《数据结构》课程设计报告--稀疏矩阵运算器.docVIP

数据结构 课程设计报告 设计题目：稀疏矩阵运算器 班 级 计科112班 学 号 姓 名 张先敏 王宇妮 李艳丽 指导教师 朱艳丽 起止时间 2013.10.14—2013.10.18 成 绩 2013—2014 年 一 学期 一、实验目的 通过实习，了解并初步掌握设计、实现较大系统的完整过程，包括系统分析、编码设计、系统集成、以及调试分析，熟练掌握数据结构的选择、设计、实现以及操作方法，为进一步的应用开发打好基础。 问题描述 稀疏矩阵是指那些多数元素为零的矩阵。利用“稀疏”特点进行存储和计算可以大大节省存储空间，提高计算效率。实现一个能进行稀疏矩阵基本运算的运算器。 条件分析 以“带行逻辑链接信息”的三元组顺序表表示稀疏矩阵，实现矩阵转置，求逆，实现两个矩阵相加、相减和相乘的运算。稀疏矩阵的输入形式采用三元组表示，而运算结果的矩阵则以通常的阵列形式列出。 演示程序以用户和计算机的对话方式执行，数组的建立方式为边输入边建立。 由题目要求可知：首先应输入矩阵的行数和列数，并判别给出的两个矩阵的行、列数对于所要求作的运算是否相匹配。 程序可以对三元组的输入顺序不加以限制；根据对矩阵的行列，三元组作直接插入排序，从而进行运算时,不会产生错误。 在用三元组表示稀疏矩阵时，相加、乘积和相减所得结果矩阵应该另生成；矩阵求逆时，为了算法方便，使用二维数组存放。 测试数据如下： 10 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 + 0 0 -1 = 0 0 8 -1 0 0 1 0 -3 0 0 -3 10 0 0 0 10 0 0 9 - 0 -1 = 0 10 -1 0 1 -3 -2 3 1 0 0 1 0 1 0 0 2 0 × 0 0 = 0 0 0 0 3 1 0 3 0 概要设计 抽象数据类型稀疏矩阵的定义如下： ADT SparseMatrix{ 数据对象：D={aij|i=1,2,…,m; j=1,2,…,n; aij∈ElemSet, m和n分别为矩阵的行数和列数} 数据关系：R={Row,Colum } 主程序模块 创建矩阵模块 矩阵运算模块 矩阵输出模块 程序设计 1、矩阵的定义 typedef struct list { int row; int colum; int value; struct list *right; struct list *down; }node,*element; typedef struct link { int row_size;//矩阵的行数 int colum_size;//矩阵的列数 int non_zero_amount;//非零元素的个数 element *rhead;//行链表头指针基址 element *chead;//列链表头指针基址 }crosslist; 2、基本操作设定为： 稀疏矩阵的基本操作设置如下： int creat_matrix(crosslist one)；//用十字链表创建稀疏矩阵 int print_matrix(crosslist one) //输出稀疏矩阵 int add_matrix(crosslist one,cr