C语言稀疏矩阵一次定位快速转置算法

C语言稀疏矩阵一次定位快速转置算法

//稀疏矩阵一次定位快速转置算法
//4-20 by Zzzgxz

// 一次定位的位置在指的是在三元表中的位置
#include <stdlib.h>
#include<stdio.h>

#define MAXSIZE 1000

typedef struct{
    int row;
    int col;
    int e;
}Triple;

typedef struct{
    Triple data[MAXSIZE - 1];
    int m;
    int n;
    int len;
}TSMatrix;

void FastTransposeTSMatrix(TSMatrix A,TSMatrix *B){
    /* 基于矩阵的三元组表示，采用一次定位快速转置法 */
    int col,t,p,q;
    int num[MAXSIZE]; // 用来存放三元组表A第col列中非零元素的总个数
    int position[MAXSIZE]; // 用来存放三元组表A第col列中第一个非零元素在三元组表B中的存储位置
    B->m = A.n;
    B->n = A.m;
    B->len = A.len;

    if(B->len){
        // num数组的初始化
        for(col = 1;col<=A.n;col++){
            num[col] = 0;
        }
        // 统计矩阵A中每一列元素的个数
        for(t = 1;t<=A.len;t++){
            num[A.data[t].col]++;
        }
        // A矩阵第一列的第一个元素，在矩阵B中的位置也是第一个
        position[1] = 1;
        // 初始化每一列第一个非零元素在三元表B中对应的位置
        for(col = 2;col<=A.n;col++){
            position[col] = position[col-1]+num[col-1];
        }
        // 循环A的三元表
        for(p = 1;p<=A.len;p++){
            // 查看A中第一个元素的列值
            col = A.data[p].col;
            // 查看该列第一个值在三元表B中对应的位置
            q = position[col];
            // q为该元素在B中对应的位置，直接添加过去即可
            B->data[q].row = A.data[p].col;
            B->data[q].col = A.data[p].row;
            B->data[q].e = A.data[p].e;
            // 该列的元素个数需要加一
            position[col]++;
        }
    }
}

/*
循环过程中，num 与 position 的变化
// 初始化num与position
col        1 2 3 4 5 6 
num        2 0 3 1 1 0
position   1 3 3 6 7 8 //出现8没关系，因为转置后，没有第六列了，所以无关紧要

// 在循环遍历A的过程中col与position的调用
col 4 position 6
col 3 position 3
col 1 position 1
col 3 position 4 // 因为前面已经有一个第三列的元素了，所以要+1
col 5 position 7
col 3 position 5 // 同上 col = 3 的时候


*/

int main(){
    TSMatrix A;
    TSMatrix B;

    A.m = 6;
    A.n = 5;
    A.len = 7;

    A.data[1].row = 1;
    A.data[1].col = 1;
    A.data[1].e = 3;

    A.data[2].row = 1;
    A.data[2].col = 4;
    A.data[2].e = 5;

    A.data[3].row = 2;
    A.data[3].col = 3;
    A.data[3].e = -2;

    A.data[4].row = 3;
    A.data[4].col = 1;
    A.data[4].e = 1;

    A.data[5].row = 3;
    A.data[5].col = 3;
    A.data[5].e = 4;

    A.data[6].row = 3;
    A.data[6].col = 5;
    A.data[6].e = 6;

    A.data[7].row = 5;
    A.data[7].col = 3;
    A.data[7].e = -1;

    printf("before reverse...........\n");


    for(int i = 1;i<=A.len;i++){
        printf("row: %d colume: %d value: %d\n",A.data[i].row,A.data[i].col,A.data[i].e);
    }

    printf("\n");

    FastTransposeTSMatrix(A,&B);
    
    printf("after reverse............\n");

    for(int i = 1;i<=B.len;i++){
        printf("row: %d colume: %d value: %d\n",B.data[i].row,B.data[i].col,B.data[i].e);
    }

    return 0;
}