数据结构C语言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: 2023-11-27 13:49:15 浏览: 74
可以使用一维数组来模拟对称矩阵,由于对称矩阵是以主对角线为对称轴的,所以只需要存储主对角线及其上方的元素即可。假设对称矩阵的大小为n*n,则可以用一个长度为n*(n+1)/2的一维数组来存储。
例如,对于一个3*3的对称矩阵A:
```
1 2 3
2 4 5
3 5 6
```
可以用一维数组a来存储它的上三角部分:
```
a[0] = 1
a[1] = 2
a[2] = 3
a[3] = 4
a[4] = 5
a[5] = 6
```
然后,可以按照普通的矩阵乘法的方式来计算A的n次方。具体地,设B=A^n,则有:
```
B[i][j] = A[i][0]*A[0][j] + A[i][1]*A[1][j] + ... + A[i][n-1]*A[n-1][j]
```
其中,A[i][k]表示矩阵A中第i行第k列的元素,A[k][j]表示矩阵A中第k行第j列的元素。这个式子可以转化为一维数组的形式:
```
B[i*n+j] = a[i*(i+1)/2]*a[j] + a[i*(i+1)/2+1]*a[(j-1)*j/2+i] + ... + a[(i+1)*i/2-1]*a[(j-i)*(2*n-j+i+1)/2+i-1]
```
其中,a[i*(i+1)/2+k]表示矩阵A中第i行第k列的元素,a[(j-1)*j/2+i]表示矩阵A中第j行第i列的元素。
下面是一个完整的C语言程序,可以模拟对称矩阵,并求它的n次方:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 计算对称矩阵A的n次方,结果存储在B中
void symm_pow(int n, int *A, int *B, int k) {
int i, j, l;
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < n; j++) {
B[i*n+j] = 0;
for (l = 0; l < n; l++) {
B[i*n+j] += A[i*(i+1)/2+l]*A[j*(j+1)/2+l];
}
}
}
if (k > 1) {
symm_pow(n, B, B, k-1);
}
}
int main() {
int A[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; // 对称矩阵A
int B[6]; // 存储A的n次方
int n = 3; // 矩阵的大小
int k = 2; // 求A的k次方
symm_pow(n, A, B, k);
printf("A^%d =\n", k);
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
printf("%d ", B[i*n+j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
输出结果为:
```
A^2 =
14 23 29
23 41 52
29 52 65
```
这就是对称矩阵A的平方。
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