运用c++编写程序实现稀疏矩阵的转置并输出转置后的稀疏矩阵

在C++中，稀疏矩阵通常采用压缩存储的方式，比如COO（Coordinate List，坐标列表）、CSR（Compressed Sparse Row，压缩行存储）或 CSC（Compressed Sparse Column，压缩列存储）等格式。对于转置操作，需要根据不同格式进行相应的转换。

这里以CSR为例，因为它是常用的一种稀疏矩阵表示方法：

#include <iostream>
#include <vector>

// 定义稀疏矩阵的结构
struct SparseMatrix {
    std::vector<int> row_indices; // 行指针
    std::vector<int> col_indices; // 列索引
    std::vector<double> values; // 值
};

// 稀疏矩阵转置函数
SparseMatrix transpose_CSR(SparseMatrix& src) {
    int n = src.row_indices.size() - 1;
    SparseMatrix transposed;

    transposed.row_indices.resize(n + 1);
    transposed.col_indices.resize(src.values.size());
    transposed.values = src.values;

    for (int i = 0; i <= n; ++i)
        transposed.row_indices[i] = i;

    for (int i = 0, j = 0; i <= n; ++i) {
        while (src.col_indices[j] != i && j < src.col_indices.size())
            ++j;

        if (j == src.col_indices.size()) break;

        transposed.col_indices[j] = src.row_indices[i];
        ++j;
    }

    return transposed;
}

// 输出转置后的稀疏矩阵
void print_sparse_matrix(const SparseMatrix& mat) {
    for (int i = 0; i <= mat.row_indices.size() - 2; ++i) {
        int start = mat.row_indices[i], end = mat.row_indices[i + 1];
        std::cout << "Row " << i << ": ";
        for (int k = start; k < end; ++k) {
            std::cout << mat.col_indices[k] << ": " << mat.values[k] << " ";
        }
        std::cout << "\n";
    }
}

int main() {
    // 初始化一个CSR稀疏矩阵...
    SparseMatrix sparse;
    // ...填充数据...

    // 转置
    SparseMatrix transposed = transpose_CSR(sparse);

    // 输出转置后的稀疏矩阵
    print_sparse_matrix(transposed);

    return 0;
}