C语言数据结构稀疏矩阵的转置

以你之姓@ 2022-10-01 07:51 156阅读 0赞

/\*  
\*稀疏矩阵的转置  
\*创建一个二维数组  
\*创建一个三元组数组来存放矩阵的元素  
\*转置矩阵存放的公式为 sum\[\] 数组存放每一列的非零元素的个数  
\*cpot\[\]数组存放每一列第一个非零元素在转置三元组中的位置  
\*/

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<time.h>
    #define MAXSIZE 1024//二维数组最大的度
    typedef int Statu;//函数返回值 的数据类型
    #define OK 1
    #define ERROR 0
    int t[MAXSIZE][MAXSIZE]={0};//对其进行初始化
    typedef struct elementtype
    {
        int i;//在数组中的行号
        int j;//在数组中的列号
        int datd;//在数组中的非零数据
    }ElementType;//三元组的结果体类型
    typedef struct matrix
    {
        ElementType *data;//三元组数组指针 从一开始使用
        int mu;//数组的行数
        int nu;//数组的列数
         int  tu;//元素的个数
    }Matrix;//三元组的二结构体数据类型
    void INit_matrix(Matrix *A);//对三元组进行初始化
    Statu create_matrix(Matrix *A,int s[][MAXSIZE]);//对三元组进行创建
    void Display_matrix(Matrix *A);//三元组的的矩阵进行创建
    Matrix *trans_matrix(Matrix *A);//转置后的三元组的创建 返回指针
    void main()
    {
        Matrix *C;
        C=NULL;
        Matrix *A;
        int x,y;
        A=(Matrix*)malloc(sizeof(Matrix));//对三元组A指针进行动态赋存储空间
       //对二维数组进行创建
       int i,j;//代表行号和列号 下标从一开始
       int data;
       printf("对二维数组进创建\n");
         while(1)
         {
             printf("输入行号：");
             scanf("%d",&i);
             printf("输入列号：");
              scanf("%d",&j);
              printf("输入数据：");
                scanf("%d",&data);
                if(data==0)
                    break;
                else
                  t[i][j]=data;
            }
            //对三元组A进行初始化
            INit_matrix(A);
            //对三元组A创建
            int result=create_matrix(A,t);
            if(result==ERROR)
                printf("三元组A创建失败\n");
              else
              {
                   printf("三元组A创建成功\n");
                   printf("输出三元组A对应的矩阵为\n");
                     Display_matrix(A);
              }
               printf("\n");
              //C->data=(ElementType*)malloc(sizeof(ElementType)*MAXSIZE);
              C=trans_matrix(A);
              if(C==NULL)
                printf("创建转置矩阵失败\n");
                else
                {
                     printf("创建转置矩阵成功\n");
                      //t[MAXSIZE][MAXSIZE]={0};
                        for(i=0;i<MAXSIZE;i++)
                            for(j=0;j<MAXSIZE;j++)
                               t[i][j]=0;
                          for(i=1;i<=C->tu;i++)
                                {
                                    x=C->data[i].i;
                                    y=C->data[i].j;
                                    t[x][y]=C->data[i].datd;
                                }
                       printf("输出的转置矩阵为\n");
                            Display_matrix(C);
                }
    }
    void INit_matrix(Matrix *A)//对三元组进行初始化
    {
        if(A==NULL)
        {
            printf("三元组初始化失败\n");
             return ;
        }
        else
        {
            A->data=(ElementType*)malloc(sizeof(ElementType)*MAXSIZE);
            A->mu=0;
            A->nu=0;//对行号和列号进行初始化
            A->tu=0;
        }
    
    }
    Statu create_matrix(Matrix *A,int s[][MAXSIZE])//对三元组进行创建
    {
          if(A==NULL)
            return ERROR;
        int  i,j;
        int k=1;
        int row,col;//矩阵的行数和列数
        printf("请输入矩阵的行数和列数\n");
          scanf("%d%d",&row,&col);
        for(i=1;i<=row;i++)
            for(j=1;j<=col;j++)
            if(s[i][j]!=0)
             {
                 A->data[k].i=i;
                 A->data[k].j=j;
                 A->data[k].datd=s[i][j];
                 k++;
            }
            A->mu=row;
            A->nu=col;
            A->tu=k-1;//元素的个数
            return OK;
    }
    void Display_matrix(Matrix *A)//三元组的的矩阵进行创建
    {
         int i,j;
         printf("\t");
         //打印第一行的行号
         for(i=1;i<=A->mu;i++)
            printf("\t%d",i);
         printf("\n");//进行换行
         printf("\n");//在此进行换行
         for(i=1;i<=A->mu;i++)
         {
             printf("\t%d",i);
             for(j=1;j<=A->nu;j++)
                printf("\t%d",t[i][j]);
               printf("\n");//输出每一行的数据进行换行
         }
    }
    Matrix *trans_matrix(Matrix *A)//转置后的三元组的创建 返回指针
    {
        Matrix *B;
        int i;//循环变量
        int j;
        int k;
        B=(Matrix*)malloc(sizeof(Matrix));
        if(B==NULL)
          return NULL;
          else
            INit_matrix(B);//对三元组B进行初始化
        B->nu=A->mu;
        B->mu=A->nu;
        B->tu=A->tu;
        int *num ,*cpot;//定义num数组和cpot数组
        num =(int *)malloc(sizeof(int)*(A->nu+1));
        cpot=(int*)malloc(sizeof(int )*(A->nu+1));//对变量进行初始化
          //对num数组进行初始化
            for(i=1;i<=A->nu;i++)
            {
                num[i]=0;//对其进行初始化
            }
    
             if(B->tu>0)
             {
                 //对num数组进行元素填充
                  for(i=1;i<=A->tu;i++)
                     {
                         j=A->data[i].j;//三元组中的每一个元素的列号
                         num[j]++;//统计每一列元素的个数
                    }
                 //对cpot数组进行初始化
                 cpot[1]=1;
                 for(i=2;i<=A->nu;i++)
            //copt数组 对应的是 转置前的矩阵中的第一个非零元素在转置后的三元组的位置
                 {
                     cpot[i]=cpot[i-1]+num[i-1];
                     //代表原矩阵中的每一列的第一个元素在转置后的三元组中的位置
                 }
                 for(i=1;i<=(A->tu);i++)
                 {
                     j=A->data[i].j;
                     k=cpot[j];
                     B->data[k].i=A->data[i].j;
                     B->data[k].j=A->data[i].i;
                     B->data[k].datd=A->data[i].datd;
                     cpot[j]++;//当在原矩阵中同一列有多个元素时排在其后面
    
                 }
            }
              return B;
    }

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