【C++】稀疏矩阵的普通转置与快速转置

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

#define M 5
#define N 6
struct Tuple
{
int _row;
int _col;
int _value;
};
class SparseMatrix
{
public:
SparseMatrix(int s[M]
, int invalue) //生成矩阵的三元表
:_row(M)
, _col(N)
{
for (int i = 0; i < M; i++)
{
for (int j = 0; j < N; j++)
{
if (s[i][j] != invalue)
{
Tuple t;
t._row = i;
t._col = j;
t._value = s[i][j];
_array.push_back(t);
}
}
}
_dataCount = _array.size();
}
//输出矩阵
void Display()
{
int index = 0;
for (int i = 0; i < _row; i++)
{
for (int j = 0; j < _col; j++)
{
if (index<_dataCount && i == _array[index]._row
&&j == _array[index]._col)
{
cout << _array[index]._value << " ";
index++;
}
else
{
cout << "0" << " ";
}
}
cout << endl;
}
cout << endl;
}
//普通转置
SparseMatrix Transpose()
{
SparseMatrix tmp(*this);//用原矩阵初始化转置后的矩阵
swap(tmp._col, tmp._row);
int index = 0; //转置后三元表的下标
for (int i = 0; i < _col; i++)
{
int j = 0;//原三元表的下标
while (j < _dataCount)
{
if (_array[j]._col == i)
{
tmp._array[index]._col = _array[j]._row;
tmp._array[index]._row = _array[j]._col;
tmp._array[index]._value = _array[j]._value;
index++;
}
j++;
}
}
return tmp;
}

//快速转置
SparseMatrix Fast_Transpose()
{
int num[6];//存储每列非零元素的个数
int cpot[8];//存储每列第一个非零元素在转置后的三元表中的位置
SparseMatrix tmp(*this);//用原矩阵初始化转置后的矩阵
swap(tmp._col, tmp._row);
if (tmp._dataCount > 0) //三元表中至少有一个数据才进行转置
{
for (int i = 0; i < _col; i++)
{
num[i] = 0; //把每列的非零元素个数的初始值设置为0
}
for (int i = 0; i < _dataCount; i++)
{
++num[_array[i]._col]; //统计每列非零元素的个数
}
cpot[0] = 0;
for (int k = 1; k < _col; k++)
{
//每列第一个非零元素在转置后的三元表中的位置
cpot[k] = cpot[k - 1] + num[k - 1];
}
for (int i = 0; i < _dataCount; i++)
{
int col = _array[i]._col;//得到原三元表中各个值所在的列数
int p = cpot[col]; //当前列第一个非零值在新三元表中的位置
Tuple t;
t._col = _array[i]._row;
t._row = _array[i]._col;
t._value = _array[i]._value;
tmp._array[p] = t;
++cpot[col];
}
}
return tmp;
}
private:
vector<Tuple>_array;//用顺序表存储三元组
int _row;
int _col;
int _dataCount;   //顺序表中元素的个数
};
int main()
{
int s[M]
= { { 1, 0, 0, 1, 0, 9 }
, { 0, 0, 0, 0, 0 ,0}
, { 3, 0, 0, 3, 0 ,1}
, { 0, 0, 0, 0, 0 ,0}
, { 5, 0, 0, 5, 0 ,0} };
SparseMatrix sm(s, 0);
sm.Display();
SparseMatrix ct = sm.Transpose();
ct.Display();
SparseMatrix ft = ct.Fast_Transpose();
ft.Display();
cout << endl;
system("pause");
return 0;
}