【数据结构】稀疏矩阵，对称矩阵

稀疏矩阵

在矩阵中，若数值为0的元素数目远远多于非0元素的数目时，则称该矩阵为稀疏矩阵

#include <iostream>
#include<cstdlib>
#include <vector>
using namespace std;
template<typename T>
struct Triple
{
T _value;
size_t _row;
size_t _col;
Triple(T& value,size_t row,size_t col)
:_value(value)
,_row(row)
,_col(col)
{}
};
template<typename T>
class SparseMatrix
{
public:
SparseMatrix(T* a=0,size_t m=0,size_t n=0,const T& invalid=0)
:_m(m)
,_n(n)
,_invalid(invalid)
{
for(size_t i=0;i<m;++i)
{
for (size_t j=0;j<n;++j)
{
if (a[i*m+n]!=_invalid)
{
_matrixs.push_back(Triple<T>(a[i*n+j],i,j));
}
}
}
}
~SparseMatrix()
{

}

void Display()
{
size_t index=0;
for (int i=0;i<_m;++i)
{
for (int j=0;j<_n;++j)
{
if(index<_matrixs.size()
&&_matrixs[index]._row==i
&&_matrixs[index]._col==j)
{
cout<<_matrixs[index]._value<<" ";
++index;
}
else
{
cout<<_invalid<<" ";
}
//cout<<endl;

}
cout<<endl;
}
cout<<endl;
}
SparseMatrix<T> Transport()
{
SparseMatrix<T> Ts;
Ts._m=_n;
Ts._n=_m;
Ts._invalid=_invalid;
for (int i=0;i<_n;++i)
{
size_t index=0;
while (index<_matrixs.size())
{
if(_matrixs[index]._col==i)
{
Ts._matrixs.push_back(Triple<T>(_matrixs[index]._value,i,_matrixs[index]._row));
}
++index;
}
}
return Ts;
}

private:
vector<Triple<T>> _matrixs;
T _invalid;//非法值
int _m;//行
int _n;//列
};
void test()
{
int arr[4][4]=
{{1,0,0,0},
{2,3,0,0},
{4,5,6,0},
{7,8,9,10}
};
int arr2[4][4]=
{{1,0,0,0},
{0,3,0,0},
{4,0,0,0},
{0,0,9,10}
};

SparseMatrix<int> sm((int*)arr,4,4,0);
cout<<"原始矩阵"<<endl;
sm.Display();
SparseMatrix<int> sm1=sm.Transport();
cout<<"转置矩阵"<<endl;
sm1.Display();
SparseMatrix<int> s((int*)arr2,4,4,0);
cout<<"原始矩阵"<<endl;
s.Display();
SparseMatrix<int> sm2=s.Transport();
cout<<"转置矩阵"<<endl;
sm2.Display();

}对称矩阵
元素以主对角线为对称轴对应相等的矩阵
#include <iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std;
template<typename T>
class SymmetricMatrix
{
public:
SymmetricMatrix(T* matrix,size_t n)
:_matrix(new T[n*(n+1)/2])
,_size(n*(n+1)/2)
,_n(n)
{
for(size_t i=0;i<n;++i)
{
for (size_t j=0;j<n;++j)
{
if(i>=j)
{
_matrix[i*(i+1)/2+j]=matrix[i*n+j];
}
}
}

}
T& Access(size_t i,size_t j)
{
if(i<=j)
swap(i,j);
return _matrix[i*(i+1)/2+j];
}
void Print()
{
for (size_t i=0;i<_n;i++)
{
for (size_t j=0;j<_n;j++)
{
cout<<Access(i,j)<<" ";
}
cout<<endl;
}
cout<<endl;

}
private:
T* _matrix;
size_t _size;
size_t _n;
};
void test2()
{
int arr[6][6]=
{{0 ,1 ,2 ,4 ,7 ,11}
,{1 ,0 ,3 ,5 ,8 ,12}
,{2 ,3 ,0 ,6 ,9 ,13}
,{4 ,5 ,6 ,0 ,10,14}
,{7 ,8 ,9 ,10,0 ,15}
,{11,12,13,14,15, 0}
};
SymmetricMatrix<int> smx((int*)arr,6);
smx.Print();
}测试函数
#include "SparseMatrix.h"
#include "SymmetricMatrix.h"
int main()
{
test();
test2();
system("pause");
return 0;
}