#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <process.h>
#define MAXSIZE 200 /*矩阵中最大非零元的个数*/
typedef struct triple
{
int i /*行标,本程序中从1开始的*/
int j /*列标,本程序中从1开始的*/
int e /*非零元*/
}Triple/*三元组定义*/
typedef struct tabletype
{
int mu/*矩阵的行数*/
int nu /*列数*/
int tu /*非零元个数*/
Triple data[MAXSIZE] /*非零元的三元组表,本程序中是从data[1]开始使用的*/
}Tabletype /*三元组线性表*/
/*以下为函数声明,注意和书本上的参数类型不同,我用的形参全为指针*/
void CreatSMatrix(Tabletype *)/*生成矩阵*/
void DestroySMatrix(Tabletype *)/*销毁矩阵*/
void out_matrix(Tabletype *) /*打印 矩阵*/
int FastTransposeSMatrix(Tabletype *,Tabletype *)/*快速转置算法*/
int main( void ) /*主函数*/
{
char ch
Tabletype a = {0,0,0,{0,0,0}}/*初始化为0,便于输入数据时的无效检测*/
Tabletype b /*声明矩阵b*/
while(1)
{
printf(" @@@@@@@@@@@@@@本程序的功能是实现稀疏矩阵的快速转置@@@@@@@@@@@@@@@\n")
printf(" @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\n")
CreatSMatrix(&a)
printf("The source Matrix:\n")
out_matrix(&a)
if(FastTransposeSMatrix(&a,&b)) /*若a不为零矩阵则转置a,存入b中*/
{ printf("After TransposeSMatrix: \n")
out_matrix(&b)
}
else
{
printf("The matrix is zeros:\n")
out_matrix(&a)
}
/*以下为程序控制*/
printf("Input 'q' to quit and 'c' run again:")
do{
if((ch = getchar()) == 'q' || ch == 'Q')
{
DestroySMatrix(&a)
DestroySMatrix(&b)
exit(0)
}
}while((ch!='C') &&(ch!='c'))
system("cls")
}
return 1
}
void CreatSMatrix(Tabletype *a)
{
int i
printf("请输入矩阵的行数、列数和非零元个数,用空格间隔:")
scanf("%d%d%d",&(a->mu),&(a->nu),&(a->tu))
for(i=1i<= a->tu)
{
printf("请输入矩阵中第%d个非零元(按行标、列标、值的顺序,空格间隔):",i)
scanf("%d%d%d",&(a->data[i].i),&(a->data[i].j),&(a->data[i].e))
if(a->data[i].i <1 || a->data[i].i >a->mu || a->data[i].j <1 || a->data[i].j >a->nu) /*下标越界*/
{
printf("注意:下标越界输入数据无效!\n请重新输入:行标范围:1--%d,列标范围1--%d!!!\n",a->mu,a->nu)
continue
}
if( ((a->data[i].i) <(a->data[i-1].i)) ||
(((a->data[i].i) == (a->data[i-1].i)) &&((a->data[i].j) <= (a->data[i-1].j)))) /*非按行顺序输入*/
{
printf("注意:输入数据无效!\n请按照按行存储的顺序输入数据!!!\n")
continue
}
i++
}
}
void DestroySMatrix(Tabletype *a)
{ /* 销毁稀疏矩阵a*/
(*a).mu=0
(*a).nu=0
(*a).tu=0
}
void out_matrix(Tabletype *a) /* 打印矩阵*/
{
int i,j,k = 1
for(i = 1 i <= a->mui++)
{
for(j = 1j<= a->nuj++)
{ /*判断是否为非零元*/
if((a->data[k].i == i)&&(a->data[k].j == j))
{
printf("%4d",a->data[k].e)
k++
}
else
printf("%4d",0)
}
printf("\n")
}
}
int FastTransposeSMatrix(Tabletype *a,Tabletype *b)
{
int p,q,col
int *num
int *cpot
b->mu = a->nu/*原矩阵的行数为新矩阵的列数,原列数为新行数,非零元个数不变*/
b->nu = a->mu
b->tu = a->tu
num=(int *)malloc((b->nu+1)*sizeof(int)) /* 生成两个辅助数组*/
cpot=(int *)malloc((b->nu+1)*sizeof(int))
if(b->tu) /*若a不为零矩阵*/
{
for(col = 0col <a->nucol++) /*初始化矩阵a的每列中非零元的个数均为0*/
num[col] = 0
for(col = 0col <=a->tu col++)/*统计每列中非零元的个数*/
num[a->data[col].j]++
cpot[1] = 1 /*确定每列中第一个非零元的位置*/
for(col = 2col <= a->nucol++)
cpot[col] = num[col-1]+cpot[col-1]
for(p = 1p <= a->tup++) /*p为a-data的下标*/
{
col = a->data[p].j/*交换元素*/
q = cpot[col]
b->data[q].i = a->data[p].j
b->data[q].j = a->data[p].i
b->data[q].e = a->data[p].e
q++
cpot[col]++
}
free(num) /*释放两个辅助数组*/
free(cpot)
return 1 /*转置成功*/
}
else /*a为零矩阵*/
return 0
#include<string.h>#include<ctype.h>
#include<malloc.h>// malloc()等
#include<limits.h>// INT_MAX等
#include<stdio.h>// EOF(=^Z或F6),NULL
#include<stdlib.h>// atoi()
#include<io.h>// eof()
#include<math.h>// floor(),ceil(),abs()
#include<process.h>// exit()
#include<iostream.h>// cout,cin
// 函数结果状态代码
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
// #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行
typedef int Status// Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等
typedef int Boolean// Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE
typedef int ElemType
// c5-2.h 稀疏矩阵的三元组顺序表存储表示
#define MAXSIZE 100 // 非零元个数的最大值
struct Triple
{
int i,j// 行下标,列下标
ElemType e// 非零元素值
}
struct TSMatrix
{
Triple data[MAXSIZE+1]// 非零元三元组表,data[0]未用
int mu,nu,tu// 矩阵的行数、列数和非零元个数
}
// bo5-2.cpp 三元组稀疏矩阵的基本操作,包括算法5.1(9个)
Status CreateSMatrix(TSMatrix &M)
{ // 创建稀疏矩阵M
int i,m,n
ElemType e
Status k
printf("请输入矩阵的行数,列数,非零元素数:")
scanf("%d,%d,%d",&M.mu,&M.nu,&M.tu)
M.data[0].i=0// 为以下比较顺序做准备
for(i=1i<=M.tui++)
{
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)
scanf("%d,%d,%d",&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)
M.data[i].i=m
M.data[i].j=n
M.data[i].e=e
}
return OK
}
void DestroySMatrix(TSMatrix &M)
{ // 销毁稀疏矩阵M
M.mu=0
M.nu=0
M.tu=0
}
void PrintSMatrix(TSMatrix M)
{ // 输出稀疏矩阵M
int i
printf("%d行%d列%d个非零元素。\n",M.mu,M.nu,M.tu)
printf("行 列 元素值\n")
for(i=1i<=M.tui++)
printf("%2d%4d%8d\n",M.data[i].i,M.data[i].j,M.data[i].e)
}
Status CopySMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T)
{ // 由稀疏矩阵M复制得到T
T=M
return OK
}
int comp(int c1,int c2) // 另加
{ // AddSMatrix函数要用到
int i
if(c1<c2)
i=1
else if(c1==c2)
i=0
else
i=-1
return i
}
Status AddSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix N,TSMatrix &Q)
{ // 求稀疏矩阵的和Q=M+N
Triple *Mp,*Me,*Np,*Ne,*Qh,*Qe
if(M.mu!=N.mu)
return ERROR
if(M.nu!=N.nu)
return ERROR
Q.mu=M.mu
Q.nu=M.nu
Mp=&M.data[1]// Mp的初值指向矩阵M的非零元素首地址
Np=&N.data[1]// Np的初值指向矩阵N的非零元素首地址
Me=&M.data[M.tu]// Me指向矩阵M的非零元素尾地址
Ne=&N.data[N.tu]// Ne指向矩阵N的非零元素尾地址
Qh=Qe=Q.data// Qh、Qe的初值指向矩阵Q的非零元素首地址的前一地址
while(Mp<=Me&&Np<=Ne)
{
Qe++
switch(comp(Mp->i,Np->i))
{
case 1: *Qe=*Mp
Mp++
break
case 0: switch(comp(Mp->j,Np->j)) // M、N矩阵当前非零元素的行相等,继续比较列
{
case 1: *Qe=*Mp
Mp++
break
case 0: *Qe=*Mp
Qe->e+=Np->e
if(!Qe->e) // 元素值为0,不存入压缩矩阵
Qe--
Mp++
Np++
break
case -1: *Qe=*Np
Np++
}
break
case -1: *Qe=*Np
Np++
}
}
if(Mp>Me) // 矩阵M的元素全部处理完毕
while(Np<=Ne)
{
Qe++
*Qe=*Np
Np++
}
if(Np>Ne) // 矩阵N的元素全部处理完毕
while(Mp<=Me)
{
Qe++
*Qe=*Mp
Mp++
}
Q.tu=Qe-Qh// 矩阵Q的非零元素个数
return OK
}
Status SubtSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix N,TSMatrix &Q)
{ // 求稀疏矩阵的差Q=M-N
int i
for(i=1i<=N.tui++)
N.data[i].e*=-1
AddSMatrix(M,N,Q)
return OK
}
Status MultSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix N,TSMatrix &Q)
{ // 求稀疏矩阵的乘积Q=M*N
int i,j,h=M.mu,l=N.nu,Qn=0
// h,l分别为矩阵Q的行、列值,Qn为矩阵Q的非零元素个数,初值为0
ElemType *Qe
if(M.nu!=N.mu)
return ERROR
Q.mu=M.mu
Q.nu=N.nu
Qe=(ElemType *)malloc(h*l*sizeof(ElemType))// Qe为矩阵Q的临时数组
// 矩阵Q的第i行j列的元素值存于*(Qe+(i-1)*l+j-1)中,初值为0
for(i=0i<h*li++)
*(Qe+i)=0// 赋初值0
for(i=1i<=M.tui++) // 矩阵元素相乘,结果累加到Qe
for(j=1j<=N.tuj++)
if(M.data[i].j==N.data[j].i)
*(Qe+(M.data[i].i-1)*l+N.data[j].j-1)+=M.data[i].e*N.data[j].e
for(i=1i<=M.mui++)
for(j=1j<=N.nuj++)
if(*(Qe+(i-1)*l+j-1)!=0)
{
Qn++
Q.data[Qn].e=*(Qe+(i-1)*l+j-1)
Q.data[Qn].i=i
Q.data[Qn].j=j
}
free(Qe)
Q.tu=Qn
return OK
}
Status TransposeSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T)
{ // 求稀疏矩阵M的转置矩阵T。算法5.1
int p,q,col
T.mu=M.nu
T.nu=M.mu
T.tu=M.tu
if(T.tu)
{
q=1
for(col=1col<=M.nu++col)
for(p=1p<=M.tu++p)
if(M.data[p].j==col)
{
T.data[q].i=M.data[p].j
T.data[q].j=M.data[p].i
T.data[q].e=M.data[p].e
++q
}
}
return OK
}
Status FastTransposeSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T)
{ // 快速求稀疏矩阵M的转置矩阵T。算法5.2
int p,q,t,col,*num,*cpot
num=(int *)malloc((M.nu+1)*sizeof(int))// 生成数组([0]不用)
cpot=(int *)malloc((M.nu+1)*sizeof(int))// 生成数组([0]不用)
T.mu=M.nu
T.nu=M.mu
T.tu=M.tu
if(T.tu)
{
for(col=1col<=M.nu++col)
num[col]=0// 设初值
for(t=1t<=M.tu++t) // 求M中每一列含非零元素个数
++num[M.data[t].j]
cpot[1]=1
for(col=2col<=M.nu++col) // 求第col列中第一个非零元在T.data中的序号
cpot[col]=cpot[col-1]+num[col-1]
for(p=1p<=M.tu++p)
{
col=M.data[p].j
q=cpot[col]
T.data[q].i=M.data[p].j
T.data[q].j=M.data[p].i
T.data[q].e=M.data[p].e
++cpot[col]
}
}
free(num)
free(cpot)
return OK
}
void main()
{
TSMatrix A,B
printf("创建矩阵A: ")
CreateSMatrix(A)
PrintSMatrix(A)
FastTransposeSMatrix(A,B)
printf("矩阵B(A的快速转置): ")
PrintSMatrix(B)
DestroySMatrix(A)
DestroySMatrix(B)
}
稀疏矩阵三元组转置,你参考下