在m×n 的矩阵中,有t个非零元。令δ= t/(m*n),称δ矩阵的稀疏因子,常认为δ≤0.05时称为稀疏矩阵。稀疏矩阵在工程中有着大量的应用,不少工程问题都可以转化为对稀疏矩阵的计算问题。用三元组表实现稀疏矩阵的转置,用(顺序取,直接存)方法。使用C语言编写可执行的完整程序
时间: 2024-05-04 07:19:54 浏览: 306
以下是用三元组表实现稀疏矩阵的转置的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 100 // 稀疏矩阵的最大大小
typedef struct {
int row; // 非零元素的行下标
int col; // 非零元素的列下标
int val; // 非零元素的值
} Triple;
typedef struct {
Triple data[MAX_SIZE + 1]; // 非零元素三元组表,data[0]未用
int rows, cols, nums; // 稀疏矩阵的行数、列数和非零元素个数
} SparseMatrix;
// 顺序取、直接存方法的稀疏矩阵转置函数
SparseMatrix transpose(SparseMatrix M) {
SparseMatrix T;
T.rows = M.cols;
T.cols = M.rows;
T.nums = M.nums;
if (T.nums > 0) {
int q = 1;
for (int col = 1; col <= M.cols; col++) {
for (int p = 1; p <= M.nums; p++) {
if (M.data[p].col == col) {
T.data[q].row = M.data[p].col;
T.data[q].col = M.data[p].row;
T.data[q].val = M.data[p].val;
q++;
}
}
}
}
return T;
}
int main() {
SparseMatrix M, T;
int m, n, t;
printf("请输入稀疏矩阵的行数、列数和非零元素个数:");
scanf("%d %d %d", &m, &n, &t);
if (m > MAX_SIZE || n > MAX_SIZE || t > MAX_SIZE) {
printf("稀疏矩阵的大小不能超过 %d\n", MAX_SIZE);
exit(1);
}
M.rows = m;
M.cols = n;
M.nums = t;
printf("请输入稀疏矩阵的非零元素:\n");
for (int i = 1; i <= t; i++) {
scanf("%d %d %d", &M.data[i].row, &M.data[i].col, &M.data[i].val);
}
T = transpose(M);
printf("转置后的稀疏矩阵为:\n");
for (int i = 1; i <= T.nums; i++) {
printf("%d %d %d\n", T.data[i].row, T.data[i].col, T.data[i].val);
}
return 0;
}
```
具体实现中,我们定义了两个结构体:`Triple` 表示非零元素的三元组,包括它的行下标、列下标和值;`SparseMatrix` 表示稀疏矩阵,包括它的行数、列数和非零元素三元组表。
主函数中,我们首先读入稀疏矩阵的行数、列数和非零元素个数,并根据这些信息创建稀疏矩阵。然后,我们依次读入每个非零元素,并存储到稀疏矩阵的三元组表中。接着,我们调用 `transpose` 函数对该稀疏矩阵进行转置,并将结果存储到另一个稀疏矩阵中。最后,我们输出转置后的稀疏矩阵的三元组表。
需要注意的是,在 `transpose` 函数中,我们采用了顺序取、直接存方法,即先按列遍历原稀疏矩阵,再按行存储转置后的稀疏矩阵。这种方法的优点是不需要额外的空间来存储转置后的稀疏矩阵,但缺点是时间复杂度较高,最坏情况下为 $O(t^2)$。如果稀疏矩阵非常稀疏,即稀疏因子 $\delta$ 很小,可以考虑其他更高效的转置方法。
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