稀疏矩阵压缩存储:三元组表与数组特性

需积分: 0 0 下载量 99 浏览量 更新于2024-08-22 收藏 741KB PPT 举报
"稀疏矩阵的压缩存储方法-数据结构5数组" 稀疏矩阵是那些非零元素远远少于总元素数量的矩阵,在处理这类矩阵时,通常采用压缩存储的方法来节省空间。在本资源中,主要讨论了稀疏矩阵的顺序存储结构,特别是三元组表的实现方式。 三元组表是一种常见的稀疏矩阵压缩存储方法,它通过存储矩阵中的非零元素来减少存储需求。在给出的例子中,定义了一个名为`JD`的结构体,包含三个成员:`i`、`j`和`v`,分别代表矩阵的行索引、列索引和对应的值。数组`ma`用于存储这些三元组,其大小为`M`(在这个例子中为20),而实际存储的非零元素个数为`t`。 三元组表所需的存储单元个数是`3(t+1)`,其中`t`为非零元个数。例如,给出的矩阵有9个非零元素,所以三元组表会占用`3(9+1)`个存储单元。数组`ma`的前三个元素分别用来存储矩阵的行列维数和非零元个数,后面的元素则按顺序存储非零元素的三元组信息。 数组在数据结构中扮演着重要角色,它被视为一种特殊类型的线性表,其中每个数据元素本身也是一个线性表。在第5章中,数组的特点和运算被详细讨论。数组的特点包括其固定结构(即数组的大小在创建后不可变)和数据元素的同构性(所有元素都是相同类型)。数组的运算主要包括通过下标存取和修改元素值。 数组的顺序存储结构分为两种主要形式:行序为主序和列序为主序。行序为主序是指按照行优先的方式存储,而列序为主序则是按列优先。这两种存储方式影响了元素在内存中的布局,从而影响了存取效率。例如,对于一个二维数组,行序为主序的存储方式使得同一行内的元素连续存储,而列序为主序则使同一列的元素连续。 在处理特定类型的矩阵时,如对称矩阵和三角矩阵,可以进一步优化存储。对称矩阵只需要存储对角线以下或以上的非零元素,因为对角线上的元素是对称的。而三角矩阵(上三角或下三角)只需存储对应三角内的非零元素。这种优化减少了存储需求,同时简化了对矩阵的操作。 稀疏矩阵的压缩存储方法,尤其是三元组表,是处理大量零元素矩阵的有效手段。通过理解数组的特性和不同存储方式,我们可以更高效地管理内存,提高程序的性能。