c++求:对两个以三元组形式存储的同阶稀疏矩阵A、B,设计算法 求C=A+B。

时间: 2024-05-09 20:20:32 浏览: 12
稀疏矩阵乘法可以采用三元组存储方式进行优化,具体算法如下: 1. 对矩阵A进行行压缩,得到两个数组rowPtrA和colIdxA,其中rowPtrA[i]表示A中第i行的第一个非零元素在数据中的位置,colIdxA[k]表示第k个非零元素在A中的列数。 2. 对矩阵B进行列压缩,得到两个数组colPtrB和rowIdxB,其中colPtrB[j]表示B中第j列的第一个非零元素在数据中的位置,rowIdxB[k]表示第k个非零元素在B中的行数。 3. 初始化稀疏矩阵C的三元组存储数组rowIdxC、colIdxC和valueC,其中rowIdxC和colIdxC的含义与A、B相同,valueC用于存储结果矩阵C中的非零元素。 4. 对于A中的每一行i,遍历该行的所有非零元素A[i][k],并在B中找到所有列j满足B[k][j]非零,将对应的乘积累加到C[i][j]中。具体实现可以利用rowPtrA、colIdxA、colPtrB和rowIdxB数组,以及两个指针k和j进行遍历和查找。 5. 返回稀疏矩阵C的三元组存储数组。 下面是Python代码实现: ```python def sparse_matrix_multiplication(A, B): # Step 1: row compression for matrix A rowPtrA, colIdxA = [], [] for i in range(len(A)): rowPtrA.append(len(colIdxA)) for j in range(len(A[0])): if A[i][j] != 0: colIdxA.append(j) rowPtrA.append(len(colIdxA)) # Step 2: column compression for matrix B colPtrB, rowIdxB = [], [] for j in range(len(B[0])): colPtrB.append(len(rowIdxB)) for i in range(len(B)): if B[i][j] != 0: rowIdxB.append(i) colPtrB.append(len(rowIdxB)) # Step 3: initialize sparse matrix C rowIdxC, colIdxC, valueC = [], [], [] # Step 4: matrix multiplication for i in range(len(A)): for k in range(rowPtrA[i], rowPtrA[i+1]): colA = colIdxA[k] for l in range(colPtrB[colA], colPtrB[colA+1]): j = rowIdxB[l] valueCIndex = len(valueC) - 1 while valueCIndex >= 0 and rowIdxC[valueCIndex] > i: valueCIndex -= 1 if valueCIndex < 0 or rowIdxC[valueCIndex] < i or colIdxC[valueCIndex] < j: rowIdxC.insert(valueCIndex+1, i) colIdxC.insert(valueCIndex+1, j) valueC.insert(valueCIndex+1, 0) valueC[valueCIndex+1] += A[i][colA] * B[colA][j] return rowIdxC, colIdxC, valueC ``` 该算法采用了稀疏矩阵乘法的优化方式,在稀疏矩阵A、B的情况下可以大幅提升计算效率。

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