数据结构课程设计 稀疏矩阵运算器（带运行截图）

#include <stdio.h> #define MAXSIZE 1000 #define MAXRC 100 typedef struct { int i,j; int e; }Triple; typedef struct { Triple data[MAXSIZE+1]; int rpos[MAXRC+1];//存放各行第一个非零元在存储数组中的位置，若该行无非零元，则其rpos[]值为零 int mu,nu,tu; }RLSMatrix; ScanRLSMatrix(RLSMatrix *T) {//矩阵输入函数，输入各行非零元及其在矩阵中的行列数 int k; printf(" ***********************************************************\n"); printf(" 请输入矩阵的行数，列数，非零元素个数 \n"); printf(" "); scanf("%d,%d,%d",&(*T).mu,&(*T).nu,&(*T).tu); if((*T).tu>MAXSIZE){printf("非零个数超出定义范围！");exit(0);} for(k=1;k<=(*T).tu;k++){ printf(" 按行存储请输入第%d个非零元素的行数,列数,其值:",k); scanf("%d,%d,%d",&(*T).data[k].i,&(*T).data[k].j,&(*T).data[k].e); if(!(*T).data[k].i||!(*T).data[k].j||(*T).data[k].i>(*T).mu||(*T).data[k].j>(*T).nu){ printf("输入有误！"); exit(0); } } printf(" ************************************************************\n"); //计算各行第一个非零元素在存储数组中的位置 //若该行无非零元，则rpos[]值为零 int num[(*T).mu+1],row,cpot[(*T).mu+1]; cpot[1]=1; for(k=1;k<=(*T).mu;k++) num[k]=0; for(k=1;k<=(*T).tu;k++) ++num[(*T).data[k].i]; for(row=2;row<=(*T).mu;row++) cpot[row]=cpot[row-1]+num[row-1]; for(row=1;row<=(*T).mu;row++){ if(cpot[row]<=(*T).tu) if((*T).data[cpot[row]].i==row){ (*T).rpos[row]=cpot[row]; } else (*T).rpos[row]=0; else (*T).rpos[row]=0; } } PrintRLSMatrix(RLSMatrix T) {//矩阵输出函数，输出矩阵形式 int a,b,m=0; printf(" -----------------------------------------\n"); for(a=1;a<=(T).mu;a++){printf(" "); for(b=1;b<=(T).nu;b++){ if((T).rpos[a]&&a==(T).data[(T).rpos[a]].i&&b==(T).data[(T).rpos[a]].j){ //(T).rpos[a]不为零时，输出该行的非零元 printf("%4d",(T).data[(T).rpos[a]].e); (T).rpos[a]++; } else { printf("%4d",m);} } printf("\n"); } printf(" ----------------------------------------\n"); } FasttransposeRLSMatrix(RLSMatrix M,RLSMatrix *Q) {//矩阵快速转置 int col,t,p,q,num[M.nu],cpot[M.nu]; (*Q).mu=M.nu;(*Q).nu=M.mu;(*Q).tu=M.tu; if((*Q).tu){ for(col=1;col<=M.nu;++col)num[col]=0; for(t=1;t<=M.tu;++t)++num[M.data[t].j];//求M中每一行含非零元素的个数 cpot[1]=1; //求第col列中第一个非零元在(*Q).data中的序号 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]; (*Q).data[q].i=M.data[p].j; (*Q).data[q].j=M.data[p].i; (*Q).data[q].e=M.data[p].e; ++cpot[col]; } } //计算各行第一个非零元素在存储数组中的位置 //若该行无非零元，则rpos[]值为零 int Num[(*Q).mu+1],row,Cpot[(*Q).mu+1],k; Cpot[1]=1; for(k=1;k<=(*Q).mu;k++) Num[k]=0; for(k=1;k<=(*Q).tu;k++) ++Num[(*Q).data[k].i]; for(row=2;row<=(*Q).mu;row++) Cpot[row]=Cpot[row-1]+Num[row-1]; for(row=1;row<=(*Q).mu;row++){ if(Cpot[row]<=(*Q).tu) if((*Q).data[Cpot[row]].i==row){ (*Q).rpos[row]=Cpot[row]; } else (*Q).rpos[row]=0; else (*Q).rpos[row]=0; } return 1; } HeRLSMatrix(RLSMatrix *M,RLSMatrix *N,RLSMatrix *Q) {//矩阵求和函数 if((*M).mu!=(*N).mu||(*M).nu!=(*N).nu) {printf("不满足矩阵相加的条件!");return 0;} int k=1; Triple *p,*q; //设置两个指针，分别指向M，N的第一个非零元位置，移动指针进行比较，得出相加后的新矩阵非零元 p=&(*M).data[1]; q=&(*N).data[1]; while(p<(*M).data+(*M).tu+1&&q<(*N).data+(*N).tu+1) if((*p).i<=(*q).i) if((*p).i<(*q).i){ (*Q).data[k].i=(*p).i; (*Q).data[k].j=(*p).j; (*Q).data[k].e=(*p).e; k++;p++; } else if((*p).j<=(*q).j) if((*p).j<(*q).j){ (*Q).data[k].i=(*p).i; (*Q).data[k].j=(*p).j; (*Q).data[k].e=(*p).e; k++;p++; } else { (*Q).data[k].i=(*p).i; (*Q).data[k].j=(*p).j; (*Q).data[k].e=(*p).e+(*q).e; k++;p++;q++; } else { (*Q).data[k].i=(*q).i; (*Q).data[k].j=(*q).j; (*Q).data[k].e=(*q).e; k++;q++; } else { (*Q).data[k].i=(*q).i; (*Q).data[k].j=(*q).j; (*Q).data[k].e=(*q).e; k++;q++; } if(p<=(*M).data+(*M).tu) while(p<=(*M).data+(*M).tu){ (*Q).data[k].i=(*p).i; (*Q).data[k].j=(*p).j; (*Q).data[k].e=(*p).e; k++;p++; } if(q<=(*N).data+(*N).tu) while(q<=(*N).data+(*N).tu){ (*Q).data[k].i=(*q).i; (*Q).data[k].j=(*q).j; (*Q).data[k].e=(*q).e; k++;q++; } (*Q).mu=(*M).mu;(*Q).nu=(*M).nu;(*Q).tu=k-1; //计算各行第一个非零元素在存储数组中的位置 //若该行无非零元，则rpos[]值为零 int num[(*Q).mu+1],row,cpot[(*Q).mu+1]; cpot[1]=1; for(k=1;k<=(*Q).mu;k++) num[k]=0; for(k=1;k<=(*Q).tu;k++) ++num[(*Q).data[k].i]; for(row=2;row<=(*Q).mu;row++) cpot[row]=cpot[row-1]+num[row-1]; for(row=1;row<=(*Q).mu;row++){ if(cpot[row]<=(*Q).tu) if((*Q).data[cpot[row]].i==row){ (*Q).rpos[row]=cpot[row]; } else (*Q).rpos[row]=0; else (*Q).rpos[row]=0; } } ChaRLSMatrix(RLSMatrix *M,RLSMatrix *N,RLSMatrix *Q) {//矩阵求差函数 if((*M).mu!=(*N).mu||(*M).nu!=(*N).nu) {printf("不满足矩阵相减的条件!");return 0;} int i; for(i=1;i<=(*N).nu;i++) (*N).data[i].e*=-1; HeRLSMatrix(&(*M),&(*N),&(*Q)); } JiRLSMatrix(RLSMatrix M,RLSMatrix N,RLSMatrix *Q) {//矩阵求积函数 int arow,ctemp[N.nu+1],p,tp,i=1,j=1,t,q,ccol,h=1,n=1; if(M.nu!=N.mu){ printf("不满足矩阵相乘的条件！");exit(0);} (*Q).mu=M.mu;(*Q).nu=N.nu;(*Q).tu=0; if(M.tu*N.tu!=0){ for(arow=1;arow<=M.mu;arow++){//处理M的每一行 for(n=0;n<N.nu+1;n++) ctemp[n]=0;//当前行累加器清零 if(M.rpos[arow]!=0){//若arow行无非零元，则计算下一个有非零元的行 p=M.rpos[arow]; if(arow<M.mu){ if(M.rpos[arow+1]==0){ if(arow+1<M.mu){ while(arow+i<M.mu&&M.rpos[arow+i]==0) i++; tp=M.rpos[arow+i]; if(tp==0) tp=M.tu+1; } else tp=M.tu+1; } else tp=M.rpos[arow+1]; } else tp=M.tu+1; for(p;p<tp;p++){//对当前行中的每一个非零元 if(N.rpos[M.data[p].j]!=0){ q=N.rpos[M.data[p].j];//若该行存在非零元，找到对应元在N中的行号 if(M.data[p].j<N.mu){ if(N.rpos[M.data[p].j+1]==0){ if(M.data[p].j+1<N.mu){ while(M.data[p].j+1<N.mu&&N.rpos[M.data[p].j+j]==0) j++; t=N.rpos[M.data[p].j+j]; if(t==0) t=N.tu+1; } else t=N.tu+1; } else t=N.rpos[M.data[p].j+1]; } else t=N.tu+1; for(q;q<t;q++){ ccol=N.data[q].j; ctemp[ccol]+=M.data[p].e*N.data[q].e; } } }//求得Q中第arow行的非零元 for(ccol=1;ccol<=N.nu+1;ccol++)//存储该行的非零元到Q中 if(ctemp[ccol]){ if(h>MAXSIZE){printf("非零个数超出定义范围！");exit(0);} (*Q).data[h].i=arow; (*Q).data[h].j=ccol; (*Q).data[h].e=ctemp[ccol]; h++; } } } } (*Q).tu=h-1; //计算各行第一个非零元素在存储数组中的位置 //若该行无非零元，则rpos[]值为零 int num[(*Q).mu+1],row,cpot[(*Q).mu+1],k; cpot[1]=1; for(k=1;k<=(*Q).mu;k++) num[k]=0; for(k=1;k<=(*Q).tu;k++) ++num[(*Q).data[k].i]; for(row=2;row<=(*Q).mu;row++) cpot[row]=cpot[row-1]+num[row-1]; for(row=1;row<=(*Q).mu;row++){ if(cpot[row]<=(*Q).tu) if((*Q).data[cpot[row]].i==row){ (*Q).rpos[row]=cpot[row]; } else (*Q).rpos[row]=0; else (*Q).rpos[row]=0; } } main() { RLS