有一个m*n稀疏矩阵,共a个非零元素,编写算法,写出三元组表、转置、最后还原转置后的矩阵。
时间: 2023-04-26 19:02:08 浏览: 179
用三元组表实现稀疏矩阵的转制算法
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题目描述:
给定一个m*n的稀疏矩阵,其中共有a个非零元素。请编写算法,实现以下功能:
1. 将稀疏矩阵转换为三元组表。
2. 将稀疏矩阵进行转置。
3. 将转置后的矩阵还原为原始矩阵。
解题思路:
1. 将稀疏矩阵转换为三元组表。
三元组表是一种常用的稀疏矩阵存储方式,它将矩阵中的每个非零元素存储为一个三元组(i, j, val),其中i和j分别表示该元素在矩阵中的行和列,val表示该元素的值。
对于给定的稀疏矩阵,我们可以遍历矩阵中的每个元素,将非零元素存储为一个三元组,最终得到三元组表。
2. 将稀疏矩阵进行转置。
对于一个m*n的矩阵,其转置矩阵为n*m的矩阵。对于稀疏矩阵,我们可以先将其转换为三元组表,然后将每个三元组的行和列交换,得到转置后的三元组表。最后将转置后的三元组表转换为稀疏矩阵即可。
3. 将转置后的矩阵还原为原始矩阵。
对于转置后的矩阵,我们可以先将其转换为三元组表,然后按照行和列的顺序重新构造矩阵。具体地,我们可以遍历三元组表中的每个元素,将其值存储到对应的行和列中。最终得到原始矩阵。
代码实现:
以下是Python代码实现:
```python
# 将稀疏矩阵转换为三元组表
def to_triplet(matrix):
m, n = len(matrix), len(matrix[0])
triplet = []
for i in range(m):
for j in range(n):
if matrix[i][j] != 0:
triplet.append((i, j, matrix[i][j]))
return triplet
# 将稀疏矩阵进行转置
def transpose(matrix):
triplet = to_triplet(matrix)
trans_triplet = [(j, i, val) for i, j, val in triplet]
trans_matrix = [[0] * len(matrix) for _ in range(len(matrix[0]))]
for i, j, val in trans_triplet:
trans_matrix[i][j] = val
return trans_matrix
# 将转置后的矩阵还原为原始矩阵
def restore(trans_matrix):
trans_triplet = to_triplet(trans_matrix)
matrix = [[0] * len(trans_matrix[0]) for _ in range(len(trans_matrix))]
for i, j, val in trans_triplet:
matrix[i][j] = val
return matrix
# 测试代码
matrix = [[1, 0, 0, 0], [0, 2, 0, 0], [0, 0, 3, 0], [0, 0, 0, 4]]
print(to_triplet(matrix))
# [(0, 0, 1), (1, 1, 2), (2, 2, 3), (3, 3, 4)]
print(transpose(matrix))
# [[1, 0, 0, 0], [0, 2, 0, 0], [0, 0, 3, 0], [0, 0, 0, 4]]
print(restore(transpose(matrix)))
# [[1, 0, 0, 0], [0, 2, 0, 0], [0, 0, 3, 0], [0, 0, 0, 4]]
```
参考资料:
[1] 《算法导论》
[2] https://www.cnblogs.com/ECJTUACM-873284962/p/7647949.html
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