三元组表示的稀疏矩阵的相加

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#算法 #深度学习 #数据挖掘 #神经网络 #机器学习

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本文介绍了如何使用C++定义稀疏矩阵类，包括压缩表示法的`TSMatrix`，并展示了矩阵初始化、显示完整和压缩形式的方法。核心内容是`add`函数实现矩阵相加，通过实例演示了矩阵`T1`和`T2`的加法运算。

#include<iostream>
using namespace std;
const int Max=100;
const int Max_rows=4;
const int Max_cols=7;
typedef class
{
public :
int r;
int c;
int e;
}TupNode;

typedef class
{
public :
int rows;
int cols;
int nums;
TupNode date[Max];
}TSMatrix;
void display(TSMatrix &m); //输出压缩后的稀疏矩阵
void show(TSMatrix &m);//输出完整的稀疏矩阵
void init_matrix(TSMatrix &m,int r,int c,int a[][Max_cols]);//矩阵的初始化
void add(TSMatrix m1,TSMatrix m2,TSMatrix &m3);
int main()
{
int a1[Max_rows][Max_cols]=
{
{0,8,0,6,0,2,0},
{0,0,34,54,0,0,2},
{-7,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,-12,0,0}

};
TSMatrix t1,t2,t3;
init_matrix(t1,Max_rows,Max_cols,a1);
show(t1);
display(t1);
cout<<endl;

int a2[Max_rows][Max_cols]=
{
{0,0,24,2,0,2,0 },
{0,8,0,7,14,2,0 },
{0,0,0,0,0,2,0 },
{0,-13,0,6,0,2,0},
};
init_matrix(t2,Max_rows,Max_cols,a2);
show(t2);
display(t2);
add(t1,t2,t3);
show(t3);
display(t3);
return 0;

}

void show(TSMatrix &m)//输出完整的稀疏矩阵
{
int i,j,k=0;
for(i=0;i<m.rows;i++)
{
for(j=0;j<m.cols;j++)
{
if(m.date[k].r==i&&m.date[k].c==j)
{
cout<<m.date[k].e<<" ";
k++;
}

else
{
cout<<0<<" ";
}
}

cout<<endl;
}

cout<<endl;

}

void display(TSMatrix &m) //输出压缩后的稀疏矩阵
{
int i;
for(i=0;i<m.nums;i++)
{
cout<<m.date[i].e<<" ";
}

cout<<endl;
}

void init_matrix(TSMatrix &m,int r,int c,int a[][Max_cols])//矩阵的初始化
{
int i,j,counts=0;
for(i=0;i<r;i++)
{
for(j=0;j<c;j++)
{
if(a[i][j]!=0)
{
m.date[counts].r=i;
m.date[counts].c=j;
m.date[counts].e=a[i][j];
counts++;
}
}
}
m.nums=counts;
m.rows=r;
m.cols=c;
}

void add(TSMatrix m1,TSMatrix m2,TSMatrix &m3)
{
int i=0,j=0,nums=0;
while(i<m1.nums&&j<m2.nums)
{
if(m1.date[i].r==m2.date[j].r)
{
if(m1.date[i].c<m2.date[j].c)
{
m3.date[nums].c=m1.date[i].c;
m3.date[nums].r=m1.date[i].r;
m3.date[nums].e=m1.date[i].e;
nums++;
i++;
}

else if(m1.date[i].c>m2.date[j].c)
{
m3.date[nums].c=m2.date[j].c;
m3.date[nums].r=m2.date[j].r;
m3.date[nums].e=m2.date[j].e;
j++;
nums++;

}

else
{
if(m1.date[i].e+m2.date[j].e!=0)
{
m3.date[nums].c=m1.date[i].c;
m3.date[nums].r=m1.date[i].r;
m3.date[nums].e=m1.date[i].e+m2.date[j].e;
nums++;
i++;
j++;
}
}
}

else if(m1.date[i].r<m2.date[j].r)
{
m3.date[nums].r=m1.date[i].r;
m3.date[nums].c=m1.date[i].c;
m3.date[nums].e=m1.date[i].e;
nums++;
i++;
}

else
{
m3.date[nums].r=m2.date[j].r;
m3.date[nums].c=m2.date[j].c;
m3.date[nums].e=m2.date[j].e;
j++;
nums++;
}

if(i==m1.nums)
{
if(j<m2.nums)
{
while(j<m2.nums)
{
m3.date[nums].r=m2.date[j].r;
m3.date[nums].c=m2.date[j].c;
m3.date[nums].e=m2.date[j].e;
nums++;
j++;
}
break;
}
}

else if(j==m2.nums)
{
if(i<m1.nums)
{
while(i<m1.nums)
{

m3.date[i].r=m1.date[i].r;
m3.date[i].c=m1.date[i].c;
m3.date[i].e=m1.date[i].e;
i++;
nums++;
}
break;
}
}

else if(i==m1.nums&&j==m2.nums)
{
break;
}

}

m3.rows=m1.rows;
m3.cols=m1.cols;
m3.nums=nums;

}
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