數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計--基本稀疏矩陣運算的運算器

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數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計--基本稀疏矩陣運算的運算器_第1頁

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文檔簡介

1、　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計五　　題目：嚴蔚敏習題實習4第1個：實現(xiàn)一個能進行基本稀疏矩陣運算的運算器　　需求分析　　本程序?qū)崿F(xiàn)一個基本稀疏矩陣的簡單運算，包括加、減、乘。　　執(zhí)行操作

2、前應(yīng)先創(chuàng)造要進行運算的兩個矩陣，然后再選擇進行相應(yīng)的操作。　　以三元組順序表表示稀疏矩陣，實現(xiàn)二個矩陣相加，相減，相乘的運算；稀疏矩陣的輸入形式為三元組表示，運算結(jié)果則為通常的陣列形式列出！　　首先輸入矩陣的行數(shù)和列數(shù)，并判別給出的兩個矩陣和行、列數(shù)對于所要求作的運算是否相匹配?？稍O(shè)矩陣的行數(shù)和列數(shù)均不超過20；

3、　　程序先給出了菜單項，用戶只需按照菜單提示進行相應(yīng)的操作就行了。　　測試數(shù)據(jù)：　　概要設(shè)計　　抽象數(shù)據(jù)類型三元組的定義如下：　　ADT Triple&l

4、t;b>　　{　　數(shù)據(jù)對象：D={ai| ai(-ElemSet,i=1,2,...,n,n>=0};　　數(shù)據(jù)關(guān)系：R1={<ai-1,ai>| ai-1,ai(- D,i=2,...,n}　　基本操作：略&

5、lt;p>　　}　　2、基于三元組順序表表示的矩陣操作：　?。?）創(chuàng)建三元組順序表表示的矩陣：void createMatrix(TSMatrix &A)　?。?）初始化矩陣：void initMatrix(TSMatrix &A)

6、　?。?）相加：void add(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C)　?。?）相減：void sub(TSMatrix A,TSMatrix &B,TSMatrix &C)　　（5）找m行n列元素在A中順序表中的位置：int search(TSMatrix A,int m,in

7、t n)　?。?）相乘；void mult(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C)　　（7）輸入以陣列形式表示的矩陣：void print(TSMatrix A)　　3、主程序　　Void mai

8、n()　　{　　While(true)　　{　　調(diào)用相應(yīng)函數(shù)執(zhí)行相應(yīng)操作；　　輸出操作結(jié)果；

9、　　}　　}　　4、本程序只有兩個模塊，調(diào)用關(guān)系簡單：　　詳細設(shè)計　　三元組結(jié)構(gòu)描述：</p&g

10、t;　　#define MAXSIZE 20　　using namespace std;　　typedef struct 　　{　　int row;&

11、lt;p>　　int col;　　int e;　　}Triple;　　typedef struct　　{</

12、p>　　Triple date[MAXSIZE];　　int m,n,len;　　}TSMatrix;　　void initMatrix(TSMatrix &A)　　{<

13、;p>　　A.len=0;　　A.m=0;　　A.n=0;　　for(int i=0;i<MAXSIZE;i++)　　{<

14、/b>　　A.date[i].col=0;　　A.date[i].e=0;　　A.date[i].row=0;　　}　　}&

15、lt;p>　　各種操作函數(shù)源代碼：　　void createMatrix(TSMatrix &A)　　{　　initMatrix(A);　　cout<<"創(chuàng)建矩陣:";

16、　　cout<<"請輸入矩陣的行列值及非0元素個數(shù)\n";　　cin>>A.m>>A.n>>A.len;　　for(int i=0;i<A.len;i++)　　{

17、;　　cout<<"請輸入第"<<i<<"個非0元素對應(yīng)的行、列、值:";　　cin>>A.date[i].row;　　cin>>A.date[i].col;　　cin>>A.da

18、te[i].e;　　}　　}　　void add(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C)//相加　　{

19、;　　if(A.m==B.m&&A.n==B.n)　　{　　int i=0,j=0;　　int k=0;　　C.m=A.m;</b&g

20、t;　　C.n=A.n;　　while( i<A.len||j<B.len)　　{　　if(i==A.len&&j<B.len)<p

21、>　　{　　C.date[k].col=B.date[j].col;　　C.date[k].row=B.date[j].row;　　C.date[k++].e=B.date[j].e;　　C.len++;<

22、;/b>　　j++;　　}　　else if(i<A.len&&j==B.len)　　{

23、　　C.date[k].col=A.date[i].col;　　C.date[k].row=A.date[i].row;　　C.date[k++].e=A.date[i].e;　　C.len++;　　i++;<

24、/b>　　}　　else　　{　　if(A.date[i].row>B.date[j].row)<

25、b>　　{　　C.date[k].col=B.date[j].col;　　C.date[k].row=B.date[j].row;　　C.date[k++].e=B.date[j].e;　　C.len++;&

26、lt;/p>　　j++;　　}　　else if(A.date[i].row<B.date[j].row)　　{　　C.da

27、te[k].col=A.date[i].col;　　C.date[k].row=A.date[i].row;　　C.date[k++].e=A.date[i].e;　　C.len++;　　i++;

28、　　}　　else　　{　　if(A.date[i].col==B.date[j].col)　　{

29、　　if(A.date[i].e+B.date[j].e!=0)　　{　　C.date[k].col=A.date[i].col;　　C.date[k].row=A.date[i].row;

30、　　C.date[k++].e=A.date[i].e+B.date[j].e;　　C.len++;　　}　　i++;

31、j++;　　}　　else if(A.date[i].col>B.date[j].col)　　{　　C.date[k].col=B.date[j].col;</p&

32、gt;　　C.date[k].row=B.date[j].row;　　C.date[k++].e=B.date[j].e;　　C.len++;　　j++;

33、　}　　else if(A.date[i].col<B.date[j].col)　　{　　C.date[k].col=A.date[i].col;　　C.date[k].row=A.date[i].row;&

34、lt;/p>　　C.date[k++].e=A.date[i].e;　　C.len++;　　i++;　　}　　}

35、　　}　　}　　}　　else 　　{&

36、lt;/b>　　cout<<"不能相加！";　　}　　}　　void sub(TSMatrix A,TSMatrix &B,TSMatrix &

37、;C)//相減　　{　　for(int k=0;k<B.len;k++)　　{　　B.date[k].e=-B.date[k].e;

38、;　　}　　if(A.m==B.m&&A.n==B.n)　　{　　add(A,B,C);　　}　　e

39、lse　　cout<<"不能相減！";　　for( k=0;k<B.len;k++)　　{　　B.date[k].e=-B.date[k].e;<

40、p>　　}　　}　　int search(TSMatrix A,int m,int n)　　{　　int flag=-1;<

41、;p>　　for(int i=0;i<MAXSIZE;i++)　　{　　if(A.date[i].row==m&&A.date[i].col==n)　　{<b&g

42、t;　　flag=i;　　break;　　}　　}　　return flag;

43、　　}　　void mult(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C)//相乘　　{　　int i=0,j=0;　　if(A.n==B.m)<p&g

44、t;　　{　　C.m=A.m;　　C.n=B.n;　　for(i=0;i<A.len;i++)　　{</p&

45、gt;　　for(j=0;j<B.len;j++)　　{　　if(A.date[i].col==B.date[j].row)　　{　　int flag=search(C

46、,A.date[i].row,B.date[j].col);　　if(flag==-1)　　{　　C.date[C.len].col=B.date[j].col;　　C.date[C.len].row=A.date[i].row;&l

47、t;/p>　　C.date[C.len++].e=A.date[i].e*B.date[j].e;　　}　　else　　{　　C.

48、date[flag].e=C.date[flag].e+A.date[i].e*B.date[j].e;　　}　　}　　}　　}</b

49、>　　}　　else　　{cout<<"不能相乘！"<<endl;}　　}<p

50、>　　void print(TSMatrix A)　　{　　int k=0;　　int i,j;　　int M[MAXSIZE][MAXSIZE];&l

51、t;/p>　　for(i=0;i<A.m;i++)　　{　　for(j=0;j<A.n;j++)　　{　　M[i][j]=0;<

52、;p>　　}　　}　　while(k<A.len)　　{　　M[A.date[k].row-1][A.date[k].col-1]=A.date[

53、k].e;　　k++;　　}　　for(i=0;i<A.m;i++)　　{　　cout<<&quo

54、t;| ";　　for(j=0;j<A.n;j++)　　{　　cout<<M[i][j]<<" ";　　}<

55、;p>　　cout<<"|"<<endl;　　}　　}　　void showtip()　　{</p&g

56、t;　　cout<<"------------請選擇要執(zhí)行的操作--------"<<endl;　　cout<<endl;　　cout<<" 0---創(chuàng)建矩陣"<<endl;<p&

57、gt;　　cout<<" 1---A+B"<<endl;　　cout<<" 2---A-B"<<endl;　　cout<<" 3---A*B"<<end

58、l;　　cout<<" 4---退出"<<endl;　　cout<<"~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"<<endl;　　}</b&g

59、t;　　主函數(shù)：　　void main()　　{　　TSMatrix A,B,C;　　initMatrix(A);

60、;　　initMatrix(B);　　initMatrix(C);　　showtip();　　int i;　　cin>>i;　　while(t

61、rue)　　{　　switch(i)　　{　　case 0:　　system(

62、"cls");　　cout<<"創(chuàng)建矩陣A："<<endl;　　createMatrix(A);　　cout<<"創(chuàng)建矩陣B："<<endl;　　createMat

63、rix(B);　　showtip();　　break;　　case 1:　　system("cls");　　if(A.m==0||B.

64、m==0)　　{　　cout<<"未建矩陣"<<endl;　　}　　else<p&g

65、t;　　{　　initMatrix(C);　　add(A,B,C);　　if(A.m==B.m&&A.n==B.n)　　{　　cout&l

66、t;<"加的結(jié)果；"<<endl;　　print(A);　　cout<<"+"<<endl;;　　print(B);

67、;　　cout<<"="<<endl;　　print(C);　　}　　}　　showtip();

68、;　　break;　　case 2:　　system("cls");　　if(A.m==0||B.m==0)　　{&

69、lt;/p>　　cout<<"未建矩陣"<<endl;　　}　　else　　{　　in

70、itMatrix(C);　　sub(A,B,C);　　cout<<"減的結(jié)果；"<<endl;　　print(A);　　cout<<"+"<<en

71、dl;;　　print(B);　　cout<<"="<<endl;　　print(C);　　}

72、　　showtip();　　break;　　case 3:　　system("cls");　　if(A.m==0||B.m==0)

73、　　{　　cout<<"未建矩陣"<<endl;　　}　　else　　{<

74、;/b>　　initMatrix(C);　　mult(A,B,C);　　if(A.n==B.m)　　{　　cout<<"乘后的結(jié)果；"<<en

75、dl;　　print(A);　　cout<<"*"<<endl;　　print(B);　　cout<<"="<&l

76、t;endl;　　print(C);　　}　　}　　showtip();　　break;</

77、b>　　case 4:　　exit(0);　　break;　　}<

78、b>　　cin>>i;　　}　　}　　調(diào)試分析　　由于本程序涉及的函數(shù)比較多，所以開始時在函數(shù)調(diào)用上出現(xiàn)了混亂，把自己都

79、給搞糊涂了，后來經(jīng)仔細排查，最終發(fā)現(xiàn)了錯誤。　　一開始看這個題目時，感覺以前似乎做過，覺得很簡單，所以沒有進行認真分析就開始急著寫程序，寫了一點后發(fā)現(xiàn)沒思路了，怎么也寫不下出了，搞了半天結(jié)果什么也沒寫出來。所以得出經(jīng)驗，以后寫程序必須先分析好思路，然后才開始著手去寫，這樣能達到現(xiàn)半功倍的效果。　　矩陣的加和減，在表面上看似乎很相似，只要把加改減就能完成任

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