题目
以三元组的形式给出输入数据,选择对应的运算后给出对应输出结果(稀疏矩阵的运算器)
思路
页面布局就不说了,这里大概说一下各个运算模块的实现
加减法
将三元组中对应的元素行列位置进行比较,将较为靠前的元素直接放进新的三元组存储结构,位置相同的元素通过对应符号判断是加法还是减法,运算后放入新的三元组存储结构,最后输出即可,具体结合代码
乘法
根据输入的两个矩阵,对结果矩阵的行数和列数进行初始化,然后分别求结果矩阵的每一个元素,如果为非零元素,将其加入三元组存储结构,具体结合代码
转置
使用num1数组记录每一列的元素数量,用pos数组记录结果矩阵中每一行的第一个非零元素的位置,然后遍历需要计算的矩阵的非零元素,放入对应位置即可,每次放入后需要将pos数组中对应位置加一,因为此处已经放元素了,下一次就应该放在下一个位置(所以pos[i]数组实际上表示的是原矩阵对应列为i的元素应该放在结果矩阵中的位置)。具体结合代码。
测试数据
加法
输入
1
3 3
2
1 1 1
1 2 2
2
1 1 2
1 3 3
结果
乘法
输入
3
3 5
5 3
4
1 1 4
1 2 -3
2 4 8
3 3 1
5
1 1 3
2 1 4
2 3 -1
3 2 1
4 1 1
结果
转置
输入文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-510090.html
4
4 4
3
1 1 2
1 2 3
3 2 3
结果文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-510090.html
代码
#include<stdio.h>
#define MAXSIZE 10000
typedef struct {
int row;
int col;
double value;
}Triple;
typedef struct {
Triple data[MAXSIZE+1];
int rows,cols,nums; //行数,列数,非零元素个数
}TSMatrix;
void init(TSMatrix *p,int m,int n); //初始化
void input(TSMatrix *p,int num); //输入
void compute(TSMatrix *p1,TSMatrix *p2,TSMatrix *p3,char c); //计算
void mulCompute(TSMatrix *p1,TSMatrix *p2,TSMatrix *p3); //乘法
double get(TSMatrix *p,int m,int n);//获取三元组p中存储中处于m行n列的元素值
void transpose(TSMatrix *p,TSMatrix *p3); //稀疏矩阵的转置
int main()
{
TSMatrix x1,x2,x3;
while(1){
printf("1--加\n2--减\n3-乘\n4--转置\n5--退出\n请输入计算方式:");
int choice;
scanf("%d",&choice);
switch(choice){
case 1:
compute(&x1,&x2,&x3,'+');
break;
case 2:
compute(&x1,&x2,&x3,'-');
break;
case 3:
mulCompute(&x1,&x2,&x3);
break;
case 4:
transpose(&x1,&x3);
}
if(choice==5){
break;
}
printf("结果为(三元组形式---行 列 值):\n");
for(int i=1;i<=x3.nums;i++){
printf("%4d %4d %4.0lf\n",x3.data[i].row,x3.data[i].col,x3.data[i].value);
}
printf("矩阵形式为:\n");
int cnt1=1;
for(int i=1;i<=x3.rows;i++){
for(int j=1;j<=x3.cols;j++){
printf("%4.0lf",cnt1<=x3.nums&&i==x3.data[cnt1].row&&j==x3.data[cnt1].col?x3.data[cnt1++].value:0);
}
printf("\n");
}
}
}
//初始化
void init(TSMatrix *p,int m,int n)
{
p->rows=m;
p->cols=n;
p->nums=0;
}
//输入
void input(TSMatrix *p,int num)
{
int cnt=1;
for(int i=1;i<=num;i++){
scanf("%d %d %lf",&p->data[cnt].row,&p->data[cnt].col,&p->data[cnt].value);
p->nums++;
cnt++;
}
}
//计算
void compute(TSMatrix *p1,TSMatrix *p2,TSMatrix *p3,char c)
{
int m,n,num;
printf("请输入要进行计算的稀疏矩阵的行数和列数 m n:");
scanf("%d %d",&m,&n);
init(p1,m,n);
init(p2,m,n);
init(p3,m,n);
printf("请输入第一个矩阵的非零元素个数:\n");
scanf("%d",&num);
printf("请输入第一个矩阵的非零元素三元组:\n");
input(p1,num);
printf("请输入第二个矩阵的非零元素个数:\n");
scanf("%d",&num);
printf("请输入第二个矩阵的非零元素三元组:\n");
input(p2,num);
int cnt=1;
int i=1,j=1;
while(i<=p1->nums&&j<=p2->nums){
if(p1->data[i].row<p2->data[j].row){
p3->data[cnt]=p1->data[i];
p3->nums++;
cnt++;
i++;
}else if(p1->data[i].row>p2->data[j].row){
p3->data[cnt]=p2->data[j];
p3->nums++;
cnt++;
j++;
}else{
if(p1->data[i].col<p2->data[j].col){
p3->data[cnt]=p1->data[i];
p3->nums++;
cnt++;
i++;
}else if(p1->data[i].col<p2->data[j].col){
p3->data[cnt]=p2->data[j];
p3->nums++;
cnt++;
j++;
}else{
p3->data[cnt]=p1->data[i];
p3->data[cnt].value= c=='+'?p1->data[i].value+p2->data[j].value:p1->data[i].value-p2->data[j].value;
p3->nums++;
cnt++;
i++;
j++;
}
}
}
while(i<=p1->nums) {
p3->data[cnt]=p1->data[i];
p3->nums++;
cnt++;
i++;
}
while(j<=p2->nums){
p3->data[cnt]=p2->data[j];
p3->nums++;
cnt++;
j++;
}
}
//乘法
void mulCompute(TSMatrix *p1,TSMatrix *p2,TSMatrix *p3)
{
int m,n,num,cnt=1;
printf("请输入第一个稀疏矩阵的行数和列数 m n:");
scanf("%d %d",&m,&n);
init(p1,m,n);
printf("请输入第二个稀疏矩阵的行数和列数 m n:");
scanf("%d %d",&m,&n);
init(p2,m,n);
if(p1->cols!=p2->rows){
printf("无法进行乘法运算");
return;
}
init(p3,p1->rows,p2->cols);
printf("请输入第一个矩阵的非零元素个数:\n");
scanf("%d",&num);
printf("请输入第一个矩阵的非零元素三元组:\n");
input(p1,num);
printf("请输入第二个矩阵的非零元素个数:\n");
scanf("%d",&num);
printf("请输入第二个矩阵的非零元素三元组:\n");
input(p2,num);
for(int i=1;i<=p1->rows;i++){
for(int j=1;j<=p2->cols;j++){
double sum=0;
//sum表示p1中第i行元素与p2中第j列元素对应相乘之和
for(int k=1;k<=p1->cols;k++){
sum+=get(p1,i,k)*get(p2,k,j);
}
if(sum){
p3->data[cnt].row=i;
p3->data[cnt].col=j;
p3->data[cnt].value=sum;
cnt++;
p3->nums++;
}
}
}
}
//获取三元组p中存储中处于m行n列的元素值
double get(TSMatrix *p,int m,int n)
{
for(int i=0;i<=p->nums;i++){
if(p->data[i].row==m&&p->data[i].col==n){
return p->data[i].value;
}
}
return 0;
}
//稀疏矩阵的转置
void transpose(TSMatrix *p,TSMatrix *p3)
{
int m,n,num;
printf("请输入要进行转置的稀疏矩阵的行数和列数 m n:");
scanf("%d %d",&m,&n);
init(p,m,n);
printf("请输入该矩阵的非零元素个数:\n");
scanf("%d",&num);
printf("请输入该矩阵的非零元素三元组:\n");
input(p,num);
p3->cols=p->rows;
p3->rows=p->cols;
p3->nums=p->nums;
int num1[(p->nums)+1]={0};
int pos[(p->nums)+1]={0};
if(p->nums){
for(int i=1;i<=p->nums;i++){
num1[p->data[i].col]++;
}
pos[1]=1;
for(int i=2;i<=p->nums;i++){
pos[i]=pos[i-1]+num1[i-1];
}
for(int i=1;i<=p->nums;i++){
p3->data[pos[p->data[i].col]].col=p->data[i].row;
p3->data[pos[p->data[i].col]].row=p->data[i].col;
p3->data[pos[p->data[i].col]].value=p->data[i].value;
pos[p->data[i].col]++;
}
}
}
到了这里,关于稀疏矩阵的运算-加、减、乘、转置(C-数据结构)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!