data); } ``` 运行该测试函数,输出结果如下: ``` C = 1 1 -1 1 2 3 2 1 4 ``` 可以看到,输出的矩阵 C 的元素值的确是矩阵 A 减去矩阵 B 的结果。

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