【第九周 项目3-稀疏矩阵的三元组表示的实现及应用（1）】

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文件名称：稀疏矩阵的三元组表示的实现及应用（1）.cpp

作    者：胡馨月

完成日期：2016年10月27日

版 本 号：v1.0

 

 

问题描述：（1）建立稀疏矩阵三元组表示的算法库，包括： 

 

① 头文tup.h，定义数据类型，声明函数； 

 

② 源文件tup.cpp，实现稀疏矩阵三元组表示的基本运算，主要算法包括：

    void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M]
);  //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

 

③ 设计main函数，测试上面实现的算法  

输入描述：无

程序输出：测试数据

*/ 
tup.h头文件代码

#ifndef TUP_H_INCLUDED 

#define TUP_H_INCLUDED 

 

 

#include <stdio.h> 

#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]
);  //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 

tup.cpp文件代码

#include "tup.h" 

 

 

void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M]
)  //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++; 

                } 

    } 

} 

main.cpp文件代码

#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; 

} 

运行结果：





知识点总结：

定义稀疏矩阵三元组算法库