第八周（2）项目3—稀疏矩阵的三元组表示的实现及应用

1. Copyright (c) 2017, 烟台大学计算机学院 
2.  *All rights reserved.  
3.  *作    者：张行 
4.  *完成日期：2017年10月25日 

1.  *版 本 号：v1.0
2.  *问题描述：（1）建立稀疏矩阵三元组表示的算法库。
3.                    （2）采用三元组存储稀疏矩阵，设计两个稀疏矩阵相加的运算算法 
4.  *结果显示：如图所示.
5. 
   
6. 问题1：

   main.cpp
   #include <stdio.h>
   #include "tup.h"
   int main()
   {
       TSMatrix t,tb;
       int x,y=10;
       int A[6][7]=
       {
           {0,0,1,0,0,0,0},
           {0,2,0,0,0,0,0},
           {3,0,0,0,0,0,0},
           {0,0,0,5,0,0,0},
           {0,0,0,0,6,0,0},
           {0,0,0,0,0,7,4}
       };
       CreatMat(t,A);
       printf("b:\n");
       DispMat(t);
       if (Assign(t,x,2,5)==true)  //调用时返回true
           printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d\n",x);
       else  //调用时返回false
           printf("Assign(t,x,2,5)=>参数错误\n");
       Value(t,y,2,5);
       printf("执行Value(t,10,2,5)\n");
       if (Assign(t,x,2,5)==true)  //调用时返回true
           printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d\n",x);
       else  //调用时返回false
           printf("Assign(t,x,2,5)=>参数错误\n");
       printf("b:\n");
       DispMat(t);
       TranTat(t,tb);
       printf("矩阵转置tb:\n");
       DispMat(tb);
       return 0;
   }
   

   
   

7. tup.cpp
   

   #include "tup.h"void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]) //从一个二维稀疏矩阵创建其三元组表示{ int i,j; t.rows=M; t.cols=N; t.nums=0; for (i=0; i<M; i++) { for (j=0; j<N; j++) if (A[i][j]!=0) //只存储非零元素 { t.data[t.nums].r=i; t.data[t.nums].c=j; t.data[t.nums].d=A[i][j]; t.nums++; } }}bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j) //三元组元素赋值{ int k=0,k1; if (i>=t.rows || j>=t.cols) return false; //失败时返回false while (k<t.nums && i>t.data[k].r) k++; //查找行 while (k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) k++;//查找列 if (t.data[k].r==i && t.data[k].c==j) //存在这样的元素 t.data[k].d=x; else //不存在这样的元素时插入一个元素 { for (k1=t.nums-1; k1>=k; k1--) { t.data[k1+1].r=t.data[k1].r; t.data[k1+1].c=t.data[k1].c; t.data[k1+1].d=t.data[k1].d; } t.data[k].r=i; t.data[k].c=j; t.data[k].d=x; t.nums++; } return true; //成功时返回true}bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j) //将指定位置的元素值赋给变量{ int k=0; if (i>=t.rows || j>=t.cols) return false; //失败时返回false while (k<t.nums && i>t.data[k].r) k++; //查找行 while (k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) k++;//查找列 if (t.data[k].r==i && t.data[k].c==j) x=t.data[k].d; else x=0; //在三元组中没有找到表示是零元素 return true; //成功时返回true}void DispMat(TSMatrix t) //输出三元组{ int i; if (t.nums<=0) //没有非零元素时返回 return; printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.rows,t.cols,t.nums); printf("\t------------------\n"); for (i=0; i<t.nums; i++) printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.data[i].r,t.data[i].c,t.data[i].d);}void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb) //矩阵转置{ int p,q=0,v; //q为tb.data的下标 tb.rows=t.cols; tb.cols=t.rows; tb.nums=t.nums; if (t.nums!=0) //当存在非零元素时执行转置 { for (v=0; v<t.cols; v++) //tb.data[q]中的记录以c域的次序排列 for (p=0; p<t.nums; p++) //p为t.data的下标 if (t.data[p].c==v) { tb.data[q].r=t.data[p].c; tb.data[q].c=t.data[p].r; tb.data[q].d=t.data[p].d; q++; } }}

8. 
   
   

   stdio.h
   #ifndef TUP_H_INCLUDED
   #define TUP_H_INCLUDED
   
   #define M 6
   #define N 7
   #define MaxSize  100         //矩阵中非零元素最多个数
   typedef int ElemType;
   
   typedef struct
   {
       int r;                  //行号
       int c;                  //列号
       ElemType d;             //元素值
   } TupNode;                  //三元组定义
   
   typedef struct
   {
       int rows;               //行数
       int cols;               //列数
       int nums;               //非零元素个数
       TupNode data[MaxSize];
   } TSMatrix;                 //三元组顺序表定义
   
   void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]);  //从一个二维稀疏矩阵创建其三元组表示
   bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j);  //三元组元素赋值
   bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j); //将指定位置的元素值赋给变量
   void DispMat(TSMatrix t);//输出三元组
   void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb);//矩阵转置
   
   #endif // TUP_H_INCLUDED
   

   
   "