稀疏矩阵的存储和快速转置实验报告.docx
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稀疏矩阵的存储和快速转置实验报告
福建工程学院
课程设计
课程：
数据结构
题目：
稀疏矩阵的快速转置
专业：
运算机类
班级：
座号：
姓名：
2021年6月25日
实验题目：
稀疏矩阵的快速转置
一、要解决的问题
利用三元组表存储稀疏矩阵，利用快速转置算法进行转置，并输出转置之前和以后的三元组表和矩阵。
二、算法大体思想描述：
由于稀疏矩阵的非零元素较少，零元素较多，因此只需存储其非零元素。
因此能够成立一个三元组表，别离保存稀疏矩阵的非零元素的行号、列号和元素值。
对稀疏矩阵进行快速转置是能够引入两个向量num[n+1],cpot[n+1],别离标记矩阵中第col列的非零元素个数和第一个非零元素在转置后的矩阵的位置；再扫描三元组表，找到非零元素，直接对其在转置后的矩阵所在的位置上进行修改，以节省时刻。
三、详细设计
⒈元素类型，结点类型
typedefstruct{
inti,j;
inte;
}Triple;
typedefstruct{
Tripledata[MAXSIZE+1];
intmu,nu,tu;
}Tsmatrix;
2.对抽象数据类型中的部份大体操作的伪码算法如下：
Tsmatrix*creatarray（Tsmatrix*M）
{intm,n,p=1;
intc;
printf（"pleaseinputthearrayA:
\n"）;
for（m=1;m<=a;m++）
for（n=1;n<=b;n++）
{scanf（"%d",&c）;
if（c!
=0）
{M->data[p].e=c;
M->data[p].i=m;
M->data[p].j=n;
p++;
}
}
M->tu=p;M->mu=a;M->nu=b;
printf（"yuanlaisanyuanzudebiaoshiwei:
\n\n"）;
for（m=1;m<=M->tu;m++）
printf（"%3d%3d%3d\t",M->data[m].i,M->data[m].j,M->data[m].e）;
printf（"\n"）;
returnM;
}
/*三元组快速转置*/
Tsmatrix*fasttrans（Tsmatrix*M,Tsmatrix*T）
{intp,col,q,t,m;
intnum[100];
intcpot[100];
T->mu=M->nu;T->nu=M->mu;T->tu=M->tu;
if（T->tu!
=0）
{
for（col=1;col<=M->nu;col++）num[col]=0;
for（t=1;t<=M->tu;t++）++num[M->data[t].j];
cpot[1]=1;
for（col=2;col<=M->nu;col++）cpot[col]=cpot[col-1]+num[col-1];
for（p=1;p<=M->tu;++p）
{col=M->data[p].j;q=cpot[col];
T->data[q].i=M->data[p].j;
T->data[q].j=M->data[p].i;
T->data[q].e=M->data[p].e;
++cpot[col];
}
}
printf（"\n\nzhuanzhihoudesanyuanzubiaoshiwei:
\n\n"）;
for（m=1;m<=T->tu;m++）
printf（"%3d%3d%3d\t",T->data[m].i,T->data[m].j,T->data[m].e）;
printf（"\n"）;
returnT;
}
/*输出三元组函数*/
voidprint（Tsmatrix*T,intx,inty）
{intm,n,p=1;
intd;
for（m=1;m<=x;m++）
{printf（"\n"）;
for（n=1;n<=y;n++）
{if（T->data[p].i==m&&T->data[p].j==n）
{d=T->data[p].e;
p++;
}
elsed=0;
printf（"%6d",d）;
}
}
}
}3.主函数和其他函数的伪码算法
voidmain（）
{Tsmatrix*M,*T;
M=（Tsmatrix*）malloc（sizeof（Tsmatrix））;
T=（Tsmatrix*）malloc（sizeof（Tsmatrix））;
printf（"pleaseinputarray'srowandcol:
\n"）;
scanf（"%d%d",&a,&b）;/*输入行列数*/
M=creatarray（M）;/*创建稀疏矩阵*/
printf（"youhadcreatthearray:
\n"）;
print（M,a,b）;/*输出创建好的三元组*/
T=fasttrans（M,T）;/*将三元组转置*/
printf（"thetransarrayis:
\n"）;
print（T,b,a）;
getch（）;
}
4、模块结构及功能
}
四、源程序清单：
#include<>
#defineMAXSIZE100
typedefstruct{
inti,j;
inte;
}Triple;
typedefstruct{
Tripledata[MAXSIZE+1];
intmu,nu,tu;
}Tsmatrix;
inta,b;/*概念全局变量数组的行数a和列数b*/
/*用数组创建三元组*/
Tsmatrix*creatarray（Tsmatrix*M）
{intm,n,p=1;
intc;
printf（"pleaseinputthearrayA:
\n"）;
for（m=1;m<=a;m++）
for（n=1;n<=b;n++）
{scanf（"%d",&c）;
if（c!
=0）
{M->data[p].e=c;
M->data[p].i=m;
M->data[p].j=n;
p++;
}
}
M->tu=p;M->mu=a;M->nu=b;
printf（"yuanlaisanyuanzudebiaoshiwei:
\n\n"）;
for（m=1;mtu;m++）
printf（"%3d%3d%3d\t",M->data[m].i,M->data[m].j,M->data[m].e）;
printf（"\n"）;
returnM;
}
/*三元组快速转置*/
Tsmatrix*fasttrans（Tsmatrix*M,Tsmatrix*T）
{intp,col,q,t,m;
intnum[100];
intcpot[100];
T->mu=M->nu;T->nu=M->mu;T->tu=M->tu;
if（T->tu!
=0）
{
for（col=1;col<=M->nu;col++）num[col]=0;
for（t=1;t<=M->tu;t++）++num[M->data[t].j];
cpot[1]=1;
for（col=2;col<=M->nu;col++）cpot[col]=cpot[col-1]+num[col-1];
for（p=1;p<=M->tu;++p）
{col=M->data[p].j;q=cpot[col];
T->data[q].i=M->data[p].j;
T->data[q].j=M->data[p].i;
T->data[q].e=M->data[p].e;
++cpot[col];
}
}
printf（"\n\nzhuanzhihoudesanyuanzubiaoshiwei:
\n\n"）;
for（m=1;mtu;m++）
printf（"%3d%3d%3d\t",T->data[m].i,T->data[m].j,T->data[m].e）;
printf（"\n"）;
returnT;
}
/*输出三元组函数*/
voidprint（Tsmatrix*T,intx,inty）
{intm,n,p=1;
intd;
for（m=1;m<=x;m++）
{printf（"\n"）;
for（n=1;n<=y;n++）
{if（T->data[p].i==m&&T->data[p].j==n）
{d=T->data[p].e;
p++;
}
elsed=0;
printf（"%6d",d）;
}
}
}
voidmain（）
{Tsmatrix*M,*T;
M=（Tsmatrix*）malloc（sizeof（Tsmatrix））;
T=（Tsmatrix*）malloc（sizeof（Tsmatrix））;
printf（"pleaseinputarray'srowandcol:
\n"）;
scanf（"%d%d",&a,&b）;/*输入行列数*/
M=creatarray（M）;
printf（"youhadcreatthearray:
\n"）;
print（M,a,b）;
T=fasttrans（M,T）;
printf（"thetransarrayis:
\n"）;
print（T,b,a）;
getch（）;
}
五、测试数据及测试结果：
（1）我输入的稀疏矩阵为：
（2）回车显示的结果是：
六、课程设计总结及心得体会：
通过本次课程设计，我对有关稀疏矩阵及其三元组表的知识做了温习和巩固。
在课程设计的进程中，碰到了很多问题，如稀疏矩阵操作中对矩阵信息统计犯错的问题。
我为此在程序中加入printf语句，通过该语句是不是输出，找到致使运行犯错的位置，再进行改动调试，最终解决了问题，同时也加深了对两个程序的明白得。
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