数据结构例程——稀疏矩阵的十字链表表示

本文针对数据结构基础系列网络课程(5)：数组与广义表中第4课时稀疏矩阵的十字链表表示。

下面的程序中，实现了创建并显示十字链表的算法。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define M 3 //矩阵行
#define N 3 //矩阵列
#define Max ((M)>(N)?(M):(N)) //矩阵行列较大者
typedef int ElemType;
typedef struct mtxn
{
    int row;                    //行号
    int col;                    //列号
    struct mtxn *right,*down;   //向右和向下的指针
    union
    {
        ElemType value;
        struct mtxn *link;
    } tag;
} MatNode;          //十字链表类型定义

void CreatMat(MatNode *&mh,ElemType a[][N])
{
    int i,j;
    MatNode *h[Max],*p,*q,*r;
    mh=(MatNode *)malloc(sizeof(MatNode));//创建十字链表的头节点
    mh->row=M;
    mh->col=N;
    r=mh;                   //r指向尾节点
    for (i=0; i<Max; i++)       //采用尾插法创建头节点h1,h2,…循环链表
    {
        h[i]=(MatNode *)malloc(sizeof(MatNode));
        h[i]->down=h[i]->right=h[i];        //将down和right方向置为循环的
        r->tag.link=h[i];                   //将h[i]加到链表中
        r=h[i];
    }
    r->tag.link=mh;                         //置为循环链表
    for (i=0; i<M; i++)                     //处理每一行
    {
        for (j=0; j<N; j++)                 //处理每一列
        {
            if (a[i][j]!=0)                 //处理非零元素
            {
                p=(MatNode *)malloc(sizeof(MatNode));   //创建一个新节点
                p->row=i;
                p->col=j;
                p->tag.value=a[i][j];
                q=h[i];                         //查找在行表中的插入位置
                while (q->right!=h[i] && q->right->col<j)
                    q=q->right;
                p->right=q->right;
                q->right=p; //完成行表的插入
                q=h[j];                         //查找在列表中的插入位置
                while (q->down!=h[j] && q->down->row<i)
                    q=q->down;
                p->down=q->down;
                q->down=p;      //完成列表的插入
            }
        }
    }
}
void DispMat(MatNode *mh)
{
    MatNode *p,*q;
    printf("行=%d 列=%d\n", mh->row,mh->col);
    p=mh->tag.link;
    while (p!=mh)
    {
        q=p->right;
        while (p!=q)        //输出一行非零元素
        {
            printf("%d\t%d\t%d\n", q->row,q->col,q->tag.value);
            q=q->right;
        }
        p=p->tag.link;
    }
}
//本主程序用于调试
int main()
{
    ElemType a[M][N]= {{1,0,3},{0,2,0},{0,0,5}};
    ElemType b[M][N]= {{-1,0,2},{0,-2,0},{1,0,-5}};
    MatNode *mx,*my;
    CreatMat(mx,a);
    CreatMat(my,b);
    printf("a的十字链表:\n");
    DispMat(mx);
    printf("b的十字链表:\n");
    DispMat(my);
    return 0;
}