數據結構課程設計--稀疏矩陣運算器_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  數 據 結 構</b></p><p>  課 程 設 計 說 明 書</p><p> 學 院:電子與計算機科學技術學院</p><p> 專 業(yè):計算機科學與技術</p><p> 題 目:稀疏矩陣運算器</p><p> 指導教師:</p>

2、<p> 組長姓名:學號</p><p> 組員姓名:學號</p><p> 組員姓名:學號</p><p> 組員姓名:學號</p><p><b>  1. 概述1</b></p><p>  1.1 設計目的2</p><p>  1.2 設計目標及要求

3、設計要求2</p><p>  1.3 設計進度2</p><p><b>  1.4 分工2</b></p><p>  2. 需求分析及總體設計3</p><p>  2.1 數據結構3</p><p>  2.2 功能框架4</p><p>  3.功能模

4、塊詳細設計4</p><p><b>  3.1設計流程4</b></p><p>  3.2主要源代碼4</p><p>  4.功能模塊詳細設計7</p><p><b>  4.1設計流程7</b></p><p>  4.2主要源代碼7</p>

5、<p>  5.功能模塊詳細設計12</p><p>  5.1設計流程12</p><p>  5.2主要源代碼...............................................................................................................12</p><p

6、><b>  1</b></p><p>  6.功能模塊詳細設計14</p><p>  6.1設計流程14</p><p>  6.2主要源代碼............................................................................................14

7、</p><p>  7.總程序及結果18</p><p><b>  7.1程序18</b></p><p>  7.2結果………............................................................................................29</p>

8、<p><b>  1. 概述 </b></p><p><b>  1.1 設計目的</b></p><p>  用數組及“帶行邏輯連接信息”的三元組順序表表示稀疏矩陣。能夠用三元組順序表簡單快捷的存取稀疏矩陣,減少存儲空間,并且將矩陣以通常的陣列形式列出。</p><p>  1.2 設計目標及要求設計要求

9、</p><p>  用程序代碼編寫實現兩個稀疏矩陣相加、相減、相乘和求逆的運算,稀疏矩陣的輸入形式采用三元組表示,而運算結果的矩陣采用通常的陣列形式列出。</p><p>  2. 需求分析及總體設計</p><p><b>  2.1 數據結構</b></p><p>  抽象數據類型稀疏矩陣的定義如下:</p

10、><p>  ADT SparseMatrix{</p><p>  數據對象:D={aij|i=1,2,…,m; j=1,2,…,n;</p><p>  aij∈ElemSet, m和n分別為矩陣的行數和列數}</p><p>  數據關系:R={Row,Col }</p><p>  Row={﹤ai,j, ai,j

11、+1﹥| 1≤i≤m, 1≤j≤n-1}</p><p>  Col = {﹤ai,j, ai+1,j﹥| 1≤i≤m-1, 1≤j≤n}</p><p><b>  基本操作:</b></p><p>  CreateSMatrix (RLSMatrix *M)</p><p>  操作結果:創(chuàng)建稀疏矩陣矩陣M&l

12、t;/p><p>  PrintSMatrix (RLSMatrix M)</p><p>  初始條件:稀疏矩陣TM存在</p><p>  操作結果:通常形式輸出稀疏矩陣</p><p>  Add (RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix *Q)</p><p>  初始條件:稀疏矩陣A

13、,B和C存在</p><p>  操作結果:稀疏矩陣的加法運算:C=A+B</p><p>  subtraction (RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix *Q) </p><p>  初始條件:稀疏矩陣A,B和C存在</p><p>  操作結果:稀疏矩陣的減法運算:C=A-B</p>

14、<p>  MultSMatrix (RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix *Q)</p><p>  初始條件:稀疏矩陣A,B和C存在</p><p>  操作結果:稀疏矩陣的乘法運算:C=A×B </p><p>  NiMatrix(RLSMatrix &TM)</p><p&

15、gt;  初始條件:稀疏矩陣TM存在</p><p>  操作結果:稀疏矩陣求逆</p><p>  }ADT SparseMatrix;</p><p><b>  2.2 功能框架</b></p><p><b>  main</b></p><p><b> 

16、 create</b></p><p><b>  print</b></p><p>  Add subtraction MultSMatrix NiMatrix </p><p>  JsMatrix N1M

17、atrix</p><p><b>  功能模塊詳細設計</b></p><p> ?。ㄏ∈杈仃嚨膭?chuàng)建及輸出)</p><p><b>  3.1設計流程</b></p><p>  用結構體類型定義三元順序表M,輸入行值、列值、及元素的值,賦值于結構體M中data值以便于稀疏矩陣的壓縮存儲,再輸出

18、函數時,從行開始循環(huán),將每行每列的非零元輸出,并用列陣形式表示</p><p><b>  3.2主要源代碼</b></p><p>  #include<stdio.h></p><p>  #include<math.h></p><p>  #define maxsize 100/*

19、原稀疏矩陣中非零元個數的最大值*/</p><p>  #define maxrc 100/* 最大階(行)數*/</p><p>  #define OK 1</p><p>  #define ERROR 0</p><p>  typedef struct/*定義非零元的三元組*/</p><p>&

20、lt;b>  {</b></p><p>  int i,j; /* 行下標,列下標*/</p><p>  int e; /* 非零元素值*/</p><p><b>  }Triple; </b></p><p>  typedef struct/*定義稀疏矩陣的結構體*/</p>

21、<p><b>  {</b></p><p>  Triple data[maxsize+1]; /* 非零元三元組表,data[0]未用*/</p><p>  int rpos[maxrc+1]; /* 各行第一個非零元素的位置表*/</p><p>  int mu,nu,tu; /* 矩陣的行數、列數和非零元個數*/&l

22、t;/p><p>  }RLSMatrix;</p><p>  int CreateSMatrix (RLSMatrix *M)/* 創(chuàng)建稀疏矩陣M */</p><p><b>  {</b></p><p>  int i,j,k,p;</p><p><b>  Triple T

23、;</b></p><p>  printf ("請輸入矩陣的行數,列數,非零元素數:");</p><p>  scanf("%d,%d,%d",&(*M).mu,&(*M).nu,&(*M).tu);</p><p>  for (i=1;i<=(*M).tu;i++)</p

24、><p><b>  {</b></p><p><b>  do</b></p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("請按行序為主序輸入第%d個非零元素所在的行(1~%d),列(1~%d),元素值:",i,(*M).mu,(*

25、M).nu);</p><p>  scanf ("%d,%d,%d",&T.i,&T.j,&T.e);</p><p>  if (T.i>(*M).mu||T.i<0||T.j>(*M).nu||T.j<0)</p><p>  printf ("不符合條件,請重新輸入\n"

26、);</p><p><b>  k=0;</b></p><p>  if (T.i<1||T.i>(*M).mu||T.j<1||T.j>(*M).nu) /* 行、列超出范圍*/</p><p><b>  k=1;</b></p><p>  if (T.i<(

27、*M).data[i-1].i||T.i==(*M).data[i-1].i&&T.j<=(*M).data[i-1].j) /* 沒有按順序輸入非零元素*/</p><p><b>  k=1;</b></p><p>  }while (k); /* 當輸入有誤,重新輸入*/</p><p>  (*M).data[i

28、]=T;</p><p><b>  }</b></p><p><b>  p=1;</b></p><p>  (*M).rpos[1]=1;</p><p>  for (i=1;i<=(*M).mu;i++) /* 計算rpos[] */</p><p><

29、;b>  {</b></p><p><b>  k=0;</b></p><p>  for (j=1;j<(*M).nu;j++)</p><p><b>  {</b></p><p>  if ((*M).data[p].i==i)</p><p&

30、gt;<b>  {</b></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  p++;</b></p><p><b>  }</b></p><p>  else if ((*M).data[p].i!=i) break;&

31、lt;/p><p><b>  }</b></p><p>  (*M).rpos[i+1]=(*M).rpos[i]+k;</p><p><b>  }</b></p><p>  return OK;</p><p><b>  }</b></p

32、><p>  void PrintSMatrix (RLSMatrix M)/* 以陣列式輸出稀疏矩陣M */</p><p><b>  {</b></p><p>  int i,j,k;</p><p><b>  k=1;</b></p><p>  for (i=

33、1;i<=M.mu;i++)</p><p><b>  {</b></p><p>  for (j=1;j<=M.nu;j++)</p><p><b>  {</b></p><p>  if ((M.data[k].i==i)&&(M.data[k].j==j))

34、</p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("%d ",M.data[k].e);</p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b&g

35、t;  else</b></p><p>  printf ("0 ");</p><p><b>  }</b></p><p>  printf ("\n");</p><p><b>  }</b></p><p>&

36、lt;b>  }</b></p><p><b>  功能模塊詳細設計</b></p><p> ?。ㄏ∈杈仃嚰?、減法)</p><p><b>  4.1設計流程</b></p><p>  判斷是否符合加、減法的條件,如不符合,則重新輸入符合條件的矩陣 ,再進行計算,最后得出結

37、果。</p><p><b>  4.2主要源代碼</b></p><p>  int Add (RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix *Q)</p><p><b>  {</b></p><p>  int i,j,k;</p><p>  

38、if (M.mu!=N.mu||M.nu!=N.nu)/*判斷做加法運算的條件*/</p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("不符合條件\n");</p><p>  printf("重新輸入一個符合條件的矩陣B:");</p><p>  

39、CreateSMatrix(&N);</p><p><b>  }</b></p><p><b>  k=1;</b></p><p>  (*Q).mu=M.mu;</p><p>  (*Q).nu=M.nu;</p><p>  (*Q).tu=0;

40、/*對結果矩陣的初始化*/</p><p>  for (i=1,j=1;i<=M.tu||j<=N.tu;)</p><p><b>  {</b></p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.data[i].j==N.data[j].j))</p>&l

41、t;p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=M.data[i].e+N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[i].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[i].j;</p><p><b>

42、;  i++;</b></p><p><b>  j++;</b></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  }</b></p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.da

43、ta[i].j<N.data[j].j)||(M.data[i].i<N.data[j].i))</p><p><b>  {</b></p><p>  if (M.data[i].i>0)</p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].

44、e=M.data[i].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[i].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[i].j;</p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  i++;</b></p>&l

45、t;p><b>  }</b></p><p><b>  else</b></p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=N.data[j].i;&l

46、t;/p><p>  (*Q).data[k].j=N.data[j].j;</p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  j++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }<

47、/b></p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.data[i].j>N.data[j].j)||(M.data[i].i>N.data[j].i))</p><p><b>  {</b></p><p>  if (N.data[i].i>0)</

48、p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=N.data[j].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=N.data[j].j;</p><p><b>  

49、j++;</b></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  else</b></p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).

50、data[k].e=M.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[j].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[j].j;</p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  i++;</b></p

51、><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  (*Q).tu=k-1;</p><p>  printf ("兩矩陣相加: \n") ;</p&

52、gt;<p>  return OK;</p><p><b>  }</b></p><p>  int subtraction (RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix *Q)</p><p><b>  {</b></p><p>  int i,j,

53、k;</p><p>  if (M.mu!=N.mu||M.nu!=N.nu)/*判斷做減法運算的條件*/</p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("不符合條件\n");</p><p>  printf("請輸入符合條件的矩陣B:");&

54、lt;/p><p>  CreateSMatrix(&N);</p><p><b>  }</b></p><p><b>  k=1;</b></p><p>  (*Q).mu=M.mu;</p><p>  (*Q).nu=N.nu;/*對結果矩陣的初始化*

55、/</p><p>  for (i=1,j=1;i<=M.tu||j<=N.tu;)</p><p><b>  {</b></p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.data[i].j==N.data[j].j))</p><p><b

56、>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=M.data[i].e-N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[i].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[i].j;</p><p><b>  i++;</

57、b></p><p><b>  j++;</b></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  }</b></p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.data[i].j<N

58、.data[j].j)||(M.data[i].i<N.data[j].i))</p><p><b>  {</b></p><p>  if (M.data[i].i>0)</p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=M.data[i].

59、e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[i].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[i].j;</p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  i++;</b></p><p><b

60、>  }</b></p><p><b>  else</b></p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=-N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=N.data[j].i;</p>&

61、lt;p>  (*Q).data[k].j=N.data[j].j;</p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  j++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></

62、p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.data[i].j>N.data[j].j)||(M.data[i].i>N.data[j].i))</p><p><b>  {</b></p><p>  if (N.data[i].i>0)</p><

63、p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=-N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=N.data[j].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=N.data[j].j;</p><p><b>  j++;</b

64、></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  else</b></p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=

65、M.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[j].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[j].j;</p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  i++;</b></p><

66、p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  (*Q).tu=k-1;</p><p>  printf ("兩矩陣相減: \n") ;</p><p

67、>  return OK;</p><p><b>  }</b></p><p><b>  功能模塊詳細設計</b></p><p><b> ?。ㄏ∈杈仃嚨某朔ǎ?lt;/b></p><p><b>  5.1設計流程</b></p>

68、<p>  對于M中的每一個非零元素,找到N中所有滿足條件的元素,求的兩者的乘積,而乘積矩陣Q中的每一個元素的值是個累計和,這個乘積這只是其中的一部分,為便于操作,應對每一個元素設一累計和的變量,其初值為零,然后掃描數組M,求的相應元素的乘積并累加到適當的求累計和的變量上,由于Q中元素的行號和M眾元素的行號一致,又M中元素排列是以M德行序為主序的,由此可對Q進行逐行處理,先求得累計求和的中間結果(Q的一行),然后再壓縮存儲到

69、Q.data中去</p><p><b>  5.2主要源代碼</b></p><p>  int MultSMatrix (RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix *Q)</p><p><b>  {</b></p><p>  int arow,brow,p,q,c

70、col,ctemp[maxrc+1];</p><p>  if (M.nu!=N.mu) //矩陣M的列數應和矩陣N的行數相等</p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("不符合做乘法的條件\n");</p><p>  printf("請重新輸入稀疏矩陣

71、B:\n");</p><p>  CreateSMatrix(&N);</p><p><b>  }</b></p><p>  (*Q).mu=M.mu; /* Q初始化*/</p><p>  (*Q).nu=N.nu;</p><p>  (*Q).tu=0;</

72、p><p>  if (M.tu*N.tu!=0) /* M和N都是非零矩陣*/</p><p><b>  {</b></p><p>  for (arow=1;arow<=M.mu;++arow)/* 從M的第一行開始,到最后一行,arow是M的當前行*/</p><p><b>  {</b

73、></p><p>  for (ccol=1;ccol<=(*Q).nu;++ccol)</p><p>  ctemp[ccol]=0; /* Q的當前行的各列元素累加器清零*/</p><p>  (*Q).rpos[arow]=(*Q).tu+1; /* Q當前行的第個元素位于上行最后個元素之后*/</p><p>  f

74、or (p=M.rpos[arow];p<M.rpos[arow+1];++p)</p><p>  { /* 對M當前行中每一個非零元*/</p><p>  brow=M.data[p].j; /* 找到對應元在N中的行號(M當前元的列號) */</p><p>  for (q=N.rpos[brow];q<N.rpos[brow+1];++q)&

75、lt;/p><p><b>  {</b></p><p>  ccol=N.data[q].j; /* 乘積元素在Q中列號*/</p><p>  ctemp[ccol]+=M.data[p].e*N.data[q].e;</p><p><b>  }</b></p><p>

76、;  } /* 求得Q中第arow行的非零元*/</p><p>  for (ccol=1;ccol<=(*Q).nu;++ccol) /* 壓縮存儲該行非零元*/</p><p>  if (ctemp[ccol])</p><p><b>  {</b></p><p>  if (++(*Q).tu>

77、maxsize)</p><p>  return ERROR;</p><p>  (*Q).data[(*Q).tu].i=arow;</p><p>  (*Q).data[(*Q).tu].j=ccol;</p><p>  (*Q).data[(*Q).tu].e=ctemp[ccol];</p><p>&

78、lt;b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  printf ("兩矩陣相乘: \n");</p><p>  return OK;</p><p><b

79、>  }</b></p><p><b>  功能模塊詳細設計</b></p><p><b> ?。ㄏ∈杈仃嚽竽妫?lt;/b></p><p><b>  6.1設計流程</b></p><p>  采用數組結構表示稀疏矩陣,通過判斷行列式的值是否為零,得出該矩

80、陣是否存在逆矩陣。若存在逆矩陣,則執(zhí)行以下操作:調用 N1Matrix()函數,得出該矩陣的伴隨矩陣,從而得出該稀疏矩陣的逆矩陣。</p><p><b>  6.2主要源代碼</b></p><p>  //JsMatrix()函數用于計算行列式,通過遞歸算法實現 </p><p>  int JsMatrix(int s[maxrc][m

81、axrc],int n) </p><p>  { int z,j,k,r,total=0; </p><p>  int b[maxrc][maxrc];//b[N][N]用于存放,在矩陣s[N][N]中元素s[0]的余子式 </p><p><b>  if (n>2)</b></p><p>

82、  { for (z=0;z<n;z++)</p><p><b>  {</b></p><p>  for (j=0;j<n-1;j++)</p><p>  for (k=0,r=0;k<n-1&&r<n;k++,r++)</p><p><b>  {</

83、b></p><p><b>  if (k!=z)</b></p><p>  b[j][k]=s[j+1][r];</p><p><b>  else</b></p><p><b>  {</b></p><p>  b[j][k]=s[j

84、+1][r+1];</p><p><b>  r++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  if (z%2==0) r=s[0][z]*JsMatrix(b,n-1); /*遞歸調用*/ <

85、/p><p>  else r=(-1)*s[0][z]*JsMatrix(b,n-1); </p><p>  total=total+r;</p><p><b>  }</b></p><p><b>  } </b></p><p>  if (n==2) t

86、otal=s[0][0]*s[1][1]-s[0][1]*s[1][0];</p><p>  if (n==1) total=s[0][0]; </p><p>  return total; </p><p><b>  } </b></p><p>  //N1Matrix()函數用于求原矩陣各元

87、素對應的余子式,存放在數組b[n][n]中,定義為float型 </p><p>  void N1Matrix(int s[maxrc][maxrc],float b[maxrc][maxrc],int n) </p><p><b>  {</b></p><p>  int i,j,k,l,m,g,a[maxrc]

88、[maxrc];</p><p>  for (i=0;i<n;i++)//z為行變量</p><p><b>  {</b></p><p>  for (j=0;j<n;j++)//j為列變量</p><p><b>  {</b></p><p>

89、  for (k=0,l=i;k<n-1&&l<n;k++,l++)</p><p>  for (g=0,m=j;g<n-1&&m<n;g++,m++)</p><p><b>  {</b></p><p>  if (g>=m&&k<l) a[k][g]=

90、s[k][g+1];</p><p>  else if (k>=l&&g<m) a[k][g]=s[k+1][g]; </p><p>  else if (k>=l&&g>=m) a[k][g]=s[k+1][g+1]; </p><p>  else a[k][g]=s[k][g];<

91、/p><p><b>  }</b></p><p>  b[i][j]=JsMatrix(a,n-1);</p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></

92、p><p><b>  //矩陣求逆</b></p><p>  void NiMatrix(RLSMatrix &TM)</p><p>  { int i,j,n,k; </p><p><b>  n=TM.mu;</b></p><p>  float temp;

93、//交換時臨時所需的變量</p><p>  int a[maxrc][maxrc];</p><p>  float b[maxrc][maxrc],c[maxrc][maxrc]; //b[][]用來存儲原矩陣的伴隨矩陣,c[][]用來存儲原矩陣的逆矩陣</p><p>  for(i=0;i<n;i++) </p><p&

94、gt;  for(j=0;j<n;j++)</p><p>  a[i][j]=0;</p><p>  for(i=1;i<=TM.tu;i++)</p><p>  a[TM.data[i].i-1][TM.data[i].j-1]=TM.data[i].e;</p><p>  k=JsMatrix(a,n);//k為

95、矩陣對應行列式的值</p><p>  printf ("矩陣的行列式的值為:|A|=%d",k);</p><p><b>  if(k==0)</b></p><p>  printf ("行列式的值|A|=0,原矩陣無逆矩陣!!"); </p><p><b> 

96、 else</b></p><p><b>  {</b></p><p>  N1Matrix(a,b,n);</p><p>  //調用N1Matrix()函數,得到原矩陣各元素對應的余子式的值,存放在數組b[n][n]中 </p><p>  for(i=0;i<n;i++) //求代

97、數余子式,此時b[n][n]中存放的為原矩陣各元素對應的"代數余子式" </p><p>  for(j=0;j<n;j++) </p><p>  if((i+j)%2!=0 && b[i][j]!=0) b[i][j]=-b[i][j]; </p><p>  for(i=0;i<n;i++)

98、//對b[N][N]轉置,此時b[n][n]中存放的為原矩陣的伴隨矩陣 </p><p>  for(j=i+1;j<n;j++) </p><p>  {temp=b[i][j]; </p><p>  b[i][j]=b[j][i]; </p><p>  b[j][i]=temp; </p>

99、<p><b>  } </b></p><p>  printf ("伴隨矩陣為\n");</p><p>  for (i=0;i<n;i++)</p><p><b>  {</b></p><p>  for (j=0;j<n;j++)

100、</p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("%f ",b[i][j]);</p><p><b>  }</b></p><p>  printf ("\n");</p><p><b> 

101、 }</b></p><p>  for(i=0;i<n;i++) //求逆矩陣,此時c[n][n]中存放的是原矩陣的逆矩陣 </p><p><b>  {</b></p><p>  for(j=0;j<n;j++) </p><p><b>  {</b>

102、</p><p>  c[i][j]=b[i][j]/k;</p><p><b>  }</b></p><p>  printf ("逆矩陣為\n");</p><p><b>  }</b></p><p>  for (i=0;i<n;i++

103、)</p><p><b>  {</b></p><p>  for (j=0;j<n;j++)</p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("%f",c[i][j]);</p><p><b>  }&l

104、t;/b></p><p>  printf ("\n");</p><p><b>  }</b></p><p><b>  } </b></p><p><b>  } </b></p><p>  7 總程序及

105、運行結果</p><p><b>  7.1 程序</b></p><p>  #include<stdio.h></p><p>  #include<math.h></p><p>  #define maxsize 100/* 原稀疏矩陣中非零元個數的最大值*/</p>

106、<p>  #define maxrc 100/* 最大階(行)數*/</p><p>  #define OK 1</p><p>  #define ERROR 0</p><p>  typedef struct/*定義非零元的三元組*/</p><p><b>  {</b></p&

107、gt;<p>  int i,j; /* 行下標,列下標*/</p><p>  int e; /* 非零元素值*/</p><p><b>  }Triple; </b></p><p>  typedef struct/*定義稀疏矩陣的結構體*/</p><p><b>  {</

108、b></p><p>  Triple data[maxsize+1]; /* 非零元三元組表,data[0]未用*/</p><p>  int rpos[maxrc+1]; /* 各行第一個非零元素的位置表*/</p><p>  int mu,nu,tu; /* 矩陣的行數、列數和非零元個數*/</p><p>  }RLSMat

109、rix;</p><p>  //、-創(chuàng)建矩陣、//</p><p>  int CreateSMatrix (RLSMatrix *M)/* 創(chuàng)建稀疏矩陣M */</p><p><b>  {</b></p><p>  int i,j,k,p;</p><p><b>  Tr

110、iple T;</b></p><p>  printf ("請輸入矩陣的行數,列數,非零元素數:");</p><p>  scanf("%d,%d,%d",&(*M).mu,&(*M).nu,&(*M).tu);</p><p>  for (i=1;i<=(*M).tu;i++)

111、</p><p><b>  {</b></p><p><b>  do</b></p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("請按行序為主序輸入第%d個非零元素所在的行(1~%d),列(1~%d),元素值:",i,(*M)

112、.mu,(*M).nu);</p><p>  scanf ("%d,%d,%d",&T.i,&T.j,&T.e);</p><p>  if (T.i>(*M).mu||T.i<0||T.j>(*M).nu||T.j<0)</p><p>  printf ("不符合條件,請重新輸入\n

113、");</p><p><b>  k=0;</b></p><p>  if (T.i<1||T.i>(*M).mu||T.j<1||T.j>(*M).nu) /* 行、列超出范圍*/</p><p><b>  k=1;</b></p><p>  if (T.

114、i<(*M).data[i-1].i||T.i==(*M).data[i-1].i&&T.j<=(*M).data[i-1].j) /* 沒有按順序輸入非零元素*/</p><p><b>  k=1;</b></p><p>  }while (k); /* 當輸入有誤,重新輸入*/</p><p>  (*M).

115、data[i]=T;</p><p><b>  }</b></p><p><b>  p=1;</b></p><p>  (*M).rpos[1]=1;</p><p>  for (i=1;i<=(*M).mu;i++) /* 計算rpos[] */</p><p&

116、gt;<b>  {</b></p><p><b>  k=0;</b></p><p>  for (j=1;j<(*M).nu;j++)</p><p><b>  {</b></p><p>  if ((*M).data[p].i==i)</p>

117、<p><b>  {</b></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  p++;</b></p><p><b>  }</b></p><p>  else if ((*M).data[p].i!=i) b

118、reak;</p><p><b>  }</b></p><p>  (*M).rpos[i+1]=(*M).rpos[i]+k;</p><p><b>  }</b></p><p>  return OK;</p><p><b>  }</b>

119、</p><p>  //、-輸出矩陣、//</p><p>  void PrintSMatrix (RLSMatrix M)/* 以陣列式輸出稀疏矩陣M */</p><p><b>  {</b></p><p>  int i,j,k;</p><p><b>  k=1;

120、</b></p><p>  for (i=1;i<=M.mu;i++)</p><p><b>  {</b></p><p>  for (j=1;j<=M.nu;j++)</p><p><b>  {</b></p><p>  if ((M.

121、data[k].i==i)&&(M.data[k].j==j))</p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("%d ",M.data[k].e);</p><p><b>  k++;</b></p><p><b> 

122、 }</b></p><p><b>  else</b></p><p>  printf ("0 ");</p><p><b>  }</b></p><p>  printf ("\n");</p><p><

123、b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  //、-矩陣加法、//</p><p>  int Add (RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix *Q)</p><p><b>  {</b></p>&

124、lt;p>  int i,j,k;</p><p>  if (M.mu!=N.mu||M.nu!=N.nu)/*判斷做加法運算的條件*/</p><p><b>  {</b></p><p>  printf ("不符合條件\n");</p><p>  printf("重新輸

125、入一個符合條件的矩陣B:");</p><p>  CreateSMatrix(&N);</p><p><b>  }</b></p><p><b>  k=1;</b></p><p>  (*Q).mu=M.mu;</p><p>  (*Q).nu

126、=M.nu;</p><p>  (*Q).tu=0;/*對結果矩陣的初始化*/</p><p>  for (i=1,j=1;i<=M.tu||j<=N.tu;)</p><p><b>  {</b></p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&am

127、p;(M.data[i].j==N.data[j].j))</p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=M.data[i].e+N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[i].i;</p><p>  (*Q).data[k].

128、j=M.data[i].j;</p><p><b>  i++;</b></p><p><b>  j++;</b></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  }</b></p><p>  if

129、 ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.data[i].j<N.data[j].j)||(M.data[i].i<N.data[j].i))</p><p><b>  {</b></p><p>  if (M.data[i].i>0)</p><p><b>  {<

130、;/b></p><p>  (*Q).data[k].e=M.data[i].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[i].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[i].j;</p><p><b>  k++;</b></p><p

131、><b>  i++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  else</b></p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=N.data[j].e;</p>

132、;<p>  (*Q).data[k].i=N.data[j].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=N.data[j].j;</p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  j++;</b></p><p><b>  }<

133、/b></p><p><b>  }</b></p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.data[i].j>N.data[j].j)||(M.data[i].i>N.data[j].i))</p><p><b>  {</b></p

134、><p>  if (N.data[i].i>0)</p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=N.data[j].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=N

135、.data[j].j;</p><p><b>  j++;</b></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  else</b></p><p><b&g

136、t;  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=M.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[j].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[j].j;</p><p><b>  k++;</b></p>

137、;<p><b>  i++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  (*Q).tu=k-1;</p><p&g

138、t;  printf ("兩矩陣相加: \n") ;</p><p>  return OK;</p><p><b>  }</b></p><p>  //、-矩陣減法、//</p><p>  int subtraction (RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix

139、*Q)</p><p><b>  {</b></p><p>  int i,j,k;</p><p>  if (M.mu!=N.mu||M.nu!=N.nu)/*判斷做減法運算的條件*/</p><p><b>  {</b></p><p>  printf (&

140、quot;不符合條件\n");</p><p>  printf("請輸入符合條件的矩陣B:");</p><p>  CreateSMatrix(&N);</p><p><b>  }</b></p><p><b>  k=1;</b></p>

141、<p>  (*Q).mu=M.mu;</p><p>  (*Q).nu=N.nu;/*對結果矩陣的初始化*/</p><p>  for (i=1,j=1;i<=M.tu||j<=N.tu;)</p><p><b>  {</b></p><p>  if ((M.data[i].i

142、==N.data[j].i)&&(M.data[i].j==N.data[j].j))</p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=M.data[i].e-N.data[j].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[i].i;</p>&l

143、t;p>  (*Q).data[k].j=M.data[i].j;</p><p><b>  i++;</b></p><p><b>  j++;</b></p><p><b>  k++;</b></p><p><b>  }</b><

144、;/p><p>  if ((M.data[i].i==N.data[j].i)&&(M.data[i].j<N.data[j].j)||(M.data[i].i<N.data[j].i))</p><p><b>  {</b></p><p>  if (M.data[i].i>0)</p>&l

145、t;p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e=M.data[i].e;</p><p>  (*Q).data[k].i=M.data[i].i;</p><p>  (*Q).data[k].j=M.data[i].j;</p><p><b>  k++;</

146、b></p><p><b>  i++;</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  else</b></p><p><b>  {</b></p><p>  (*Q).data[k].e

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