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我们创建一个工程
类的声名如下
#if !defined(AFX_XISHU_H__73B83FF2_CCDD_4354_9761_2BEEE23A0B08__INCLUDED_) #define AFX_XISHU_H__73B83FF2_CCDD_4354_9761_2BEEE23A0B08__INCLUDED_ #if _MSC_VER > 1000 #pragma once #endif // _MSC_VER > 1000 //稀疏矩阵的类定义与操作xishu.h //假设非0元个数的最大值为100 #define MAXSIZE 100 //三元组顺序表 class TSMatrix; class Triple {public: int ii,jj;//行号和列号 ElemType e; friend class TSMatrix; }; class TSMatrix {public: //构造函数 TSMatrix( ) {} //构造函数 //创建一个Mrow行,Mcol列且非零元个数为t的稀疏矩阵 TSMatrix(int Mrow,int Mcol,int t); //求稀疏矩阵的转置矩阵 void TrMatrix(TSMatrix &); //快速转置 void FastTrMatrix(TSMatrix &); //稀疏矩阵相乘 void mulmatrix(TSMatrix &,TSMatrix &); Triple data[MAXSIZE];//非0三元组表 int mu,nu,tu;//稀疏矩阵的行数、列数和非零元个数 }; #endif // !defined(AFX_XISHU_H__73B83FF2_CCDD_4354_9761_2BEEE23A0B08__INCLUDED_)
类的实现如下
#include "stdafx.h" #include "xishu.h" ////////////////////////////////////////////////////////////////////// // Construction/Destruction ////////////////////////////////////////////////////////////////////// //创建一个Mrow行,Mcol列且非零元个数为t的稀疏矩阵 TSMatrix::TSMatrix(int Mrow,int Mcol,int t) { int m,n,i,j,f0=0; if(t<=0) exit(0); ElemType (*A)[MCOL]=new ElemType[MROW][MCOL]; if(!A){cerr<<"内存分配失败!\n";exit(-1);} for(i=0;i<Mrow;i++) for(j=0;j<Mcol;j++) A[i][j]=0; srand(150); while(f0<=t) {m=rand()%100; n=rand()%10; if(m>=0&&m<Mrow&&n>=0&&n<Mcol) {A[m][n]=rand()%10; if(A[m][n]!=0) f0++; }} for(i=0;i<Mrow;i++) {for(j=0;j<Mcol;j++) cout<<setw(3)<<A[i][j]; cout<<endl;} } //求稀疏矩阵的转置矩阵 void TSMatrix::TrMatrix(TSMatrix &T) {int p,q,col; T.mu=nu;T.nu=mu;T.tu=tu; if(T.tu){ //如果T的非0元个数不为0 q=0; for(col=0;col<nu;++col) for(p=0;p<tu;++p) if(data[p].jj==col){ T.data[q].ii = data[p].jj; T.data[q].jj = data[p].ii; T.data[q].e = data[p].e; ++q;}} } //快速转置 void TSMatrix::FastTrMatrix(TSMatrix &T) {int col,p,q,t,num[N],cpot[N]; T.mu=nu;T.nu=mu;T.tu=tu; if(T.tu){ for(col=0;col<nu;++col) num[col] = 0; //先置M每列非0元个数均为0 for(t=0;t<tu;++t) ++num[data[t].jj]; //求M中每一列非0元个数 cpot[0]=0; //M中第一列第一个非元在T中的序号为1 for(col=1;col<nu;++col) cpot[col]=cpot[col-1]+num[col-1]; //求M中第col列中第一个非0元在T中的序号 for(p=0;p<tu;++p){ col=data[p].jj; //记下M中第p个元素的列号 q=cpot[col]; //该列中第一个非0元在T中的序号 T.data[q].ii=data[p].jj; T.data[q].jj=data[p].ii; T.data[q].e=data[p].e;//行、列交换,并赋值 ++cpot[col];}} //该列下一个非0元序号=上一个序号+1 } //稀疏矩阵相乘 void TSMatrix:: mulmatrix(TSMatrix &b,TSMatrix &c) {int i,colB,colA,rowA; if(nu!=b.mu){ cerr<<"error\n"; exit(0);} if(tu*b.tu!=0){ int *rowSize=new int[b.mu]; int *rowStart=new int[b.mu+1]; ElemType *temp=new ElemType[b.nu]; for(i=0;i<b.mu;i++) rowSize[i]=0; for(i=0;i<b.tu;i++) rowSize[b.data[i].ii]++; rowStart[0]=0; for(i=1;i<=b.mu;i++) rowStart[i]=rowStart[i-1]+rowSize[i-1]; int current=0,lastInresult=-1; while(current<tu) {rowA=data[current].ii; for(i=0;i<b.nu;i++) temp[i]=0; while(current<tu&&data[current].ii==rowA) {colA=data[current].jj; for(i=rowStart[colA];i<rowStart[colA+1];i++) {colB=b.data[i].jj; temp[colB]+=data[current].e*b.data[i].e;} current++;} for(i=0;i<b.nu;i++) if(temp[i]!=0) {lastInresult++; c.data[lastInresult].ii=rowA; c.data[lastInresult].jj=i; c.data[lastInresult].e=temp[i]; } } c.mu=mu;c.nu=b.nu;c.tu=lastInresult+1; delete []rowSize;delete []rowStart;delete []temp; }}
类的调用如下
#include "stdafx.h" //稀疏矩阵相关操作的测试 //三元组顺序表的输出 void print(TSMatrix a) {cout<<" i j e\n"; for(int k=0;k<a.tu;k++) {cout<<setw(4)<<a.data[k].ii; cout<<setw(4)<<a.data[k].jj; cout<<setw(4)<<a.data[k].e<<endl;} } void main() {cout<<"运行结果:\n"; int b[N][L],i,j,k=0; int a[L][N]={0,12,9,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-3,0,0,0,0,14,0, 0,0,24,0,0,0,0,0,18,0,0,0,0,0,15,0,0,-7,0,0,0}; TSMatrix a1,b1,c1; a1.mu=L;a1.nu=N;a1.tu=0; cout<<"稀疏矩阵a1:\n"; for(i=0;i<L;i++)//输出数组a1 {for(j=0;j<N;j++) cout<<setw(3)<<a[i][j]; cout<<'\n';} //创建三元组顺序表 for (i=0;i<L;i++) for (j=0;j<N;j++) if (a[i][j]!=0) { a1.data[k].ii=i; a1.data[k].jj=j; a1.data[k].e=a[i][j]; a1.tu++;k++;} cout<<"原三元组顺序表a1:\n"; print(a1); cout<<"按任意键继续...\n";getch(); a1.TrMatrix(c1); for (i=0;i<N;i++)//初始化数组 for (j=0;j<L;j++) b[i][j]=0; for (k=0;k<c1.tu;k++) b[c1.data[k].ii][c1.data[k].jj]=c1.data[k].e; cout<<"转置矩阵 c1:\n"; for (i=0;i<N;i++) { for (j=0;j<L;j++) cout<<setw(3)<<b[i][j]; cout<<'\n';} cout<<"转置矩阵三元组顺序表:\n"; print(c1); cout<<"按任意键继续...\n";getch(); a1.FastTrMatrix(b1); for (i=0;i<N;i++)//initial array_b for (j=0;j<L;j++) b[i][j]=0; for (k=0;k<b1.tu;k++) b[b1.data[k].ii][b1.data[k].jj]=b1.data[k].e; cout<<"转置矩阵 b1:\n"; for (i=0;i<N;i++) { for (j=0;j<L;j++) cout<<setw(3)<<b[i][j]; cout<<'\n';} int p[3][4]={{10,0,5,7},{2,1,0,0},{3,0,4,0}}; int w[4][2]={{2,0},{4,8},{0,14},{3,5}}; TSMatrix aa,bb,cc; aa.mu=3;aa.nu=4;aa.tu=0; bb.mu=4;bb.nu=2;bb.tu=0; //创建三元组顺序表 for (k=0,i=0;i<3;i++) for (j=0;j<4;j++) if (p[i][j]!=0) { aa.data[k].ii=i;aa.data[k].jj=j; aa.data[k].e=p[i][j]; aa.tu++;k++;} //创建三元组顺序表 for (k=0,i=0;i<4;i++) for (j=0;j<2;j++) if (w[i][j]!=0) { bb.data[k].ii=i;bb.data[k].jj=j; bb.data[k].e=w[i][j]; bb.tu++;k++;} aa.mulmatrix(bb,cc); cout<<"乘积矩阵三元组顺序表:\n"; print(cc); cout<<"创建的稀疏矩阵:\n"; TSMatrix ff(MROW,MCOL,4); cout<<"按任意键结束!\n";getch();}
效果如下
代码下载地址
http://download.csdn.net/detail/yincheng01/4788652