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1 楼 
 文章标题 : 数组数据结构 稀疏矩阵转置
帖子发表于 : 2008-06-14 23:00 
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代码:
//  Array Structure | Transpose Sparse Matrix

//  Last Modified: 2008-06-12
//  Last Modified: 2008-06-14

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


#define MAX_SIZE 5

typedef struct
{
  int row;
  int col;
  int value;
} tt_node;

typedef struct
{
  tt_node data[MAX_SIZE];
  int cols;
  int rows;
  int nzs;  // none zero
} tri_tuple_table;


void print_table(tri_tuple_table *table)
{
  int i;

  printf("\n    row ");
  printf("\n      column ");
  printf("\n        value ");
  for (i = 0; i < table->nzs; i++)
    printf("\n %d. %d %d %d ", i + 1, table->data[i].row, table->data[i].col, table->data[i].value);
  printf("\n");
}


void trans_table(tri_tuple_table *ta, tri_tuple_table *tb)
{
  /*
   *
   * 按行序转置,按列索引存放
   *  1. 求 矩阵 A 每一列非零元素个数
   *  2. 确定 矩阵 A 每一行第一个非零元素在 表 B 中起始序号
   *  3. 设置相应行列号,将 表 A 中元素依次复制到 表 B
   *
   */


  int *ma_nzs; // 矩阵 A 每列非零元素个数
  int *col_order; // 列索引,即矩阵 A 中每列第一个非零元素在表 B 中起始序号

  int i, j, k;

  tb->rows = ta->cols;
  tb->cols = ta->rows;
  tb->nzs = ta->nzs;
  if (ta->nzs <= 0)
  {
    printf("\n\n there's not none zero elements ");
    return;
  }


  ma_nzs = malloc(sizeof(int)*(ta->cols));
  col_order = malloc(sizeof(int)*(ta->cols));

  /*
   *  1. 求 矩阵 A 每一列非零元素个数
   */

  // 初始化 每列非零元素个数
  for (i = 0; i < ta->cols; i++)
    ma_nzs[i] = 0;

  // 累计 非零元素个数
  for (i = 0; i < ta->nzs; i++) // ta->nzs = 4
  {
    j = ta->data[i].col;
    ma_nzs[j]++;
    /*
     * A   -> B
     *
     * 024 -> 06
     * 608    20
     *        48
     *
     * 012 -> 016
     * 024    102
     * 106    204
     * 128    218
     *
     * ma_nzs[0] = 1
     * ma_nzs[1] = 1
     * ma_nzs[2] = 2
     *
     */
  }



  /*
   *  2. 确定 矩阵 A 每一行第一个非零元素在 表 B 中起始序号
   */

  // 初始化 列索引
  for (i = 0; i < ta->nzs; i++)
    col_order[i] = 0;

  // 求 矩阵 A 每列第个非零元素在表 B 中的位置
  // 行序范围 1 ~ ta->nzs(非零元素个数)
  for (i = 1; i < ta->nzs; i++)
  {
    col_order[i] = col_order[i - 1] + ma_nzs[i - 1];
    /*
     * A   -> B
     *
     * 024 -> 06
     * 608    20
     *        48
     *
     * 012 -> 016
     * 024    102
     * 106    204
     * 128    218
     *
     * col_order[1] = 1
     * col_order[2] = 2
     * col_order[3] = 4
     *
     */
  }


  printf("\n\n");
  for (i = 0; i < ta->cols; i++)
    printf("\n ma_nzs[%d] = %d ", i, ma_nzs[i]);

  printf("\n");
  for (i = 1; i < ta->nzs; i++)
    printf("\n col_order[%d] = %d ", i, col_order[i]);
  printf("\n");



  /*
   *  3. 设置相应行列号,将 表 A 中元素依次复制到 表 B
   */

  // 将 表 A 中各个元素依次复制到 表 B 中的相应位置
  for (i = 0; i < ta->nzs; i++)
  {
    /*
     * A   -> B
     *
     * 024 -> 06
     * 608    20
     *        48
     *
     * 012 -> 016
     * 024    102
     * 106    204
     * 128    218
     *
     */
    j = ta->data[i].col;
    k = col_order[j]; // 矩阵 A 中该列在表 B 中的起始位置
    tb->data[k].col = ta->data[i].row;
    tb->data[k].row = ta->data[i].col;
    tb->data[k].value = ta->data[i].value;
    col_order[j]++;  //  矩阵 A 中该列下一个元素在表 B 中的位置

    printf("\n %d. %d %d %d ", i + 1, tb->data[i].row, tb->data[i].col, tb->data[i].value);

    printf("\n | col_order[%d]++ = %d | ", j, col_order[j]);
    printf("\n");
  }
  //  free(col_order);
}




void table_to_matrix(tri_tuple_table *ta)
{
  int row, col;
  int line;


  int matrix[ta->rows][ta->cols];
  int matrixb[ta->cols][ta->rows];

  for (row = 0; row < ta->rows; row++)
    for (col = 0; col < ta->cols; col++)
      matrix[row][col] = 0;

  for (line = 0; line < ta->nzs; line++)
    matrix[ta->data[line].row][ta->data[line].col] = ta->data[line].value;


  printf("\n");
  printf("\n  Matrix A ");
  printf("\n");
  for (row = 0; row < ta->rows; row++)
  {
    for (col = 0; col < ta->cols; col++)
      printf(" %d ", matrix[row][col]);
    printf("\n");
  }



  for (row = 0; row < ta->rows; row++)
    for (col = 0; col < ta->cols; col++)
      matrixb[col][row] = matrix[row][col];

  printf("\n  Matrix B ");
  printf("\n");
  for (row = 0; row < ta->cols; row++)
  {
    for (col = 0; col < ta->rows; col++)
      printf(" %d ", matrixb[row][col]);
    printf("\n");
  }


}


int main()
{
  void trans(tri_tuple_table *ta, tri_tuple_table *tb);
  void print_table(tri_tuple_table *ta);
  void table_to_matrix(tri_tuple_table *ta);

  tri_tuple_table *ta;  //  table A
  tri_tuple_table *tb;  //  table B

  int i;


  ta = malloc(sizeof(tri_tuple_table));
  tb = malloc(sizeof(tri_tuple_table));

  printf("\n\n  Array Structure | Transpose Sparse Matrix \n");

  /*
   * matrix
   *
   * A      B
   *
   * 0 2 4  0 6
   * 6 0 8  2 0
   *        4 8
   *
   *
   * tri tuple table
   *
   * A      B
   *
   * 0 1 2  0 1 6
   * 0 2 4  1 0 2
   * 1 0 6  2 0 4
   * 1 2 8  2 1 8
   *
   */

  ta->data[0].row = 0;
  ta->data[0].col = 1;
  ta->data[0].value = 2;

  ta->data[1].row = 0;
  ta->data[1].col = 2;
  ta->data[1].value = 4;

  ta->data[2].row = 1;
  ta->data[2].col = 0;
  ta->data[2].value = 6;

  ta->data[3].row = 1;
  ta->data[3].col = 2;
  ta->data[3].value = 8;

  ta->rows = 0;
  ta->cols = 0;
  ta->nzs = 0;  // none zero

  i = 0;
  while (ta->data[i].value)
  {
    if (ta->data[i].row > ta->rows - 1)
      ta->rows = ta->data[i].row + 1;
    if (ta->data[i].col > ta->cols - 1)
      ta->cols = ta->data[i].col + 1;
    ta->nzs++;
    i++;
  }

  printf("\n");
  printf("\n   Table A Stat ");

  printf("\n  rows : ta->rows = %d ", ta->rows);
  printf("\n  cols : ta->cols = %d ", ta->cols);
  printf("\n  ta->nzs = %d ", ta->nzs);


  table_to_matrix(ta);


  printf("\n Table A ");
  print_table(ta);

  trans_table(ta, tb);

  printf("\n  Table B ");
  print_table(tb);


  return 0;
}


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