//矩阵
三元组之矩阵相加 相乘
#include <iostream>
using namespace std;
typedef int Elemtype;
#define MAXSIZE 12500 //最大非零元素
typedef struct Triple
{
Elemtype value;
int row,col;
}Triple;
typedef struct TSMatrix
{
Triple data[MAXSIZE+1];
int mu,nu,tu;
}TSMatrix;
TSMatrix T;
void InputMatrix(TSMatrix &T) //输入t个非零元素
{
cout<<"请输入
稀疏矩阵的信息,(行，列，非零元素个数)"<<endl;
cin>>T.mu>>T.nu>>T.tu;
int i;
cout<<"请输入非零元素的信息(行，列，值),提醒(下标从1开始)"<<endl;
for(i=1;i<=T.tu;++i)
{
cin>>T.data[i].row>>T.data[i].col>>T.data[i].value;
}
}
void Output(TSMatrix T)
{
cout<<"矩阵的三元组表示(ROW=)"<<T.mu<<" COL="<<T.nu<<"非零个数="<<T.tu<<endl;
int i;
for(i=1;i<=T.tu;++i)
{
cout<<"ROW(行):"<<T.data[i].row<<" COL(列):"<<T.data[i].col<<" Value(值)"<<T.data[i].value<<endl;
}
}
void TransposeSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T) //矩阵的转置
{
T.mu=M.nu;T.nu=M.mu;T.tu=M.tu;
int i,j,k=1;
for(i=1;i<=M.nu;++i)
{
for(j=1;j<=M.tu;++j)
if(M.data[j].col==i)
{
T.data[k].row=i;
T.data[k].col=M.data[j].row;
T.data[k].value=M.data[j].value;
++k;
}
}
}
void AddMastrix(TSMatrix M,TSMatrix T,TSMatrix &Q) //矩阵相加
{
int index_a,index_b,i=1,j=1,k=1;
Q.mu=M.mu; Q.nu=M.nu;
while (i<=M.tu&&j<=T.tu)
{
index_a=(M.data[i].row)*(M.data[i].col)+M.data[i].col;
index_b=(T.data[j].row)*(T.data[j].col)+T.data[j].col;
if(index_a<index_b)
{
Q.data[k]=M.data[i];
i++;
k++;
}
else if(index_a>index_b)
{
Q.data[k]=T.data[j];
j++;
k++;
}
else if(index_a==index_b)
{
if((M.data[i].value+T.data[j].value)!=0)
{
Q.data[k]=M.data[i];
Q.data[k].value=M.data[i].value+T.data[j].value;
k++;
}
++i;
++j;
}
}
//复制剩余元素
for(;i<=M.tu;++i)
{
Q.data[k]=M.data[i];
k++;
}
for(;j<=T.tu;++j)
Q.data[k++]=T.data[j];
Q.tu=k-1;
}
void Multiply(TSMatrix M,TSMatrix T,TSMatrix &Q) //相乘
{
if(M.nu!=T.mu)
{
cerr<<"两矩阵相乘不合法"<<endl;
return ;
}
int *rowSize=new int[T.mu+1]; //存放每行非零元素的个数
int *rowStart=new int[T.mu+2]; //矩阵每行在三元组开始位置
int *temp=new int[T.nu+1]; //存放结果矩阵中每行的计算结果
int i,Current,k,ROWM,COLM,COLB;
for(i=1;i<=T.mu;i++) rowSize[i]=0;
for(i=1;i<=T.tu;++i) rowSize[T.data[i].row]++;
rowStart[1]=1;
for(i=2;i<=T.mu+1;i++)
rowStart[i]=rowStart[i-1]+rowSize[i-1];
Current=1; k=1;
while (Current<=M.tu)
{
ROWM=M.data[Current].row; //当前三元组数据中元素的行号
for(i=1;i<=T.nu;++i) temp[i]=0;
while (Current<=M.tu&&ROWM==M.data[Current].row)
{
COLM=M.data[Current].col; //当前元素的列号，方便与T矩阵的行号相乘
for(i=rowStart[COLM];i<rowStart[COLM+1];i++) //对应T矩阵中每行的个数
{
COLB=T.data[i].col;
temp[COLB]+=(M.data[Current].value)*(T.data[i].value);
}
Current++;
}
for(i=1;i<=T.nu;i++)
{
if(temp[i]!=0)
{
Q.data[k].row=ROWM;
Q.data[k].col=i;
Q.data[k].value=temp[i];
}
k++;
}
}
Q.mu=M.mu;Q.nu=T.nu;
Q.tu=k-1;
}
int main()
{
TSMatrix T,M,Q,S;
InputMatrix(M);
InputMatrix(T);
cout<<"两矩阵相乘"<<endl;
Multiply(M,T,Q);
Output(Q);
cout<<"两矩阵相加"<<endl;
AddMastrix(M,M,S);
Output(S);
system("pause");
return 0;
}
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