十字链表储存稀疏矩阵及矩阵相乘

在进行矩阵的加法、减法和乘法等运算时，用十字链表表示稀疏矩阵比用三元组表示更灵活，以下为结构图和代码

/*  十字链表的结构类型
*/
typedef int ElemType;
typedef struct OLNode{
  int row,col;
  ElemType value;
  struct OLNode *right,*down;
}OLNode,*OLink;

typedef struct{
   OLink *row_head,*col_head;
   int m,n,len;
}CrossList;
/*建立三元稀疏矩阵
  1、读入稀疏矩阵的行、列、非零元素的个数
  2、动态申请行、列链表的头指针向量
  3、逐个读入非零元素，分别插入行链表、列链表
*/
int CreateCrossList(CrossList *s){
   int k,m,n,t,i,j;

   ElemType e;
   OLNode *p=NULL,*q=NULL;
   printf("Input m,n,t of CrossList:\n");
   scanf("%d %d %d ",&m,&n,&t);
   s->m=m;s->n=n;s->len=t;
   s->row_head=(OLNode *)malloc((m+1)*sizeof(OLNode));
   if(s->row_head==NULL){
      printf("行头指针创建失败\n");
   }
   s->col_head=(OLNode *)malloc((n+1)*sizeof(OLNode));

   if(s->col_head==NULL){
      printf("列头指针创建失败\n");
   }
   for(i=1;i<=s->m;i++){
      s->row_head[i]=NULL;
   }
   for(i=1;i<=s->n;i++){
     s->col_head[i]=NULL;
   }
   scanf("%d %d %d ",&k,&j,&e);
   while(k!=0){
    if(!(p=(OLNode *)malloc(sizeof(OLNode)))){
       printf("内存不足");
    }
    p->row=k;p->col=j;p->value=e;
    p->right=NULL;p->down=NULL;
    if(s->row_head[k]==NULL){
        s->row_head[k]=p;
    }else{
        for(q=s->row_head[k];q->right&&q->right->col<j;q=q->right);
        //p->right=q->right;
        q->right=p;
    }
    if(s->col_head[j]==NULL){
       s->col_head[j]=p;
    }else{
        for(q=s->col_head[j];q->down&&q->down->row<k;q=q->down);
        //p->down=q->down;
        q->down=p;
    }
   scanf("%d %d %d ",&k,&j,&e);
   }
   return 0;
}

矩阵相乘基本思路是，遍历每一行的元素和查找相应的矩阵对应元素，假如有则相乘，无则置零。查找方法是先找到行指针，遍历根据相应列指针直至找到对应元素或遍历到底置零。

以下为代码

/*  */
#include<stdio.h>
/*  十字链表的结构类型
*/
typedef int ElemType;
typedef struct OLNode{
int row,col;
ElemType value;
struct OLNode *right,*down;
}OLNode,*OLink;

typedef struct{
OLink *row_head,*col_head;
int m,n,len;
}CrossList;
/*建立三元稀疏矩阵
1、读入稀疏矩阵的行、列、非零元素的个数
2、动态申请行、列链表的头指针向量
3、逐个读入非零元素，分别插入行链表、列链表
*/
int CreateCrossList(CrossList *s){
int k,m,n,t,i,j;
ElemType e;
OLNode *p=NULL,*q=NULL;
printf("Input m,n,t of CrossList:\n");
scanf("%d %d %d",&m,&n,&t);
s->m=m;s->n=n;s->len=t;
s->row_head=(OLNode *)malloc((m+1)*sizeof(OLNode));
if(s->row_head==NULL){
printf("行头指针创建失败\n");
}
s->col_head=(OLNode *)malloc((n+1)*sizeof(OLNode));

if(s->col_head==NULL){
printf("列头指针创建失败\n");
}
for(i=1;i<=s->m;i++){
s->row_head[i]=NULL;
}
for(i=1;i<=s->n;i++){
s->col_head[i]=NULL;
}

for(i=1;i<=t;i++){
scanf(" %d %d %d",&k,&j,&e);
if(!(p=(OLNode *)malloc(sizeof(OLNode)))){
printf("内存不足");
}
p->row=k;p->col=j;p->value=e;
p->right=NULL;p->down=NULL;
if(s->row_head[k]==NULL){
s->row_head[k]=p;
}else{
for(q=s->row_head[k];q->right&&q->right->col<j;q=q->right);
//p->right=q->right;
q->right=p;
}
if(s->col_head[j]==NULL){
s->col_head[j]=p;
}else{
for(q=s->col_head[j];q->down&&q->down->row<k;q=q->down);
//p->down=q->down;
q->down=p;
}

}
return 0;
}
//打印十字链表
int showCrossList(CrossList *s){
int i;
OLNode *p=NULL;
for(i=1;i<=s->m;i++){
p=s->row_head[i];
while(p!=NULL){
printf("%d ",p->value);
p=p->right;
}
printf("\n");
}
}
/*矩阵相乘
以q行指针遍历每一行，并判断相应的L列指针上是否有值，假如有，相乘
*/
int multiCrossList(CrossList *s,CrossList *p){
OLNode *q=NULL,*L=NULL;
int i,num;
if(s->n==p->m){
for(i=1;i<=s->m;i++){
q=s->row_head[i];
while(q!=NULL){
num=0;
L=p->row_head[q->col];
if(L==NULL){
num+=0;
}else{
if(p->col_head[q->row]==NULL){
num+=0;
}else{
for(;L->right&&L->right==p->col_head[q->row];L=L->right);
if(L==NULL){
num+=0;
}else{
num=num+L->value*q->value;
}
}
}
q->value+=num;
q=q->right;
}
}
}else{
printf("矩阵无法相乘");
}
}
int main(){
CrossList *s=(CrossList *)malloc(sizeof(CrossList));
CrossList *p=(CrossList *)malloc(sizeof(CrossList));
CreateCrossList(s);
CreateCrossList(p);
multiCrossList(s,p);
showCrossList(s);
}