数据结构课程设计方案稀疏矩阵运算器Word下载.docx
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二•概要设计
1.设定数组的抽象数据类型定义：
ADTSparseMatrix{
数据对象：
D={m和n分别称为矩阵的行数和列数}
数据关系：
R={Row，Col}
Row={<
ai,j，ai,j+1>
|1<
=i<
=m，a<
=j<
=n-1}
Col={<
ai,j，ai+1,j>
=m-1，a<
=n}
基本操作：
CreateSMatrix（&
M）;
操作结果：
创建稀疏矩阵M。
DestorySMatrix（&
初始条件：
稀疏矩阵M存在。
销毁稀疏矩阵M。
PrintSMatrix（M）；
操作结果:
输出稀疏矩阵M。
CopySMatrix（M,&
T）；
由稀疏矩阵M复制得到T。
AddSMatrix（M,N,&
Q）；
稀疏矩阵M与N的行数和列数对应相等。
求稀疏矩阵的和Q=M+N。
SubtSMatrix（M,N,&
Q）;
求稀疏矩阵的差Q=M-N。
MultSMatrix（M,N,&
稀疏矩阵M的列数等于N的行数。
求稀疏矩阵乘积Q=M*N。
TransposeSMatrix（M,&
T）;
稀疏矩阵M存在。
求稀疏矩阵M的转置矩阵T。
}ADTSparseMatrix
2．本程序包含的模块
（1）voidmain（）
{
初始化；
do{接收命令；
处理命令；
}while（命令！
=退出）；
}
（2）稀疏矩阵模块——实现稀疏矩阵抽象数据类型。
（3）稀疏矩阵求值模块——实现稀疏矩阵求值抽象数据类型。
稀疏矩阵求值模块包括：
矩阵相加模块AddRLSMatrix（）；
矩阵相减模块SubRLSMatrix（）；
相乘模块MulTSMatrix（）；
三•详细设计
typedefstruct//稀疏矩阵的三元组顺序表存储表示
inti,j;
//该非零元的行下标和列下标
inte;
}Triple;
typedefstruct
Tripledata[MAXSIZE+1];
//非零元三元组表，data[0]未用
intrpos[MAXRC+1];
//各行第一个非零元的位置表
intmu,nu,tu;
//矩阵的行数列数和非零元的个数
}RLSMatrix;
VoidCreateSMatrix（RLSMatrix*T）//输入创建稀疏矩阵
intk;
printf（"
\n请输入矩阵行数、列数及非零元个数:
"
）;
scanf（"
%d%d%d"
&
T->
mu,&
nu,&
tu）;
\n"
if（T->
tu>
MAXSIZE||T->
mu>
21）
{
printf（"
非零个数超出定义范围！
出错！
"
exit（0）;
}
for（k=1;
k<
=T->
tu;
k++）
请输入第%d个非零元素的行数,列数及其值:
k）;
scanf（"
data[k].i,&
data[k].j,&
data[k].e）;
voidAddRLSMatrix（RLSMatrixM,RLSMatrixN,RLSMatrix*Q）//稀疏矩阵相加
intp,q,k=1;
if（M.mu!
=N.mu||M.nu!
=N.nu）
你的输入不满足矩阵相加的条件!
exit
（1）;
Q->
mu=M.mu;
Q->
nu=M.nu;
for（p=1,q=1;
p<
=M.tu&
&
q<
=N.tu;
）
if（M.data[p].i==N.data[q].i）
{
if（M.data[p].j==N.data[q].j）
{
Q->
data[k].i=M.data[p].i;
data[k].j=M.data[p].j;
data[k].e=M.data[p].e+N.data[q].e;
p++;
q++;
k++;
}
elseif（M.data[p].j<
N.data[q].j）
data[k].e=M.data[p].e;
k++;
p++;
elseif（M.data[p].j>
data[k].i=N.data[q].i;
data[k].j=N.data[q].j;
data[k].e=N.data[q].e;
}
elseif（M.data[p].i<
N.data[q].i）
Q->
k++;
elseif（M.data[p].i>
if（p!
=M.tu+1）
for（;
=M.tu;
p++）
if（q!
=N.tu+1）
q++）
voidSubRLSMatrix（RLSMatrixM,RLSMatrixN,RLSMatrix*Q）//稀疏矩阵相减
你的输入不满足矩阵相减的条件!
data[k].e=M.data[p].e-N.data[q].e;
data[k].e=-N.data[q].e;
intMulTSMatrix（RLSMatrixM,RLSMatrixN,RLSMatrix*Q）//稀疏矩阵相乘
intccol=0,tp,brow,t,arow,p,q,i;
intctemp[MAXSIZE+1];
if（M.nu!
=N.mu）
printf（"
你的输入不满足矩阵相乘的条件!
return0;
nu=N.nu;
tu=0;
if（M.tu*N.tu!
=0）
for（arow=1;
arow<
=M.mu;
++arow）
for（i=1;
i<
=N.nu;
i++）
ctemp[i]=0;
Q->
rpos[arow]=Q->
tu+1;
if（arow<
M.mu）tp=M.rpos[arow+1];
elsetp=M.tu+1;
for（p=M.rpos[arow];
tp;
++p）
brow=M.data[p].j;
if（brow<
N.mu）t=N.rpos[brow+1];
elset=N.tu+1;
for（q=N.rpos[brow];
t;
++q）
{
ccol=N.data[q].j;
ctemp[ccol]+=M.data[p].e*N.data[q].e;
}
for（ccol=1;
ccol<
=Q->
nu;
++ccol）
if（ctemp[ccol]）
if（++Q->
MAXSIZE）return0;
Q->
data[Q->
tu].i=arow;
tu].j=ccol;
tu].e=ctemp[ccol];
return1;
}
voidPrintSMatrix（RLSMatrixQ）//输出稀疏矩阵
intk=1,row,line;
\n运算结果:
if（Q.tu==0）printf（"
0"
else
for（row=1;
row<
=Q.mu;
row++）
for（line=1;
line<
=Q.nu;
line++）
if（Q.data[k].i==row&
Q.data[k].j==line）printf（"
%d"
Q.data[k++].e）;
elseprintf（"
0"
\n\t"
voidmain（）
RLSMatrixM,N,Q;
inti;
do
\t\t***************************\n"
\t\t稀疏矩阵运算器\n"
\t\t***************************\n\n"
\t\t1.矩阵相加\n\n"
\t\t2.矩阵相减\n\n"
\t\t3.矩阵相乘\n\n"
\t\t4.退出\n\n"
\t\t请选择:
%d"
i）;
if（i==4）gotoend;
else
printf（"
\n请输入第一个矩阵M:
\n请输入第二个矩阵N:
N）;
switch（i）
case1:
AddRLSMatrix（M,N,&
break;
case2:
SubRLSMatrix（M,N,&
case3:
MulTSMatrix（M,N,&
default:
PrintSMatrix（Q）;
getchar（）;
getchar（）;
end:
;
}while（i!
=4）;
四•调试分析
（1）问题：
运行过程中发现加法减法能正常运行，而乘法却在存储数据步骤就出现问题。
解决：
经检查发现，由于在创建稀疏矩阵时没有输入矩阵相应的各行第一非零元的位置，所以在进行乘法运算时找不到矩阵的rpos值。
将rpos补上，乘法函数即可正常运行。
（2）问题：
当加减结果为零矩阵时，输出结果是一个由0构成的矩阵，而不是数值0。
经检查发现，加减法函数过程中没有判断Q->
tu的值，导致在输出函数里没有执行针对该情况的if判断语句。
在加减函数里，每增加一个非零元，Q->
tu加一。
（3）问题：
输出矩阵时，输出界面不整齐，非标准矩阵形式。
利用\n\t及空格号使界面比较美观。
五、用户手册
1．本程序的运行环境为XP操作系统，执行文件为：
shiyan2.exe。
2．进入演示程序后的界面：
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