用十字链表和一般方法分别实现稀疏矩阵的乘法和加法资料.docx

1、用十字链表和一般方法分别实现稀疏矩阵的乘法和加法资料#include#include#define Size 2501# define Size1 51typedef struct int i; int j; int e;/非零元的值triple; /定义三元组typedef struct triple dataSize+1;/矩阵中的元素 int ropsSize1+1;/ ropsi为第i行元素中的首非零元在data中的序号 int mu;/行数 int nu;/列数 int tu;/非零元数 juzhen;/定义矩阵typedef struct node/ 定义十字链表元素 int i,

2、j,e; struct node *right,*down;/ 该非零元所在行表和列表的后继元素 node,*link;typedef struct / 定义十字链表对象结构体 link *rhead,*chead;/行和列的头指针 int m,n,t;/ 系数矩阵的行数，列数，和非零元素个数 crosslist;void createcross(crosslist &M)/建立十字链表 int i,j,e,k; node *p,*q; printf(输入行，列和非零元数，空格隔开：n); scanf(%d %d %d,&M.m,&M.n,&M.t); M.rhead=(link *)mall

3、oc(M.m+1)*sizeof(link);/给行和列的头指针分配内存 M.chead=(link *)malloc(M.n+1)*sizeof(link); for(k=1;k=M.m;k+)/初始化行，列的头指针 M.rheadk=NULL; for(k=1;k=M.n;k+) M.cheadk=NULL; printf(输入非零元的行，列和值，空格隔开：n); for(k=1;ki=i; p-j=j; p-e=e; if(M.rheadi=NULL|M.rheadi-jj)/插入元素所在行无非零元或首非零元的列标大于插入元素的列标 p-right=M.rheadi; M.rheadi=

4、p; else for(q=M.rheadi;(q-right)&q-right-jright);/空循环找到第一个列标大于或等于插入元素列标的元素 p-right=q-right; q-right=p; if(M.cheadj=NULL|(M.cheadj-ii)/插入元素所在列无非零元或首非零元的行标大于插入元素的行标 p-down=M.cheadj; M.cheadj=p; else for(q=M.cheadj;(q-down)&q-down-idown);/空循环找到第一个行标大于或等于插入元素行标的元素 p-down=q-down; q-down=p; void printcros

5、s(crosslist A)/输出十字链表 if(A.m=0) printf(十字链表为空!n); else printf(十字链表为:n); int i,j; for(i=1;i=A.m;i+) link p=A.rheadi; for(j=1;jj) printf(%5d,p-e); p=p-right; else printf(%5d,0); printf(n); printf(n); crosslist addcross() printf(十字链表加法:n); crosslist a,b;/ 创建两个十字链表对象，并初始化 createcross(a); createcross(b);

6、 node *pre,*h51,*pa,*pb,*q;/定义辅助指针，pa，pb分别为a,b当前比较的元素，pre为pa的前驱元素 int i,j,k=0,m,n; /hj指向j列的当前插入位置 if(a.m!=b.m|a.n!=b.n) printf(格式不对，不能相加!n); else for(i=1;i=a.m;i+) pa=a.rheadi; pb=b.rheadi; pre=NULL; for(j=1;ji=pb-i; p-j=pb-j; p-e=pb-e; if(pa=NULL|pa-jpb-j)/当a此行已经检查完或者pb因该放在pa前面 if (pre=NULL) a. rhe

7、adp-i=p; else pre-right=p; p-right=pa; pre=p; if (hp-j=NULL)/当前插入位置下面无非零元 /因为是逐行处理，so,hp-j，依次下移 /因此每次都是指向插入的位置 a. chead p-j= p; p-down = NULL; else p-down = hp-j-down; hp-j-down = p; hp-j=p;/*hp-j下移指向下次插入的位置 pb=pb-right;/pb指向该行下个元素 else if(pa&pa-jj)/只要移动pa的指针*先不加|(pb=NULL&pa) pre = pa; hpa-j=pa;/移动h

8、，使其指向下次插入的位置 pa = pa-right; else if(pa-j=pb-j) pa-e+=pb-e; if(pa-e)/不为零 pre=pa; hpa-j=pa; pb=pb-right;/加 else/pa-e为零，删除节点 if (pre =NULL) a.rhead pa-i=pa-right; else pre-right=pa-right; p=pa;/p指向pa，用来在下面修改列指针 pa=pa-right; if (h p-j=NULL) a.chead p-j=p-down; else hp-j-down=p-down; free(p); pb=pb-right

9、; return a;void multycross(crosslist &c)/十字链表乘法 node *p,*q,*u,*v,*p1,*p2; crosslist a,b; link *r; int i,j,k,e; printf(十字链表乘法:n); createcross(a); createcross(b); if(a.n!=b.m) printf(格式错误，不能相乘！n); else c.m=a.m; c.n=b.n; c.t=0; c.rhead=(link *)malloc(a.m+1)*sizeof(link);/给行和列的头指针分配内存 c.chead=(link *)ma

10、lloc(b.n+1)*sizeof(link); for(k=1;k=a.m;k+)/初始化行，列的头指针 c.rheadk=NULL; for(k=1;k=b.n;k+) c.cheadk=NULL; r=(link *)malloc(b.n+1)*sizeof(link); for(i=1;ie=0; u-i=0; u-j=0; for(k=1;k=b.n;k+)/初始化r rk=u; p1=p=a.rheadi; for(j=1;je=0; v-i=i; v-j=j; while(p&q) if(p-jq-i) q=q-down; else if(p-ji) p=p-right; el

11、se v-e+=p-e*q-e; p=p-right; q=q-down; if(v-e)/如果不为零，则插入c矩阵中 /同建立十字链表 if(c.rheadi=NULL|c.rheadi-jj)/插入元素所在行无非零元或首非零元的列标大于插入元素的列标 v-right=c.rheadi; c.rheadi=v; else for(p2=c.rheadi;(p2-right)&(p2-right-jright);/空循环找到第一个列标大于或等于插入元素列标的元素 v-right=p2-right; p2-right=v; if(c.cheadj=NULL|c.cheadj-ii)/插入元素所在

12、列无非零元或首非零元的行标大于插入元素的行标 v-down=c.cheadj; c.cheadj=v; else for(p2=c.cheadj;(p2-down)&(p2-down-idown);/空循环找到第一个行标大于或等于插入元素行标的元素 v-down=p2-down; p2-down=v; void create(juzhen & M) /创建稀疏矩阵 int i,t=0; printf(输入矩阵行数和列数and非零元的个数，以空格隔开:n); scanf(%d %d %d,&M.mu,&M.nu,&M.tu); printf(输入矩阵非零元的行，列，和数值(中间空格隔开):n);

13、 for(i=1;i=M.tu;i+) scanf(%d %d %d,&M.datai.i,&M.datai.j,&M.datai.e); /输入三元组的元素 for(i=1;i=Size1;i+)/初始化rops【】 M.ropsi=0; for(i=1,t=1;i=M.mu;i+)/得到各行第一个元素的序号 M.ropsi=t; while(M.datat.i=i&t=M.tu)/遇到i行非零元，则t累加 t+; void add(juzhen A,juzhen B,juzhen & C)/稀疏矩阵加法 int k=1,temp=0,k1=1, k2=1;/k1,k2,k分别控制A，B，C

14、中非零元的序号变化 printf(稀疏矩阵加法:n); create(A); create(B); if(A.mu!=B.mu|A.nu!=B.nu) printf(格式不对，不能相加!n); else while(k1=A.tu&k2=B.tu)/当A，B中的非零元都没用完 if(A.datak1.iB.datak2.i)/同上 C.datak+=B.datak2+; else/datak1,datak2行标相同 if(A.datak1.jB.datak2.j)/datak1列标大于datak2列标，则把datak2的值赋给datak C.datak+=B.datak2+; else if(

15、A.datak1.jB.datak2.j)/同上 C.datak+=A.datak1+; else /行，列标都相同 temp=0; temp=A.datak1.e+B.datak2.e; if(temp)/相加后不为零 C.datak.i=A.datak1.i; C.datak.j=A.datak1.j; C.datak.e=temp; k+; k1+; k2+; while(k1=A.tu)/B中非零元已用完，A中还有非零元 C.datak+=A.datak1+; while(k2=B.tu)/A中非零元已用完，B中还有非零元 C.datak+=B.datak2+; C.mu=A.mu;/

16、确定C的行列数和非零元个数 C.nu=A.nu; C.tu=k-1; void print(juzhen A)/输出稀疏矩阵 printf(n矩阵为:n); int i,j,k=1; if(A.mu=0) printf(矩阵为空！n); else if(A.tu=0)/矩阵元素为空 printf(零矩阵！n); else for(i=1;i=A.mu;i+)/逐行输出 for(j=1;j=A.nu;j+) if(A.datak.i=i&A.datak.j=j)/行和列分别对应相等则输出相应非零元，否则输出零 printf(%5d,A.datak+.e); else printf(%5d,0);

17、 printf(n);/该行输出结束，空行输出下一行 printf(n);void multy(juzhen A,juzhen B,juzhen &C)/稀疏矩阵乘法 int arow,brow,ccol,temp51,p,q,t,tp,i;/各变量代表含义见下面 printf(稀疏矩阵乘法:n); create(A); create(B); if(A.nu!=B.mu) printf(格式错误，不能相乘！n); else C.mu=A.mu;/初始化c的行列及非零元个数 C.nu=B.nu; C.tu=0; if(A.nu!=B.mu) printf(A,B格式不对不能相乘!n); else

18、 / for(arow=1;arow=A.mu;arow+)/arow为当前A矩阵的行标 for(i=0;i51;i+)/初始化temp tempi=0; if(arowA.mu) tp=A.ropsarow+1;/tp为arow+1行的首非零元在data【】中的序号 else /arow为最后一行 tp=A.tu+1; for(p=A.ropsarow;ptp;p+)/p为A中当前元素在data中的序号 brow=A.datap.j;/brow为 与B矩阵中的相应行对应的 A中当前元素的列标 if(browB.mu) t=B.ropsbrow+1;/t为brow+1行的首非零元在B中data

19、【】中的序号 else /brow大小等于B.mu t=B.tu+1; for(q=B.ropsbrow;qt;q+)/q为B中当前元素在B.data中的序号 ccol=B.dataq.j;/ccol：datap*dataq所得结果所在的列 tempccol+=A.datap.e*B.dataq.e;/temp【ccol】：相乘所得的C矩阵中第arow行cool列元素的值 for(ccol=1;ccol=B.nu;ccol+)/ if(tempccol)/temp【ccol】不为零，则把值赋到c中，c.tu加1。 C.data+C.tu.e=tempccol; C.dataC.tu.i=aro

20、w; C.dataC.tu.j=ccol; void clear(juzhen & A)/清空稀疏矩阵 int i; A.mu=0; A.nu=0; A.tu=0; for(i=0;iSize1+1;i+) A.ropsi=0; for(i=0;iSize+1;i+) A.datai.i=0; A.datai.j=0; A.datai.e=0; void main() juzhen A,B,C,D; crosslist a,b,c,d;lable: printf(*n); printf(请选择：1、稀疏矩阵的加法，并输出结果，2、稀疏矩阵乘法，并输出结果n); printf(n3、十字链表加法

21、,并输出，4、十字链表乘法并输出，5、结束：n); printf(*n); int x; scanf(%d,&x); switch(x) case 1: add(A,B,C); print(C); printf(n); goto lable; case 2: multy(A,B,C); print(C); printf(n); goto lable; case 3: a=addcross(); printcross(a); printf(n); goto lable; case 4: multycross(b); printcross(b); printf(n); goto lable; case 5: break; printf(n); /*乘法测试数据：矩阵原型：4 -3 0 0 1 3 0 0 24 -6 00 0 0 8 0 * -4 2 0 8 0 00 0 1 0 0 0 1 0 = 0 1 00 0 0 0 70 1 0 0 0 0 00 0 0 4 5 6 1 1 4 1 2 -3 1 5 1 2 4 8 3 3 1 4 5 70 5 3 5 1 1 3 2 1 -4 2 2 2 3 2 1 4 1 1 4 5 20 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 4 1 1 5