數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與課程設(shè)計---稀疏矩陣

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1、　　實驗課程名稱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與課程設(shè)計 　　專業(yè) 班級 10級計科（2）班 　　學(xué) 生姓名 　　學(xué) 號 </

2、p>　　指導(dǎo) 教師 　　2012 至 2013學(xué)年第 1 學(xué)期第 4 至 5 周　　目錄　　1 概述1<

3、b>　　1 系統(tǒng)分析1　　2.1設(shè)計函數(shù)建立稀疏矩陣及初始化值和輸出稀疏矩陣的值1　　2.2造函數(shù)并輸出最終稀疏矩陣1　　3 概要設(shè)計1　　3.1存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計1<p&g

4、t;　　3.2系統(tǒng)功能設(shè)計1　　4 詳細(xì)設(shè)計2　　4.1 稀疏矩陣的存儲2　　4.2 稀疏矩陣的加法2　　5 程序代碼4　　6

5、運行與測試7　　7 總結(jié)與心得7　　8 參考文獻(xiàn)7　　1 概述　　掌握稀疏矩陣的加法運算，稀疏矩陣的存儲方法，每一個元素可能有多個

6、直接前驅(qū)和多個直接后繼。一般情況下都是采用順序存儲方法來表示數(shù)組，但有時在實際應(yīng)用中，一般的順序存儲方法已經(jīng)不太實用。有時候用普通存儲方法就會造成很大的空間浪費。為了節(jié)省存儲單元，用壓縮方法只存儲非零元素。　　2 系統(tǒng)分析　　2.1設(shè)計函數(shù)建立稀疏矩陣及初始化值和輸出稀疏矩陣的值 <p&

7、gt;　　本模塊要求設(shè)計函數(shù)建立稀疏矩陣并初始化。在創(chuàng)建稀疏矩陣時需要設(shè)計稀疏矩陣的加法和存儲方法，出現(xiàn)錯誤時能夠?qū)﹀e誤進(jìn)行判別處理初始化稀疏矩陣都為空值。在設(shè)計輸出稀疏矩陣的值的函數(shù)時也要針對兩種不同的情況分別編制函數(shù)才能準(zhǔn)確的輸出稀疏矩陣。在對稀疏矩陣進(jìn)行初始化時只輸入非零元素的值和它所在的所在行及所在列。在對稀疏矩陣輸出時以矩陣的完整形式輸出。 　　2.2造函數(shù)并輸出最終稀疏矩陣 <

8、;/p>　　本模塊要求設(shè)計加法函數(shù)對兩個矩陣進(jìn)行運算并輸出最終的稀疏矩陣，操作后的結(jié)果矩陣的行、列數(shù)需要綜合多方面情況來確定。這些函數(shù)也是整個程序的難點需要靈活運用數(shù)組及指針的特點。　　3 概要設(shè)計　　3.1存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計<

9、p>　　以一維數(shù)組順序存放非零元素的行號、列號和數(shù)值，行號-1作為結(jié)束標(biāo)志。稀疏矩陣的存儲類似于建立順序存儲稀疏矩陣的三元組表。假設(shè)A為一個稀疏矩陣，B為一個存儲對應(yīng)于A矩陣生成的數(shù)組。用一個二重循環(huán)來判斷每個矩陣元素是否為零，若不為零，則將其行、列下標(biāo)及其值存入到一維數(shù)組B中對應(yīng)的元素中。　　3.2系統(tǒng)功能設(shè)計 　　設(shè)計稀疏矩陣的加法算法，假設(shè)兩

10、個稀疏矩陣A和B，它們均為m行n列，分別存放在數(shù)組A和B中，編寫矩陣的加法實現(xiàn)C=A+B的算法，C矩陣存放在數(shù)組C中。根據(jù)設(shè)計要求，首先要將一個稀疏矩陣對應(yīng)存儲到一個一維數(shù)組中，然后在進(jìn)行矩陣加法時依次掃描矩陣A和B的行列值，并以行優(yōu)先，當(dāng)行列相同時，將第三個元素值相加的和以及行列號三個元素存入結(jié)果數(shù)組C中；不相同時，將A或B的三個元素直接存入結(jié)果數(shù)組中。　　4 詳細(xì)設(shè)計<

11、;/b>　　4.1 稀疏矩陣的存儲　　void(CreateMatrix(int A[m][n],int B[50])) //轉(zhuǎn)儲稀疏矩陣的算法　　{ int i,j,k=0;　　for(i=0;i<m;i++)

12、　　for(j=0;j<n;j++) 　　if(A[i][j]!=0) {　　B[k]=i;k++;　　B[k]=j;k++;　　B[k]=A[i][j];k++;　　}</p&

13、gt;　　B[k]=-1; //非零元素存儲結(jié)束　　}　　4.2 稀疏矩陣的加法　　void MatrixAdd(int A[max],int B[max],int C[max])

14、{　　int i=0,j=0,k=0;　　while(A[i]!=-1 && B[j]!=-1) 　　{　　if(A[i]==B[j]) //行相等&

15、lt;b>　　{　　if(A[i+1]==B[j+1]) //列相等　　{　　C[k]=A[i];　　C[k+1]=A[i+1];　　C[k+2]=A[i+2]-B

16、[j+2];　　k=k+3;　　i=i+3;　　j=j+3;　　}　　else

17、 if(A[i+1]<B[j+1]) 　　{ //B的列小于A的列，將A的三個元素直接存入C中　　C[k]=A[i];　　C[k+1]=A[i+1];　　C[k+2]=A[i+2];　　k=k+3;&l

18、t;/b>　　i=i+3;　　}　　else　　{ //B的列小于A的列，將B的三個元素直接存入C中　　C[

19、k]=B[j];　　C[k+1]=B[j+1];　　C[k+2]=B[j+2];　　k=k+3;　　j=j+3;　　}

20、;　　}　　else if(A[i]<B[j])　　{ //A的行小于B的行，將A的三個元素直接存入C中　　C[k]=A[i];　　C[k+1]=A[i+1];

21、　　C[k+2]=A[i+2];　　k=k+3;　　i=i+3;　　}　　else

22、　　{ //B的行小于A的行，將B的三個元素直接存入C中　　C[k]=B[j];　　C[k+1]=B[j+1];　　C[k+2]=B[j+2];　　k=k+3;<

23、b>　　j=j+3;　　}　　} //循環(huán)結(jié)束　　if(A[i]==-1)　　while(B[j]!=-1)　　{ //A結(jié)束

24、B還有元素，將B的所有元素直接存入C中　　C[k]=B[j];　　C[k+1]=B[j+1];　　C[k+2]=B[j+2];　　k=k+3;　　j=j+3;</b&g

25、t;　　}　　else　　while(A[i]!=-1)　　{ //B結(jié)束A還有元素，將A的所有元素直接存入C中　　C[k]=A[i];</p&g

26、t;　　C[k+1]=A[i+1];　　C[k+2]=A[i+2];　　k=k+3;　　i=i+3;　　}<

27、;p>　　C[k]=-1;　　}　　5 程序代碼　　#include<stdio.h>　　#define m 3 //用戶可根據(jù)需要定義

28、原始矩陣行數(shù)　　#define n 3 //定義原始矩陣　　#define max 50　　void(CreateMatrix(int A[m][n],int B[50])) //轉(zhuǎn)儲稀疏矩陣的算法　　{ int i,j,k=0;<p&

29、gt;　　for(i=0;i<m;i++) 　　for(j=0;j<n;j++) 　　if(A[i][j]!=0) {　　B[k]=i;k++;　　B[k]=j;k++;　　B[k]=A[i][j];k++;<

30、;/p>　　}　　B[k]=-1; //非零元素存儲結(jié)束　　}　　void MatrixAdd(int A[max],int B[max],int C[max])<p&g

31、t;　　{　　int i=0,j=0,k=0;　　while(A[i]!=-1 && B[j]!=-1) 　　{　　if(A[i]==B[j]) //行相等

32、;　　{　　if(A[i+1]==B[j+1]) //列相等　　{　　C[k]=A[i];　　C[k+1]=A[i+1];　　C[

33、k+2]=A[i+2]-B[j+2];　　k=k+3;　　i=i+3;　　j=j+3;　　}&l

34、t;p>　　else if(A[i+1]<B[j+1]) 　　{ //B的列小于A的列，將A的三個元素直接存入C中　　C[k]=A[i];　　C[k+1]=A[i+1];　　C[k+2]=A[i+2];<b&

35、gt;　　k=k+3;　　i=i+3;　　}　　else　　{ //B的列小于A的列，將B的三個元素直接存入C中

36、　　C[k]=B[j];　　C[k+1]=B[j+1];　　C[k+2]=B[j+2];　　k=k+3;　　j=j+3;

37、;　　}　　}　　else if(A[i]<B[j])　　{ //A的行小于B的行，將A的三個元素直接存入C中　　C[k]=A[i];　　C[k+1]=A[i+1]

38、;　　C[k+2]=A[i+2];　　k=k+3;　　i=i+3;　　}　　else</b&

39、gt;　　{ //B的行小于A的行，將B的三個元素直接存入C中　　C[k]=B[j];　　C[k+1]=B[j+1];　　C[k+2]=B[j+2];　　k=k+3;

40、　　j=j+3;　　}　　} //循環(huán)結(jié)束　　if(A[i]==-1)　　while(B[j]!=-1)<p

41、>　　{ //A結(jié)束B還有元素，將B的所有元素直接存入C中　　C[k]=B[j];　　C[k+1]=B[j+1];　　C[k+2]=B[j+2];　　k=k+3;　　j

42、=j+3;　　}　　else　　while(A[i]!=-1)　　{ //B結(jié)束A還有元素，將A的所有元素直接存入C中　　C[k]=

43、A[i];　　C[k+1]=A[i+1];　　C[k+2]=A[i+2];　　k=k+3;　　i=i+3;　　}&l

44、t;/p>　　C[k]=-1;　　}　　void main()　　{　　int E[m][n],F[m][n],A[max],B[

45、max],C[max];　　int i,j,k;　　for(i=0;i<m;i++) //輸入E矩陣的所有元素　　for(j=0;j<n;j++)　　scanf("%d",&E[i][j]);<p&g

46、t;　　for(i=0;i<m;i++) //輸入F元素的所有元素　　for(j=0;j<n;j++)　　scanf("%d",&F[i][j]);　　CreateMatrix(E,A); //E矩陣的非零元素存儲到一維數(shù)組A中

47、　　CreateMatrix(F,B); //F矩陣的非零元素存儲到一維數(shù)組B中　　MatrixAdd(A,B,C); //A,B相加存入C中　　i=0;j=0;k=0;　　printf("A數(shù)組內(nèi)容如下：\n");　　while(A[i]!=-

48、1)　　{ //輸出A中內(nèi)容　　printf("%5d,%5d,%5d\n",A[i],A[i+1],A[i+2]);　　i=i+3;　　}<

49、p>　　printf("B數(shù)組內(nèi)容如下：\n");　　while(B[j]!=-1)　　{ //輸出B中內(nèi)容　　printf("%5d,%5d,%5d\n",B[j],B[j+1],B[j+2]);　　j=

50、j+3;　　}　　printf("C數(shù)組內(nèi)容如下：\n");　　while(C[k]!=-1)　　{ //輸出C中內(nèi)容　　printf("

51、%5d,%5d,%5d\n",C[k],C[k+1],C[k+2]);　　k=k+3;　　}　　}　　6 運行與測試</b&

52、gt;　　7 總結(jié)與心得　　在本次實驗中遇到了很多問題，一開始的時候程序有很多錯誤，花了很多時間才調(diào)試成功。慢慢的把一些錯誤找出來并改正了。我認(rèn)為學(xué)習(xí)最重要的是發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。自己解決不了的和同學(xué)一起解決，這樣才能學(xué)到更多東西。本次試驗讓我對稀疏矩陣的認(rèn)識進(jìn)一步加深了。&

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計

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