稀疏矩阵的运算Word文档格式.docx
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验收答辩
简练、准确阐述设计内容,能准确有条理回答各种问题,系统演示顺利。
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评分等级有五种:
优秀、良好、中等、及格、不及格
附件:
稀疏矩阵的转换
一、课题内容和要求
1•问题描述
设计程序用十字链表实现稀疏矩阵的加、减、乘、转置。
2•需求分析
(1)设计函数建立稀疏矩阵,初始化值。
(2)设计函数输出稀疏矩阵的值。
(3)构造函数进行两个稀疏矩阵相加,输出最终的稀疏矩阵。
(4)构造函数进行两个稀疏矩阵相减,输出最终的稀疏矩阵。
(5)构造函数进行两个稀疏矩阵的相乘,输出最终的稀疏矩阵
(6)构造函数进行稀疏矩阵的转置,并输出结果。
(7)退出系统。
、设计思路分析
三、概要设计
为了实现以上功能,可以从3个方面着手设计。
1•主界面设计
为了实现对稀疏矩阵的多种算法功能的管理,首先设计一个含有多个菜单项的主
控菜单子程序以链接系统的各项子功能,方便用户交互式使用本系统。
本系统主
控菜单运行界面如图所示
虫上
秸疏拒阵药刖、咸、转、乘
加减转乘程的的的的用岸阵阵圧S.S.疏饶出-IT胡帀TTaF■*■*『、丄z34b
输入旻逬和旳坝目的编号二
2•存储结构设计本系统采用单链表结构存储稀疏矩阵的具体信息。
其中:
全部结点的信息用头结点为指针数组的单链表存储。
3•系统功能设计
本系统除了要完成稀疏矩阵的初始化功能外还设置了4个子功能菜单。
稀疏矩阵
的初始化由函数itypedefintElemType实现。
建立稀疏矩阵用voidCreat()
实现,依据读入的行数和列数以及非零元素的个数,分别设定每个非零元素的信息。
4个子功能的设计描述如下。
(1)稀疏矩阵的加法:
此功能由函数voidXiangjia()实现,当用户选择该功能,系统即提示用户初始化要进行加法的两个矩阵的信息。
然后进行加法,最后输出结果。
(2)稀疏矩阵的乘法:
此功能由函数voidXiangcheng()实现。
当用户选择该功能,系统提示输入要进行相乘的两个矩阵的详细信息。
然后进行相乘,最后得到结果。
(3)稀疏矩阵的转置:
此功能由函数voidZhuanzhi()实现。
当用户选择该功能,系统提示用户初始化一个矩阵,然后进行转置,最终输出结果。
(4)退出:
即退出稀疏矩阵的应用系统。
由函数5实现,但用户选择此功能时,系统会提示你是否确实想退出,如果是,则退出,否则继续。
模块设计
1.模块设计
本程序包含1个模块:
主程序模块加各功能实现模块
2•系统子程序及功能设计
本系统共设置7个子程序,各子程序的函数名及功能说明如下
//建立矩阵
//输出矩阵的信息
(2)voidCreat(TSMatrix&
M)
(3)voidPrint_SMatrix(TSMatrixM)
以下编号(4)-(6)是稀疏矩阵的基本操作。
依次是:
相加,相乘,转置等。
(4)voidXiangjia(TSMatrixA,TSMatrixB,TSMatrix&
C,intn)
//把A和B两个矩阵相加,结果是C
(5)voidXiangcheng(TSMatrixA,TSMatrixB,TSMatrix&
Q)
//把A和B两个矩阵相乘,结果是Q
(6)voidZhuanzhi(TSMatrix*a,TSMatrix*b)
//把A转置
(7)voidmain()
//主函数。
设定界面的颜色,大小和窗口的标题,调用工作区模块函数
四、详细设计
#include<
stdio.h>
malloc.h>
#include<
stdlib.h>
typedefintElemType;
typedefstruct
{
inti,j;
//非零元的行下标和列下标
ElemTypee;
//非零元的值
}Triple;
Tripledata[MAXSIZE+1];
intrpos[MAXRC+1];
//各行第一个非零元在三元组的位置表
inths,ls,fls;
}TSMatrix,*Matrix;
voidCreat(TSMatrix&
inti,k;
for(i=1;
i<
=MAXRC+1;
i++)
M.rpos[i]=0;
printf("
请输入矩阵的行数、列数和非零元个数(以空格隔开):
"
);
scanf("
%d%d%d"
&
M.hs,&
M.ls,&
M.fls);
=M.fls;
请用三元组形式输入矩阵的元素(行列非零元素):
M.data[i].i,&
M.data[i].j,&
M.data[i].e);
}
for(i=1,k=1;
=M.hs;
M.rpos[i]=k;
while(M.data[k].i<
=i&
&
k<
=M.fls)
k++;
}voidXiangjia(TSMatrixA,TSMatrixB,TSMatrix&
C,intn){
inta,b,temp,l;
C.hs=A.hs;
C.ls=A.ls;
a=b=l=1;
while(a<
=A.fls&
b<
=B.fls)
if(A.data[a].i==B.data[b].i)
C.data[l++]=A.data[a++];
elseif(A.data[a].j>
B.data[b].j)
{C.data[l]=B.data[b];
C.data[l++].e=n*B.data[b++].e;
}else{
temp=A.data[a].e+n*B.data[b].e;
if(temp)
C.data[l]=A.data[a];
C.data[l].e=temp;
l++;
a++;
b++;
elseif(A.data[a].i<
B.data[b].i)
else{C.data[l]=B.data[b];
=A.fls)
while(b<
C.fls=l-1;
intXiangcheng(TSMatrixA,TSMatrixB,TSMatrix&
intarow,brow,ccol,tp,p,q,t;
intctemp[MAXRC+1];
if(A.ls!
=B.hs)return0;
Q.hs=A.hs;
Q.ls=B.ls;
Q.fls=O;
if(A.fls*B.fls)
for(arow=1;
arow<
=A.hs;
arow++)
for(ccol=1;
ccol<
=Q.ls;
ccol++)
ctemp[ccol]=0;
Q.rpos[arow]=Q.fls+1;
if(arowvA.hs)tp=A.rpos[arow+1];
elsetp=A.fls+1;
for(p=A.rpos[arow];
p<
tp;
p++)
if(browvB.hs)t=B.rpos[brow+1];
elset=B.fls+1;
for(q=B.rpos[brow];
q<
t;
q++)
ccol=B.data[q].j;
ctemp[ccol]+=A.data[p].e*B.data[q].e;
if(ctemp[ccol]){
if(++Q.fls>
MAXSIZE)return0;
Q.data[Q.fls].i=arow;
Q.data[Q.fls].j=ccol;
Q.data[Q.fls].e=ctemp[ccol];
return1;
voidPrint_SMatrix(TSMatrixM)
intk,l,n;
Matrixp;
p=&
M;
for(k=1,n=1;
k<
=p->
hs;
k++)
for(l=1;
l<
ls;
l++)
if(p->
data[n].i==k&
p->
data[n].j==l)
printf("
%5d"
p->
data[n].e);
n++;
else
0);
\n"
voidZhuanzhi(TSMatrix*a,TSMatrix*b)
intq,col,p;
b->
hs=a->
ls=a->
fls=a->
fls;
if(b->
fls)
q=1;
for(col=1;
col<
=a->
col++)
for(p=1;
pv=a->
if(a->
data[p].j==col)
data[q].i=a->
data[p].j;
data[q].j=a->
data[p].i;
data[q].e=a->
data[p].e;
++q;
voidDestory_SMatrix(TSMatrix&
M.hs=M.ls=M.fls=O;
voidmain()
TSMatrixA,B,C;
TSMatrix*p=&
A,*q=&
B;
intflag,n;
while
(1)
system("
cls"
\n\n\n"
\ti
1\n"
\tI***稀疏矩阵的加、减、转、乘
I\n"
\t|
\t
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- 稀疏 矩阵 运算