【C 数据结构】以三元组表形式表示稀疏矩阵，实现两个矩阵的加法、减法

古城微笑少年丶 2024-04-01 13:43 32阅读 0赞

目的：以三元组表形式表示稀疏矩阵，实现两个矩阵的加法、减法。

实验步骤

1. 定义三元组存储结构

2. 输入稀疏矩阵：首先应输入矩阵的行数、列数和非零项的数目，并判别给出的两个矩阵的行、列数对于所要求进行的运算是否匹配。可设矩阵的行数和列数均不超过20。接下来逐个输入表示非零元的三元组（i, j, aij），程序可以对三元组的输入顺序加以限制，如按行优先。

3. 进行相关的运算，如加法或减法。

4. 输出结果矩阵（以阵列的形式输出运算结果）。

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    #define MAXSIZE 20
    #define OK 1
    #define ERROR 0
    
    //用来存放三元组中每一个非零元素的信息
    typedef struct {
        int r, c; //行号 列号
        int d;//表示非零元的值
    } TupNode;
    
    //用来存放三元组矩阵的信息
    typedef struct {
        int rows, cols, nums; //行数 列数 非零元素个数
        TupNode data[MAXSIZE];
    } TSMatrix;
    
    //将三元元组表转换成二维数组
    void conversionMatrix(TSMatrix *t, int A[t->rows][t->cols]) {
        for (int i = 0; i < t->rows; i++) {
            for (int j = 0; j < t->cols; j++) {
                A[i][j] = 0; //全部元素赋值0
            }
        }
        for (int i = 0; i < t->nums; i++) {
            A[t->data[i].r - 1][t->data[i].c - 1] = t->data[i].d;
        }
    }
    
    //打印矩阵
    void printMatrix(TSMatrix *t) {
        int A[t->rows][t->cols];
        conversionMatrix(t, A);
        for (int i = 0; i < t->rows; i++) {
            for (int j = 0; j < t->cols; j++) {
                printf("%2d ", A[i][j]);//以矩阵形式打印
            }
            printf("\n");
        }
        printf("\n");
    }
    
    //输入三元组表
    int inputMatrix(TSMatrix *t, int n) {
        printf("请输入第%d个元组的信息(依次输入行数，列数，非零元个数):\n", n);
        scanf("%d%d%d", &t->rows, &t->cols, &t->nums);
        //printf("t->rows=%d, t->cols=%d, t->nums=%d\n", t->rows, t->cols, t->nums);
        int i, j;
        printf("请输入每个三元组矩阵的非零元素的信息：\n");
        for (i = 0, j = 0; i < t->nums; i++, j++) {
            printf("依次输入第%d个三元组第%d个非零元素行标,列标,数值", n, i + 1);
            scanf("%d%d%d", &t->data[i].r, &t->data[i].c, &t->data[i].d);
            // printf("t->data[%d].r=%d,t->data[%d].c=%d, t->data[%d]=%d\n", i,t->data[i].r, i,t->data[i].c, i,t->data[i].d);
        }
        printf("第%d个三元组表矩阵如下：\n", n);
        printMatrix(t);
        return OK;
    }
    
    //三元组表相加
    void calculatingMatrix(TSMatrix *t1, TSMatrix *t2, TSMatrix *t) {
        if (t1->rows != t2->rows || t1->cols != t2->cols) {
            printf("error,该矩阵不能进行加减运算，程序退出\n");
            exit(0);
        }
        int A[t1->rows][t1->cols];
        int B[t2->rows][t2->cols];
        int C[t1->rows][t1->cols];
        int C1[t1->rows][t1->cols]; //存储相减后结果
        conversionMatrix(t1, A);
        conversionMatrix(t2, B);
        printf("相减后三元组表矩阵如下：\n");
        for (int i = 0; i < t1->rows; i++) {
            for (int j = 0; j < t1->cols; j++) {
                C1[i][j] = A[i][j] - B[i][j];
                printf("%2d ", C1[i][j]);//以矩阵形式打印
            }
            printf("\n");
        }
        printf("相加后三元组表矩阵如下：\n");
        for (int i = 0; i < t1->rows; i++) {
            for (int j = 0; j < t1->cols; j++) {
                C[i][j] = A[i][j] + B[i][j];
                printf("%2d ", C[i][j]);//以矩阵形式打印
            }
            printf("\n");
        }
    }
    
    int main() {
        TSMatrix t1;
        TSMatrix t2;
        TSMatrix t;
        inputMatrix(&t1, 1);
        inputMatrix(&t2, 2);
        calculatingMatrix(&t1, &t2, &t);
    
    }

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