数据结构C语言版-稀疏矩阵的三元组顺序表存储表示和实现

typedefintElemType;//稀疏矩阵的三元组顺序表存储表示#defineMAXSIZE100//非零元个数的最大值typedefstruct{inti,j;//行下标,列下标ElemTypee;//非零元素值}Triple;typedefstruct{Tripledata[MAXSIZE+1];//非零元三元组表,data[0]未用intmu,nu,tu;//矩阵的行数、列数和非零元个数}TSMatrix;//创建稀疏矩阵MintCreateSMatrix(TSMatrix*M){inti,m,n;ElemTypee;intk;printf(请输入矩阵的行数,列数,非零元素个数：（逗号）\n);scanf(%d,%d,%d,&(*M).mu,&(*M).nu,&(*M).tu);(*M).data[0].i=0;//为以下比较顺序做准备for(i=1;i=(*M).tu;i++){do{printf(请按行序顺序输入第%d个非零元素所在的行(1～%d),列(1～%d),元素值：(逗号)\n,i,(*M).mu,(*M).nu);scanf(%d,%d,%d,&m,&n,&e);k=0;//行或列超出范围if(m1||m(*M).mu||n1||n(*M).nu)k=1;if(m(*M).data[i-1].i||m==(*M).data[i-1].i&&n=(*M).data[i-1].j)//行或列的顺序有错k=1;}while(k);(*M).data[i].i=m;//行下标(*M).data[i].j=n;//列下标(*M).data[i].e=e;//该下标所对应的值}return1;}//销毁稀疏矩阵M，所有元素置空voidDestroySMatrix(TSMatrix*M){(*M).mu=0;(*M).nu=0;(*M).tu=0;}//输出稀疏矩阵MvoidPrintSMatrix(TSMatrixM){inti;printf(\n%d行%d列%d个非零元素。\n,M.mu,M.nu,M.tu);printf(%4s%4s%8s\n,行,列,元素值);for(i=1;i=M.tu;i++)printf(%4d%4d%8d\n,M.data[i].i,M.data[i].j,M.data[i].e);}//由稀疏矩阵M复制得到TintCopySMatrix(TSMatrixM,TSMatrix*T){(*T)=M;return1;}//AddSMatrix函数要用到intcomp(intc1,intc2){inti;if(c1c2)i=1;elseif(c1==c2)i=0;elsei=-1;returni;}//求稀疏矩阵的和Q=M+NintAddSMatrix(TSMatrixM,TSMatrixN,TSMatrix*Q){Triple*Mp,*Me,*Np,*Ne,*Qh,*Qe;if(M.mu!=N.mu)return0;if(M.nu!=N.nu)return0;(*Q).mu=M.mu;(*Q).nu=M.nu;Mp=&M.data[1];//Mp的初值指向矩阵M的非零元素首地址Np=&N.data[1];//Np的初值指向矩阵N的非零元素首地址Me=&M.data[M.tu];//Me指向矩阵M的非零元素尾地址Ne=&N.data[N.tu];//Ne指向矩阵N的非零元素尾地址Qh=Qe=(*Q).data;//Qh、Qe的初值指向矩阵Q的非零元素首地址的前一地址while(Mp=Me&&Np=Ne){Qe++;switch(comp(Mp-i,Np-i)){case1:*Qe=*Mp;Mp++;break;case0://M、N矩阵当前非零元素的行相等,继续比较列switch(comp(Mp-j,Np-j)){case1:*Qe=*Mp;Mp++;break;case0:*Qe=*Mp;Qe-e+=Np-e;if(!Qe-e)//元素值为0，不存入压缩矩阵Qe--;Mp++;Np++;break;case-1:*Qe=*Np;Np++;}break;case-1:*Qe=*Np;Np++;}}if(MpMe)//矩阵M的元素全部处理完毕while(Np=Ne){Qe++;*Qe=*Np;Np++;}if(NpNe)//矩阵N的元素全部处理完毕while(Mp=Me){Qe++;*Qe=*Mp;Mp++;}(*Q).tu=Qe-Qh;//矩阵Q的非零元素个数return1;}//求稀疏矩阵的差Q=M-NintSubtSMatrix(TSMatrixM,TSMatrixN,TSMatrix*Q){inti;for(i=1;i=N.tu;i++)N.data[i].e*=-1;AddSMatrix(M,N,Q);return1;}//求稀疏矩阵的乘积Q=M*NintMultSMatrix(TSMatrixM,TSMatrixN,TSMatrix*Q){inti,j,h=M.mu,l=N.nu,Qn=0;//h,l分别为矩阵Q的行、列值,Qn为矩阵Q的非零元素个数，初值为0ElemType*Qe;if(M.nu!=N.mu)return0;(*Q).mu=M.mu;(*Q).nu=N.nu;Qe=(ElemType*)malloc(h*l*sizeof(ElemType));//Qe为矩阵Q的临时数组//矩阵Q的第i行j列的元素值存于*(Qe+(i-1)*l+j-1)中，初值为0for(i=0;ih*l;i++)*(Qe+i)=0;//赋初值0for(i=1;i=M.tu;i++)//矩阵元素相乘，结果累加到Qefor(j=1;j=N.tu;j++)if(M.data[i].j==N.data[j].i)*(Qe+(M.data[i].i-1)*l+N.data[j].j-1)+=M.data[i].e*N.data[j].e;for(i=1;i=M.mu;i++)for(j=1;j=N.nu;j++)if(*(Qe+(i-1)*l+j-1)!=0){Qn++;(*Q).data[Qn].e=*(Qe+(i-1)*l+j-1);(*Q).data[Qn].i=i;(*Q).data[Qn].j=j;}free(Qe);(*Q).tu=Qn;return1;}//算法5.1P99//求稀疏矩阵M的转置矩阵T。intTransposeSMatrix(TSMatrixM,TSMatrix*T){intp,q,col;(*T).mu=M.nu;(*T).nu=M.mu;(*T).tu=M.tu;if((*T).tu){q=1;for(col=1;col=M.nu;++col)//先将列转换成行for(p=1;p=M.tu;++p)//再将行转换成列if(M.data[p].j==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;++q;}}return1;}//算法5.2P100//快速求稀疏矩阵M的转置矩阵T。intFastTransposeSMatrix(TSMatrixM,TSMatrix*T){intp,q,t,col,*num,*cpot;num=(int*)malloc((M.nu+1)*sizeof(int));//生成数组（[0]不用）cpot=(int*)malloc((M.nu+1)*sizeof(int));//生成数组（[0]不用）(*T).mu=M.nu;(*T).nu=M.mu;(*T).tu=M.tu;if((*T).tu){for(col=1;col=M.nu;++col)num[col]=0;//设初值for(t=1;t=M.tu;++t)//求M中每一列含非零元素个数++num[M.data[t].j];cpot[1]=1;//求第col列中第一个非零元在(*T).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];(*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];}}free(num);free(cpot);return1;}intmain(){TSMatrixA,B,C;printf(创建矩阵A:);CreateSMatrix(&A);PrintSMatrix(A);printf(由矩阵A复制矩阵B:);CopySMatrix(A,&B);PrintSMatrix(B);DestroySMatrix(&B);printf(销毁矩阵B后:\n);PrintSMatrix(B);printf(重创矩阵B:(注意与矩阵A的行、列数相同，这样方便后面的测试行、列分别为%d,%d)\n,A.mu,A.nu);CreateSMatrix(&B);PrintSMatrix(B);printf(矩阵C1(A+B):);AddSMatrix(A,B,&C);PrintSMatrix(C);DestroySMatrix(&C);printf(矩阵C2(A-B):);SubtSMatrix(A,B,&C);PrintSMatrix(C);DestroySMatrix(&C);printf(矩阵C3(A的转置):);TransposeSMatrix(A,&C);PrintSMatrix(C);DestroySMatrix(&A);DestroySMatrix(&B);DestroySMatrix(&C);printf(创建矩阵A2:);CreateSMatrix(&A);PrintSMatrix(A);printf(创建矩阵B3:(行数应与矩阵A2的列数相同=%d)\n,A.nu);CreateSMatrix(&B);PrintSMatrix(B);printf(矩阵C5(A*B):);MultSMatrix(A,B,&C);PrintSMatrix(C);DestroySMatrix(&A);DestroySMatrix(&B);DestroySMatrix(&C);printf(创建矩阵A:);CreateSMatrix(&A);PrintSMatrix(A);FastTransposeSMatrix(A,&B);printf(矩阵B(A的快速转置):);PrintSMatrix(B);DestroySMatrix(&A);DestroySMatrix(&B);system(pause);return0;}/*输出效果：创建矩阵A:请输入矩阵的行数,列数,非零元素个数：（逗号）3,3,3请按行序顺序输入第1个非零元素所在的行(1～3),列(1～3),元素值：(逗号)1,1,1请按行序顺序输入第2个非零元素所在的行(1～3),列(1～3),元素值：(逗号)1,3,2请按行序顺序输入第3个非零元素所在的行(1～3),列(1～3),元素值：(逗号)3,3,33行3列3个非零元素。行列元素值111132333由矩阵A复制矩阵B:3行3列3个非零元素。行列元素值111132333销毁矩阵B后:0行0列0个非零元素。行列元素值重创矩阵B:(注意与矩阵A的行、列数相同，这样方便后面的测试行、列分别为3,3)请输入矩阵的行数,列数,非零元素个数：（逗号）3,3,3请按行序顺序输入第1个非零元素所在的行(1～3),列(1～3),元素值：(逗号)1,2,1请按行序顺序输入第2个非零元素所在的行(1～3),列(1～3),元素值：(逗号)2,1,2请按行序顺序输入第3个非零元素所在的行(1～