数据结构课程设计稀疏矩阵运算器Word文件下载.docx
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ai,j,ai+1,j>
|0≤i≤b1-2,0≤j≤b2-1}
COL={<
ai,j,ai,j+1>
|0≤i≤b1-1,0≤j≤b2-2}
基本操作:
CreateSMatrix(&
M);
//操作结果:
创建稀疏矩阵M.
PrintSMatrix(M);
//初始化条件:
稀疏矩阵M存在.
//操作结果:
输出稀疏矩阵M.
AddSMatrix(M,N,&
Q);
稀疏矩阵M与N的行数和列数对应相等.
求稀疏矩阵的和Q=M+N.
SubSMatrix(M,N,&
求稀疏矩阵的差Q=M-N.
MultSMatrix(M,N,&
稀疏矩阵M的列数等于N的行数.
求稀疏矩阵的乘积Q=M*N.
}ADTArray
【主程序模块】:
voidmain()
{
初始化;
do{
接受命令;
处理命令;
}while(命令!
=“退出”);
}
【功能模块调用关系图】
【详细设计】
typedefstruct{
introw;
//行数
intcol;
//列数
intv;
//非零元素值
}triplenode;
triplenodedata[maxsize+1];
//非零元三元组
introwtab[maxrow+1];
//各行第一个非零元的位置表
intmu,nu,tu;
//矩阵的行数、列数和非零元个数
}rtripletable;
voidcreat(rtripletable&
A)//创建稀疏矩阵
voidprint(rtripletableA)//输出稀疏矩阵
intaddsmatrix(rtripletableM,rtripletableN)//矩阵相加
intsubsmatrix(rtripletableM,rtripletableN)//稀疏矩阵相减
voidmultsmatrix(rtripletableM,rtripletableN,rtripletable&
Q)//稀疏矩阵相乘
【调试分析】
1、由于开始对顺序存储的知识还不熟识,在三元组的存储和运用会导致算法低效。
2、做到存储的时候,开始时不知道怎样存储三元组,和不知如何去运用它的行数,列数,非零元素。
3、在使用选择和循环时,有时因为自己的粗心,把循环的条件弄错了。
4、做本程序用到了数组的知识,有时一有不懂的东西又只能打开书来看。
5、开始时没有把矩阵的加法和减法的情况考虑全面,导致输出的时候会出现简单的错误。
【用户手册】
1、本程序的运行环境为Windowsme下的MicrosofeVC++6.0,执行文件为:
xishujuzhen.cpp。
2、进入演示程序后即显示文本方式的用户界面:
3、进入界面后,只要选择数字命令按“回车键”就行。
4、接受其他命令后即执行相应的操作和相应的结果。
完整代码如下:
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
iostream.h>
#definemaxsize100
#definemaxrow100
#defineOK1
#defineERROR-1
//各行第一个非零元的位置表
intk=1,sum=1,loop,p,t;
intnum[maxrow+1];
cout<
<
"
请输入矩阵的行数和列数:
endl;
行数:
;
cin>
>
A.mu;
列数:
A.nu;
非零元素个数:
A.tu;
请按行,列和值的形式输入该矩阵的非零元.并以全零为结束标记!
for(loop=1;
loop<
=A.tu;
loop++)
A.data[loop].row>
A.data[loop].col>
A.data[loop].v;
//输入三元组的行数,列数和非零元素值
for(p=1;
p<
=A.mu;
p++)num[p]=0;
//A三元组每一列的非零元素个数
for(t=1;
t<
t++)++num[A.data[t].row];
//求A中每一列含非零元个数
A.rowtab[1]=1;
//求第p列中第一个非零元在A.data中的序号
for(t=2;
t++)A.rowtab[t]=A.rowtab[t-1]+num[t-1];
return;
intresult[maxrow+1][maxrow+1];
//定义一个二维数组
intloop1,loop2;
for(loop1=1;
loop1<
loop1++)
for(loop2=1;
loop2<
=A.nu;
loop2++)
result[loop1][loop2]=0;
//初始化为0
result[A.data[loop1].row][A.data[loop1].col]=A.data[loop1].v;
|"
result[loop1][loop2]<
//输出所做运算的结果
intaddsmatrix(rtripletableM,rtripletableN)
//矩阵相加
{
if(M.mu!
=N.mu)//行数相等才能相加
出错"
rtripletableQ;
Q.mu=M.mu;
Q.nu=N.nu;
intp,q,k;
p=1;
q=1;
k=1;
while(p<
=M.tu&
&
q<
=N.tu)//两个稀疏矩阵存在
if(M.data[p].row==N.data[q].row)
//两个稀疏矩阵的行数相等
if(M.data[p].col==N.data[q].col)
//两个稀疏矩阵的列数相等
if(M.data[p].v+N.data[q].v!
=0)
//两个稀疏矩阵相加的结果不为0
Q.data[k].row=M.data[p].row;
Q.data[k].col=M.data[p].col;
Q.data[k].v=M.data[p].v+N.data[q].v;
++k;
++q;
++p;
elseif(M.data[p].col<
N.data[q].col)
//第一个稀疏矩阵列数小于第二个稀疏矩阵列数
Q.data[k]=M.data[p];
//把M中的所有信息都赋给Q
else
//第一个稀疏矩阵列数大于第二个稀疏矩阵的列数
Q.data[k]=N.data[q];
elseif(M.data[p].row<
N.data[q].row)
//第一个稀疏矩阵行列数小于第二个稀疏矩阵行数
=M.tu)//只有M并且符合条件
while(q<
=N.tu)//只有N并且符合条件
Q.tu=k-1;
加法结果为:
print(Q);
//调用print()
returnOK;
intsubsmatrix(rtripletableM,rtripletableN)
//稀疏矩阵相减
if(M.data[p].v-N.data[q].v!
//两个稀疏矩阵相减的结果不为0
{Q.data[k].row=M.data[p].row;
Q.data[k].col=M.data[p].col;
Q.data[k].v=M.data[p].v-N.data[q].v;
if(M.data[p].col<
//第一个稀疏矩阵列数小于第二个稀疏矩阵的列数
if(M.data[p].col>
//第一个稀疏矩阵列数大于第二个稀疏矩阵的列
Q.data[k].row=N.data[q].row;
Q.data[k].col=N.data[q].col;
Q.data[k].v=-N.data[q].v;
if(M.data[p].row<
if(M.data[p].row>
//第一个稀疏矩阵行列数大于第二个稀疏矩阵行数
减法结果为:
intarow,brow;
intp,q,tp,t;
intccol;
intctemp[maxrow+1];
//定义累加器
if(M.nu!
=N.mu)return;
Q.tu=0;
//Q初始化
if(M.tu*N.tu!
=0){//Q是非零矩阵
for(arow=1;
arow<
=M.mu;
arow++)
//处理M的每一行
=Q.nu;
p++)//处理M的每一列
ctemp[p]=0;
//当前行各元素累加器清零
Q.rowtab[arow]=Q.tu+1;
if(arow<
M.mu)tp=M.rowtab[arow+1];
elsetp=M.tu+1;
for(p=M.rowtab[arow];
tp;
++p)
//对当前行中每一个非零元
brow=M.data[p].col;
//找到对应元N中的行号
if(brow<
N.nu)t=N.rowtab[brow+1];
elset=N.tu+1;
for(q=N.rowtab[brow];
t;
++q)
ccol=N.data[q].col;
//乘积元素在Q中列数
ctemp[ccol]+=M.data[p].v*N.data[q].v;
}//求得Q中第crow(=arow)行的非零元
for(ccol=1;
ccol<
ccol++)
//压缩存储该行非零元
if(ctemp[ccol])
if(++Q.tu>
maxsize)return;
Q.data[Q.tu].row=arow;
//行数
Q.data[Q.tu].col=ccol;
Q.data[Q.tu].v=ctemp[ccol];
//累加非零元素值
乘法结果为:
//调用print()
charchoice;
rtripletableA,B,Q;
--------------------------------------------------\n"
|*****欢迎使用稀疏矩阵运算器******|\n"
|=============================|\n"
\n|A、输入矩阵1|\n"
\n|B、输入矩阵2|\n"
\n|C、矩阵相加|\n"
\n|D、矩阵相减|\n"
\n|E、矩阵相乘|\n"
\n|F、退出本系统|\n"
\n|-----------------------------------------------|\n"
请选择所需要的操作功能(A,B,C,D,E,F):
choice;
switch(choice){
case'
A'
:
creat(A);
break;
B'
creat(B);
C'
addsmatrix(A,B);
D'
subsmatrix(A,B);
E'
multsmatrix(A,B,Q);
F'
exit(0);
}cout<
}while
(1);
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- 关 键 词:
- 数据结构 课程设计 稀疏 矩阵 运算器