稀疏矩阵运算器源代码

1、#include iomanip.h #include iostream.h #include conio.h #include stdio.h #include string.h #include stdlib.h #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 typedef int Status ; typedef int ElemType; #define MAXSIZE 100 / 非零元个数的最大值 #define SIZENUM 10 typedef struct int i,j; / 行下标,列下标 Ele

2、mType e; / 非零元素值 Triple; typedef struct Triple dataMAXSIZE+1; / 非零元三元组表,data0未用 int mu,nu,tu; / 矩阵的行数、列数和非零元个数 TSMatrix; void create(TSMatrix &TM); /创建矩阵 void disp(TSMatrix TM); /通常形式输出稀疏矩阵 Status LocateELem(TSMatrix M,int i,int j,int e); /三元组表中是否存在非零元素Aij，若存在返回e void InsertSortMatrix(TSMatrix &TM);

3、 /根据对矩阵的行列，三元组TM作直接插入排序 Status TransposeSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T); /矩阵转置的算法 Status AddTSM(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C); /矩阵的加法运算:C=A+B Status SubTSM(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C); /矩阵的减法运算:C=A-B Status MultSMatrix(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C); /矩阵的乘法运算:C=AB void NiMatrix(TSMat

4、rix &TM); /矩阵求逆 /-创建矩阵-/ void create(TSMatrix &TM) int i,j,i1,j1,n,e; coutijn; TM.mu=i;TM.nu=j;TM.tu=0; if(TM.mu1|TM.nu1) cout输入有误!endl; for(int k=1;k=n;k+) cout第ki1j1e; if(i1TM.mu|j1TM.nu|e=0) cout输入有误!endl; k-; else if(LocateELem(TM,i1,j1,e)=1) cout元素已经存在!endl; k-; else TM.datak.i=i1;TM.datak.j=j1

5、;TM.datak.e=e;TM.tu+; InsertSortMatrix(TM); Status LocateELem(TSMatrix M,int i,int j,int e) /三元组表中是否存在非零元素Aij，若存在返回e int k; for(k=1;k=M.tu;k+) if(M.datak.i=i&M.datak.j=j) e=M.datak.e; return TRUE; return FALSE; void InsertSortMatrix(TSMatrix &TM) /根据对矩阵的行列，三元组TM作直接插入排序 int i,j; for(i=2;i=TM.tu;i+) i

6、f(TM.datai.iTM.datai-1.i|TM.datai.i=TM.datai-1.i&TM.datai.jTM.datai-1.j) TM.data0.i=TM.datai.i; TM.data0.j=TM.datai.j; TM.data0.e=TM.datai.e; for(j=i-1;TM.data0.iTM.dataj.i|TM.data0.i=TM.dataj.i&TM.data0.jTM.dataj.j;-j) TM.dataj+1.i=TM.dataj.i; TM.dataj+1.j=TM.dataj.j; TM.dataj+1.e=TM.dataj.e; TM.da

7、taj+1.i=TM.data0.i; TM.dataj+1.j=TM.data0.j; TM.dataj+1.e=TM.data0.e; /-通常形式输出稀疏矩阵-/ void disp(TSMatrix TM) int i,j,k,flag=1; for(i=1;i=TM.mu;i+) coutsetw(6); for(j=1;j=TM.nu;j+) for(k=1;k=TM.tu;k+) if(i=TM.datak.i&j=TM.datak.j) coutTM.datak.esetw(6);flag=0; if(flag) cout0setw(6); flag=1; coutendl;

8、/-矩阵转置的算法-/ Status TransposeSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T) int col,p,q; T.mu=M.nu;T.nu=M.mu;T.tu=M.tu; if(M.tu) q=1; for(col=1;col=M.nu;col+) for(p=1;p=M.tu;p+) if(M.datap.j=col) T.dataq.i=M.datap.j; T.dataq.j=M.datap.i; T.dataq.e=M.datap.e; +q; return OK; /-矩阵加算法-/ Status AddTSM(TSMatrix A,TSMatri

9、x B,TSMatrix &C) /* 三元组表示的稀疏矩阵加法: C=A+B */ int n=1,m=1,k=1; ElemType temp; if(A.mu=B.mu&A.nu=B.nu) while(m=A.tu&n=B.tu) /若A当前元素的行号等于B当前元素的行号，则比较其列号，将较小列的元素 /存入C中，如果列号也相等，则将对应的元素值相加后存入C中 if(A.datam.i=B.datan.i) if(A.datam.jB.datan.j) C.datak.i=B.datan.i; C.datak.j=B.datan.j; C.datak.e=B.datan.e; k+;n

10、+; else temp=A.datam.e+B.datan.e; if(temp!=0)/不为0才添加到C中 C.datak.i=A.datam.i; C.datak.j=A.datam.j; C.datak.e=temp; k+; m+;n+; /若A当前元素的行号小于B当前元素的行号，则将A的元素存入C中 else if(A.datam.iA.tu&n=B.tu) for( ;nB.tu&m=A.tu) for( ;m=A.tu;m+) C.datak.i=A.datam.i; C.datak.j=A.datam.j; C.datak.e=A.datam.e; k+; C.mu=A.mu

11、; C.nu=A.nu; C.tu=k-1; return OK; else return ERROR; /-矩阵的减法运算-/ Status SubTSM(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C) /* 三元组表示的稀疏矩阵减法: C=A+B */ int n=1,m=1,k=1; ElemType temp; if(A.mu=B.mu&A.nu=B.nu) while(m=A.tu&n=B.tu) /若A当前元素的行号等于B当前元素的行号，则比较其列号，将较小列的元素 /存入C中，如果列号也相等，则将对应的元素值相减后存入C中 if(A.datam.i=B.da

12、tan.i) if(A.datam.jB.datan.j) C.datak.i=B.datan.i; C.datak.j=B.datan.j; C.datak.e=-B.datan.e; k+;n+; else temp=A.datam.e-B.datan.e; if(temp!=0)/不为0才添加到C中 C.datak.i=A.datam.i; C.datak.j=A.datam.j; C.datak.e=temp; k+; m+;n+; /若A当前元素的行号小于B当前元素的行号，则将A的元素存入C中 else if(A.datam.iB.datan.i) C.datak.i=A.datam

13、.i; C.datak.j=A.datam.j; C.datak.e=A.datam.e; k+;m+; /若A当前元素的行号大于B当前元素的行号，则将B的元素存入C中 else C.datak.i=B.datan.i; C.datak.j=B.datan.j; C.datak.e=-B.datan.e; k+;n+; /把剩余部分元素存入C中 if(m=A.tu) for( ;m=A.tu;m+) C.datak.i=A.datam.i; C.datak.j=A.datam.j; C.datak.e=A.datam.e; k+; if(n=B.tu) for( ;n=B.tu;n+) C.d

14、atak.i=B.datan.i; C.datak.j=B.datan.j; C.datak.e=-B.datan.e; k+; C.mu=A.mu; C.nu=A.nu; C.tu=k-1; return OK; else return ERROR; int value(TSMatrix T,int i,int j) /得到Tij的值 int k; for(k=1;k=T.tu;k+) if(T.datak.i=i&T.datak.j=j) return T.datak.e; return 0; /-矩阵乘法运算的算法-/ Status MultSMatrix(TSMatrix A,TSMa

15、trix B,TSMatrix &C) int i,j,k,sum,p=1; for(i=1;i=A.mu;i+) for(j=1;j=B.nu;j+) sum=0; for(k=1;k2) for(z=0;zn;z+) for(j=0;jn-1;j+) for(k=0;k=z) bjk=sj+1k+1; else bjk=sj+1k; if(z%2=0) r=s0z*JsMatrix(b,n-1); /*递归调用*/ else r=(-1)*s0z*JsMatrix(b,n-1); total=total+r; else if(n=2) total=s00*s11-s01*s10; retu

16、rn total; void N1Matrix(int sSIZENUM,float bSIZENUM,int n) /N1Matrix()函数用于求原矩阵各元素对应的余子式，存放在数组bnn中，定义为float型 int z,j,k,l,m,g,aSIZENUMSIZENUM; for(z=0;zn;z+) l=z; for(j=0;jn;j+) m=j; for(k=0;kn-1;k+) for(g=0;g=m&k=l&g=l&g=m) akg=sk+1g+1; else akg=skg; bzj=JsMatrix(a,n-1); /-矩阵求逆-/ void NiMatrix(TSMatr

17、ix &TM) int i,j,n,k; n=TM.mu; float temp; int aSIZENUMSIZENUM; float bSIZENUMSIZENUM,cSIZENUMSIZENUM; for(i=0;in;i+) for(j=0;jn;j+) aij=0; for(i=1;i=TM.tu;i+) aTM.datai.i-1TM.datai.j-1=TM.datai.e; k=JsMatrix(a,n); cout矩阵的行列式的值: |A|=kendl; if(k=0) cout行列式的值|A|=0,原矩阵无逆矩阵!endl; else N1Matrix(a, b,n); /

18、调用N1Matrix()函数，得到原矩阵各元素对应的余子式,存放在数组bnn中 for(i=0;in;i+) /求代数余子式，此时bnn中存放的为原矩阵各元素对应的代数余子式 for(j=0;jn;j+) if(i+j)%2!=0 & bij!=0) bij=-bij; for(i=0;in;i+) /对bNN转置,此时bnn中存放的为原矩阵的伴随矩阵 for(j=i+1;jn;j+) temp=bij; bij=bji; bji=temp; cout伴随矩阵A*:endl; for(i=0;in;i+)/ 打印伴随矩阵A* coutsetw(6); for(j=0;jn;j+) coutbi

19、jsetw(6); coutendl; for(i=0;in;i+) /求逆矩阵，此时cnn中存放的是原矩阵的逆矩阵 for(j=0;jn;j+) cij=bij/k; cout逆矩阵(A*)/|A|:endl; for(i=0;in;i+)/ 打印逆矩阵 coutsetw(6); for(j=0;jn;j+) coutcijsetw(6); coutendl; /else void main() system(cls); system(color 17);/设置窗口的背景颜色 system(mode con cols=80 lines=40); system(title #矩阵运算器#);

20、printf(t*n); putchar(n); inp: while(1) /system(cls); coutendl; printf(tt -欢迎使用稀疏矩阵运算器-n,2,2); putchar(n); printf(t*n); putchar(n); printf(tt 矩阵转置 n,2,2); printf(tt - n,2,2); printf(tt 矩阵相加 n,2,2); printf(tt - n,2,2); printf(tt 矩阵相减 n,2,2); printf(tt - n,2,2); printf(tt 矩阵相乘 n,2,2); printf(tt - n,2,2

21、); printf(tt 矩阵求逆 n,2,2); printf(tt - n,2,2); printf(tt 退出程序 n,2,2); printf(tt - n,2,2); putchar(n); printf(t*n); printf(tt 强制退出请按 Ctrl +Cn); printf(t*n); char choice; coutendlchoice; TSMatrix A,B,C; switch(choice) case 1: cout创建矩阵Aendl; create(A); TransposeSMatrix(A,B); cout矩阵A:endl;disp(A); cout转置

22、矩阵A:endl;disp(B); cout Press any key to continue!endlendl; getche();system(cls); goto inp; case 2: cout创建矩阵Aendl; create(A); cout创建矩阵Bendl; create(B); if(A.mu!=B.mu|A.nu!=B.nu) cout两个矩阵的行、列数不匹配运算规则endl; cout Press any key to continue!endlendl; getche();system(cls); goto inp; AddTSM(A,B,C); cout矩阵A:e

23、ndl;disp(A); cout矩阵B:endl;disp(B); cout矩阵C=A+B:endl;disp(C); cout Press any key to continue!endlendl; getche();system(cls); goto inp; case 3: cout创建矩阵Aendl; create(A); cout创建矩阵Bendl; create(B); if(A.mu!=B.mu|A.nu!=B.nu) cout两个矩阵的行、列数不匹配运算规则endl; cout Press any key to continue!endlendl; getche();system(cls); goto inp; SubTSM(A,B,C); cout矩阵A:endl;disp(A); cout矩阵B:endl;disp(B); cout矩阵C=A-B:endl;disp(C); cout Press any key to continue!endlendl; getche();system(cls); goto inp; case 4: c