稀疏矩阵的压缩存储和转置算法实现
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更新于2024-09-16
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压缩矩阵的存储
压缩矩阵的存储是数据结构课程中的一个重要主题,涉及到稀疏矩阵的三元组顺序表类型定义、稀疏矩阵的输入和输出、稀疏矩阵的转置算法等内容。本文将对压缩矩阵的存储进行详细的介绍,包括实验目的、实验内容、思考与提高等方面。
一、实验目的
本实验的目的是为了理解稀疏矩阵的三元组顺序表类型定义,掌握稀疏矩阵的输入和输出,掌握稀疏矩阵的转置算法。通过这个实验,学生可以更好地理解稀疏矩阵的存储和操作。
二、实验内容
实验内容包括两个部分:
1. 编写程序任意输入一个稀疏矩阵M,用三元组顺序表压缩存储该稀疏矩阵M,然后求其转置矩阵T,并输出转置矩阵T。
2. 运行效果图:注意矩阵要求用三元组顺序表存储。
三、思考与提高
思考:如何计算两个三元组表表示的稀疏矩阵的乘积?
方案一:
程序代码:
#include<iostream>
#include<malloc.h>
#include<cmath>
#include<iomanip>
using namespace std;
#define MAXSIZE 12500
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef int Status;
typedef int ElemType;
//#define TripleM
typedef struct
{
int i, j;
ElemType e;
} Triple;
typedef struct
{
Triple data[MAXSIZE + 1];
int mu, nu, tu;
} TSMatrix;
CreateSMatrix(TSMatrix &M)
{
int i, m, n;
ElemType e;
Status k;
cout << "输入矩阵的行、列数、非零元素个数:\n";//M
cin >> M.mu >> M.nu >> M.tu;
M.data[0].i = 0;//为以下比较顺序做准备
for (i = 1; i <= M.tu; i++)
{
do
{
//printf("请按行序顺序输入第%d个非零元素所在的行(1~%d),列(1~%d),元素值:", i, M.mu, M.nu);
cout << "第" << i << "个数所在的行列号元素值\n";
//scanf("%d,%d,%d", &m, &n, &e);
cin >> m >> n >> e;
k = 0;
if (m < 1 || m > M.mu || n < 1 || n > M.nu)//行或列超出范围
k = 1;
if (m < M.data[i - 1].i || m == M.data[i - 1].i && n <= M.data[i - 1].j)//行或列的顺序有错
k = 1;
} while (k);
}
}
四、压缩矩阵的存储
压缩矩阵的存储是指将稀疏矩阵压缩存储到内存中,以便提高存储效率和运算速度。三元组顺序表是一种常用的压缩存储方法,它将稀疏矩阵的非零元素存储在一个一维数组中,每个元素由行号、列号和元素值组成。
五、稀疏矩阵的转置算法
稀疏矩阵的转置算法是将稀疏矩阵的行和列进行交换,以便将矩阵转置为它的转置矩阵。这个算法可以使用三元组顺序表来实现。
六、结论
压缩矩阵的存储是数据结构课程中的一个重要主题,涉及到稀疏矩阵的三元组顺序表类型定义、稀疏矩阵的输入和输出、稀疏矩阵的转置算法等内容。通过本实验,学生可以更好地理解稀疏矩阵的存储和操作,并掌握稀疏矩阵的转置算法。
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