稀疏矩阵的十字链表又是如何实现的?
时间: 2024-05-02 10:16:15 浏览: 167
稀疏矩阵的十字链表是一种常用的存储结构,它可以有效地存储稀疏矩阵,并且支持高效的矩阵运算。具体实现如下:
1. 首先定义两个结构体,分别表示矩阵的行和列:
```c++
struct node {
int col;
int val;
node* right;
node* down;
};
struct row {
node* header;
row* next;
};
```
其中,`node` 表示矩阵中的一个非零元素,包括该元素的列号和值,以及指向该元素右边和下方元素的指针;`row` 表示矩阵的一行,包括该行的头节点和指向下一行的指针。
2. 对于一个稀疏矩阵,首先需要初始化行和列的头节点:
```c++
row* init(int n, int m) {
row* head = new row();
head->next = NULL;
head->header = new node();
head->header->right = head->header;
head->header->down = head->header;
node* p = head->header;
for (int i = 1; i <= m; i++) {
node* t = new node();
t->col = i;
t->val = 0;
t->right = p->right;
t->down = t;
p->right = t;
p = p->right;
}
p = head->header;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
row* r = new row();
r->next = NULL;
r->header = new node();
r->header->right = r->header;
r->header->down = r->header;
p->down = r->header;
p = p->down;
}
return head;
}
```
其中,`n` 和 `m` 分别表示矩阵的行数和列数。
3. 对于每个非零元素,按照列优先的顺序依次插入到矩阵中:
```c++
void insert(row* head, int i, int j, int val) {
node* p = head->header;
while (p->col < j) {
p = p->right;
}
row* r = head;
while (r->next != NULL && r->next->header->col < i) {
r = r->next;
}
if (r->next == NULL || r->next->header->col > i) {
row* t = new row();
t->header = new node();
t->header->right = t->header;
t->header->down = t->header;
t->next = r->next;
r->next = t;
t->header->col = i;
p = t->header;
while (p->right != p && p->right->col < j) {
p = p->right;
}
}
else {
p = r->next->header;
while (p->right != p && p->right->col < j) {
p = p->right;
}
}
node* t = new node();
t->col = j;
t->val = val;
t->right = p->right;
p->right = t;
p = head->header;
while (p->col < j) {
p = p->right;
}
p = p->down;
while (p->header->col != i) {
p = p->down;
}
t->down = p->down;
p->down = t;
}
```
其中,`i` 和 `j` 分别表示非零元素所在的行和列,`val` 表示该元素的值。
4. 对于矩阵的加减乘运算,可以根据稀疏矩阵的十字链表结构进行实现,具体方法可以参考相关的算法书籍。
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