用c语言实现并给出相应注释,假设4*4的稀疏矩阵A采用三元组表示,设计一个程序实现给定的稀疏矩阵的转置。设矩阵元素为整型,输出时每个数据的宽度为4。
时间: 2024-05-15 09:17:22 浏览: 137
好的,以下是程序实现和注释:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100 // 最大元素个数
#define ROWS 4 // 原矩阵的行数
#define COLS 4 // 原矩阵的列数
int main()
{
int A[MAX_SIZE][3]; // 三元组存储原矩阵
int B[MAX_SIZE][3]; // 三元组存储转置后的矩阵
int num = 0; // 非零元素个数
// 输入矩阵A的稀疏表示
printf("请输入矩阵A的稀疏表示:\n");
printf("行 列 值\n");
for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
for (int j = 0; j < COLS; j++) {
int val;
scanf("%d", &val);
if (val != 0) {
A[num][0] = i;
A[num][1] = j;
A[num][2] = val;
num++;
}
}
}
// 转置
int count[COLS]; // 每列非零元素个数
int start[COLS]; // 每列第一个非零元素在B中的位置
for (int i = 0; i < COLS; i++)
count[i] = 0;
for (int i = 0; i < num; i++)
count[A[i][1]]++;
start[0] = 0;
for (int i = 1; i < COLS; i++)
start[i] = start[i-1] + count[i-1];
for (int i = 0; i < num; i++) {
int col = A[i][1];
int index = start[col];
B[index][0] = A[i][1];
B[index][1] = A[i][0];
B[index][2] = A[i][2];
start[col]++;
}
for (int i = COLS-1; i > 0; i--)
start[i] = start[i-1];
start[0] = 0;
// 输出转置后的矩阵
printf("转置后的矩阵B的稀疏表示为:\n");
printf("行 列 值\n");
for (int i = 0; i < num; i++) {
printf("%-4d%-4d%-4d\n", B[i][0], B[i][1], B[i][2]);
}
return 0;
}
```
注释:
1. `MAX_SIZE` 宏定义了最大元素个数,为了简化程序,在这里先假设最多只有 `MAX_SIZE` 个非零元素。
2. `ROWS` 和 `COLS` 宏定义了原矩阵的行数和列数。
3. `A[num][3]` 数组是三元组存储原矩阵的数组,其中每个元素包含三部分:行下标、列下标和数值。
4. `B[num][3]` 数组是三元组存储转置后的矩阵的数组。
5. `num` 变量存储的是矩阵 A 的非零元素个数。
6. `scanf` 函数用于从标准输入中读取用户输入的数据。
7. 外层循环(i)遍历 A 的行,内层循环(j)遍历 A 的列,如果 A[i][j] 是非零元素,则将其存储到 A[num][] 数组中,并且 num 自增。
8. 转置的过程如下:
1. 定义 `count` 数组记录每一列非零元素个数,`start` 数组记录每一列第一个非零元素在 B 数组中的位置。
2. 遍历 A 数组,统计每一列的非零元素个数。
3. 根据 `count` 数组计算出每一列第一个非零元素在 B 数组中的位置,并将其存储到 `start` 数组中。
4. 遍历 A 数组,将 A[i][] 中的元素存储到 B[][] 中合适的位置上。
5. 因为 A 数组中可能存在同一列的元素,转置之后会存储到 B 数组的相邻位置中,需要将 `start` 数组重新调整为每一列第一个非零元素在 B 数组中的位置。
9. `%-4d` 格式字符串表示输出一个整数,宽度为4,左对齐。
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