稀疏矩阵三元组的相加相乘运算
2013-04-16 21:51
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代码如下:
//矩阵三元组之矩阵相加 相乘 #include <iostream> using namespace std; typedef int Elemtype; #define MAXSIZE 12500 //最大非零元素 typedef struct Triple { Elemtype value; int row,col; }Triple; typedef struct TSMatrix { Triple data[MAXSIZE+1]; int mu,nu,tu; }TSMatrix; TSMatrix T; void InputMatrix(TSMatrix &T) //输入t个非零元素 { cout<<"请输入稀疏矩阵的信息,(行,列,非零元素个数)"<<endl; cin>>T.mu>>T.nu>>T.tu; int i; cout<<"请输入非零元素的信息(行,列,值),提醒(下标从1开始)"<<endl; for(i=1;i<=T.tu;++i) { cin>>T.data[i].row>>T.data[i].col>>T.data[i].value; } } void Output(TSMatrix T) { cout<<"矩阵的三元组表示(ROW=)"<<T.mu<<" COL="<<T.nu<<"非零个数="<<T.tu<<endl; int i; for(i=1;i<=T.tu;++i) { cout<<"ROW(行):"<<T.data[i].row<<" COL(列):"<<T.data[i].col<<" Value(值)"<<T.data[i].value<<endl; } } void TransposeSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T) //矩阵的转置 { T.mu=M.nu;T.nu=M.mu;T.tu=M.tu; int i,j,k=1; for(i=1;i<=M.nu;++i) { for(j=1;j<=M.tu;++j) if(M.data[j].col==i) { T.data[k].row=i; T.data[k].col=M.data[j].row; T.data[k].value=M.data[j].value; ++k; } } } void AddMastrix(TSMatrix M,TSMatrix T,TSMatrix &Q) //矩阵相加 { int index_a,index_b,i=1,j=1,k=1; Q.mu=M.mu; Q.nu=M.nu; while (i<=M.tu&&j<=T.tu) { index_a=(M.data[i].row)*(M.data[i].col)+M.data[i].col; index_b=(T.data[j].row)*(T.data[j].col)+T.data[j].col; if(index_a<index_b) { Q.data[k]=M.data[i]; i++; k++; } else if(index_a>index_b) { Q.data[k]=T.data[j]; j++; k++; } else if(index_a==index_b) { if((M.data[i].value+T.data[j].value)!=0) { Q.data[k]=M.data[i]; Q.data[k].value=M.data[i].value+T.data[j].value; k++; } ++i; ++j; } } //复制剩余元素 for(;i<=M.tu;++i) { Q.data[k]=M.data[i]; k++; } for(;j<=T.tu;++j) Q.data[k++]=T.data[j]; Q.tu=k-1; } void Multiply(TSMatrix M,TSMatrix T,TSMatrix &Q) { if(M.nu!=T.mu) { cerr<<"两矩阵相乘不合法"<<endl; return ; } int *rowSize=new int[T.mu+1]; //存放每行非零元素的个数 int *rowStart=new int[T.mu+2]; //矩阵每行在三元组开始位置 int *temp=new int[T.nu+1]; //存放结果矩阵中每行的计算结果 int i,Current,k,ROWM,COLM,COLB; for(i=1;i<=T.mu;i++) rowSize[i]=0; for(i=1;i<=T.tu;++i) rowSize[T.data[i].row]++; rowStart[1]=1; for(i=2;i<=T.mu+1;i++) rowStart[i]=rowStart[i-1]+rowSize[i-1]; Current=1; k=1; while (Current<=M.tu) { ROWM=M.data[Current].row; //当前三元组数据中元素的行号 for(i=1;i<=T.nu;++i) temp[i]=0; while (Current<=M.tu&&ROWM==M.data[Current].row) { COLM=M.data[Current].col; //当前元素的列号,方便与T矩阵的行号相乘 for(i=rowStart[COLM];i<rowStart[COLM+1];i++) //对应T矩阵中每行的个数 { COLB=T.data[i].col; temp[COLB]+=(M.data[Current].value)*(T.data[i].value); } Current++; } for(i=1;i<=T.nu;i++) { if(temp[i]!=0) { Q.data[k].row=ROWM; Q.data[k].col=i; Q.data[k].value=temp[i]; k++;
} } } Q.mu=M.mu;Q.nu=T.nu; Q.tu=k-1; } int main() { TSMatrix T,M,Q,S; InputMatrix(M); InputMatrix(T); cout<<"两矩阵相乘"<<endl; Multiply(M,T,Q); Output(Q); cout<<"两矩阵相加"<<endl; AddMastrix(M,M,S); Output(S); system("pause"); return 0; }
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