数据结构用一维数据模拟一个对称矩阵(方阵)A,并求该矩阵的n次方,A^n(数据集自行设计)

时间: 2023-12-31 15:06:38 浏览: 23
好的,我们可以用一个一维数组来模拟对称矩阵A,具体的实现方法如下: 假设对称矩阵A的维度为n,则我们可以用一个长度为n*(n+1)/2的一维数组来存储A中的所有元素,具体存储方式如下: - 对于A中第i行第j列的元素(i<=j),在一维数组中的下标为(i-1)*n + j-i; - 对于A中第i行第j列的元素(i>j),在一维数组中的下标为(j-1)*n + i-j。 通过这种方式,我们就可以用一维数组来表示一个对称矩阵A了。 接下来,我们要求这个矩阵的n次方A^n。由于A是对称矩阵,所以A^n也是对称矩阵。我们可以利用矩阵乘法的性质来求A^n。具体做法如下: - 初始化一个单位矩阵B,即B中对角线上的元素为1,其余元素为0; - 对于i从1到n,依次计算B=B*A; - 最终得到的矩阵B就是A的n次方A^n。 由于A是对称矩阵,所以在计算B=B*A时,我们只需要对A中下三角部分进行计算即可。具体代码实现如下: ``` #include <iostream> using namespace std; const int MAXN = 10; int a[MAXN*(MAXN+1)/2], b[MAXN*(MAXN+1)/2]; int main() { int n, k; // 输入对称矩阵的维度n cin >> n; // 输入对称矩阵A的所有元素 for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = i; j <= n; j++) { int x; cin >> x; // 将A中的元素存储到一维数组a中 a[(i-1)*n + j-i] = x; a[(j-1)*n + i-j] = x; } } // 输入需要计算的次数k cin >> k; // 初始化单位矩阵B for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = i; j <= n; j++) { if (i == j) b[(i-1)*n + j-i] = 1; else b[(i-1)*n + j-i] = 0; b[(j-1)*n + i-j] = b[(i-1)*n + j-i]; } } // 计算A的k次方 for (int t = 1; t <= k; t++) { for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = i; j <= n; j++) { int sum = 0; for (int k = i; k <= j; k++) { sum += a[(i-1)*n + k-i] * b[(k-1)*n + j-k]; } b[(i-1)*n + j-i] = sum; b[(j-1)*n + i-j] = sum; } } } // 输出结果 for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= n; j++) { cout << b[(i-1)*n + j-i] << " "; } cout << endl; } return 0; } ``` 需要注意的是,由于二维数组和一维数组的存储方式不同,所以在计算B=B*A时,需要对一维数组中的下标进行一些转换。另外,为了方便起见,上述代码中对称矩阵的维度n和需要计算的次数k都是从标准输入中读入的,实际使用时需要根据实际情况进行修改。

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