10.稀疏矩阵的存储 转置 相乘

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 1000
#define MAXRC  100
#define OK 0
#define ERROR 1
//稀疏矩阵的存储
typedef bool Status;
typedef int ElemType;

typedef struct
{
int i, j;
ElemType e;
}Triple;

typedef struct
{
Triple data[MAXSIZE + 1];
int rpot[MAXRC + 1];
int mu, nu, tu;//mu 行数 nu列数  tu元素个数
}TSMatrix;

void Swap(Triple &A, Triple &B)
{
int t;
t = A.i; A.i = B.i; B.i = t;
t = A.j; A.j = B.j; B.j = t;
ElemType t2;
t2 = A.e; A.e = B.e; B.e = t2;

}
Status Get_Correct(TSMatrix &T)
{//选择排序整理输入元素
for (int i = 1; i < T.tu; i++)
{
int k = i;
for (int j = i + 1; j <=T.tu; j++)
{
if (T.data[j].i < T.data[k].i || (T.data[j].i == T.data[k].i  && T.data[j].j < T.data[k].j))
Swap(T.data[k], T.data[j]);
}
if (k!=i)	Swap(T.data[i], T.data[k]);

}
int *num = (int *)malloc((MAXRC + 1)*sizeof(int));
for (int m = 1; m <= T.mu; m++) num[m] = 0;
for (int m = 1; m <= T.tu; m++) num[T.data[m].i]++;
T.rpot[1] = 1;
for (int m = 2; m <= T.mu; m++)T.rpot[m] = T.rpot[m - 1] + num[m - 1];
free(num);
return OK;
}
Status InitTSMatrix(TSMatrix &T)
{
printf("输入行数 列数 元素个数:");
scanf_s("%d %d %d", &T.mu, &T.nu, &T.tu);
if (T.mu > MAXRC || T.tu>MAXSIZE || T.nu > MAXRC) return ERROR;

printf("请输入数据:\n");
for (int i = 1; i <=T.tu; i++)
{
scanf_s("%d %d %d", &T.data[i].i, &T.data[i].j, &T.data[i].e);
}
printf("init-------\n");
Get_Correct(T);
return OK;
}

void Output(TSMatrix &T)
{
printf("矩阵内容为:\n%d %d %d\n", T.mu, T.nu, T.tu);
for (int i = 1; i <=T.tu; i++)
{
printf("%d %d %d \n", T.data[i].i, T.data[i].j, T.data[i].e);
}
for (int i = 1; i <= T.mu; i++)
printf("%d \t", T.rpot[i]);
putchar(10);// \n
}
//  矩阵的快速转置
Status FastTransposeSMatrix(TSMatrix M, TSMatrix &T)//在T中生成M的转置矩阵
{
T.mu = M.nu;  T.nu = M.mu;  T.tu = M.tu;

int *cnum = (int *)malloc((MAXRC + 1)*sizeof(int));
int *cpot = (int *)malloc((MAXRC + 1)*sizeof(int));

for (int i = 1; i <= T.mu; i++) { cnum[i] = 0; }
for (int j = 1; j <= T.tu; j++)	cnum[M.data[j].j]++;
T.rpot[1] = 1;
for (int k = 2; k <= T.mu; k++)  T.rpot[k] = T.rpot[k - 1] + cnum[k - 1];
for (int m = 1; m <= T.mu; m++) cpot[m] = T.rpot[m];

for (int i = 1; i <=T.tu; i++)
{
int y = M.data[i].i; int x = M.data[i].j;//x y为在转置矩阵中的坐标
int c;
c = cpot[x]++;
T.data[c].i = x; T.data[c].j = y; T.data[c].e = M.data[i].e;
}

free(cnum);
free(cpot);

return OK;
}

Status MultSMatrix(TSMatrix a, TSMatrix b, TSMatrix &c)// c= a*b
{

//思想 就是  a的第i行 乘以 b的第j列 转换成   ---->  a的第i行 乘以  b的转置的第j行
TSMatrix t;
FastTransposeSMatrix(b, t);
//init c
c.mu = a.mu; c.nu = b.nu; c.tu = 0;
//next for a * t
int x, y;
for (x = 1; x <= a.mu; x++)
{
c.rpot[x] = c.tu + 1;
for (y = 1; y <= t.mu; y++)
{
int na, nt;
na = (x<a.mu)?a.rpot[x + 1] - a.rpot[x]  : a.tu-a.rpot[x]  ;
nt = (x<t.mu)?t.rpot[x + 1] - t.rpot[x]  : t.tu-t.rpot[x]  ;

int sa, st,sum;
sum = 0;
sa = a.rpot[x];
st = t.rpot[y];
//int temp;
while (sa < a.rpot[x]+na && st < t.rpot[y]+nt)
{
if (a.data[sa].j == t.data[st].j)
{
sum += a.data[sa].e*t.data[st].e;
sa++;  st++;
}
else if (a.data[sa].j < t.data[st].j) sa++;
else st++;
}
if (sum) {
c.data[++c.tu].e = sum;
c.data[c.tu].i = x;
c.data[c.tu].j = y;
}

}
}

return OK;
}

//by zhaoyang 2014.4.17
int main()
{
TSMatrix A, B, C, D, E;

InitTSMatrix(A);
FastTransposeSMatrix(A, B);
Output(A);
Output(B);

InitTSMatrix(C);
InitTSMatrix(D);
Output(C);
Output(D);
printf("start mult matrix:\n");
MultSMatrix(C, D, E);
Output(E);

return 0;
}

/*

4 5 4
3 3 3
3 2 3
1 2 3
2 3 1

3 3 3
1 1 1
2 2 1
3 3 1

3 3 3
1 1 1
1 2 1
1 3 1

*/