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1、闽江学院数据结构课程设计报告题目：稀疏矩阵运算器院系：计算机科学系专业班级：10计算机科学与技术（网络工程）学号：学生姓名：指导教师：王润鸿2011年12月23日15目录：1、分析问题和确定解决方案…………………………31.1问题描述……………………………31.2输入的形式和输入值的范围……………………31.3输出的形式………………………………31.4程序所能达到的功能……………………………31.5测试数据………………………………31.6确定解决方案………………………………41.7所有抽象数据类型的定义……………
2、………………42、详细设计……………………………52.1稀疏矩阵加法运算思路……………………………52.2稀疏矩阵减法运算思路………………………………72.3稀疏矩阵乘法运算思路………………………………92.4创建稀疏矩阵………………………………113、系统调试与测试……………………………123.1程序的菜单界面………………………………123.2实现加法运算………………………………123.3实现减法运算………………………………133.4实现乘法运算………………………………144、结果分析…………………………………
3、…154.1、算法的时空分析………………………………154.2、经验和体会………………………………155、参考文献………………………………15151、分析问题和确定解决方案1.1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。用三元组实现稀疏矩阵的相加、相减，相乘；1.2输入的形式和输入值的范围以三元组的形式输入，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。可设矩阵的行
4、数和列数均不超过20；例如：输入的三元组为：((1,1,10),(2,3,9),(3,1,-1))其对应的稀疏矩阵为：1.3输出的形式运算结果的矩阵以通常的阵列形式输出；1.4程序所能达到的功能该程序可以实现以三元组形式输入两个矩阵，求出两个矩阵的和、差、积；并可根据输入的矩阵的行列数不同判别是否可以进行相加、减、乘，并重新输入正确的矩阵；1.5测试数据测试的数据及其结果如下：矩阵M矩阵N矩阵Q加法：+=减法：-=乘法：15X=1.6确定解决方案进入运算器界面后选择要实行的操作，按1实现矩阵相加，调用函数AddS
5、Matrix，若输入的两个矩阵行列数不相等，则提示输入错误，重新输入矩阵进行加法运算；按2实现矩阵相乘，若输入的第一矩阵的列数不等于第二个矩阵的行数，则提示输入错误，重新输入矩阵进行乘法运算；按3实现矩阵相减，若输入的两个矩阵行列数不相等，则提示输入错误，重新输入矩阵进行减法运算；按4退出程序以加法为例实现运算过程，如下：(稀疏矩阵的和为Q)第一个稀疏矩阵M的三元组为（（1,1,10）,(2,3,9),(3,1,-1)）第二个稀疏矩阵N的三元组为（（2,3,-1）,（3,1,1）,（3,3,-3））M的第一个三元
6、组（1,1,10）与N的第一个三元组（2,3,-1）比较，因行数1<2则Q得到第一个三元组（1,1,10）；M的第二个三元组与N的第一个三元组比较，因对应行列数相等则9+（-1）=8，次行列数就是Q的行列数即得到Q的第二个三元组为（2,3,8）;M第三个三元组(3,1,-1)）与N的第二个三元组进行比较，因对应行列数相等，且1+（-1）=0，则不进行相加；而此时只有N的第三个三元组（3,3,-3）符合条件，则Q得到第三个三元组（3,3,-3）；最终结果为(（1,1,10）,(2,3,8）,(3,3,-3）)1.7
7、所有抽象数据类型的定义 以顺序存储结构来表示三元组表，则可得到稀疏矩阵的一种压缩存储方式——三元组顺序表。/*稀疏矩阵的三元组顺序表存储表示*/#defineMAXSIZE1000//假设非零元个数的最大值为1000typedefstruct{inti,j;//该非零元的行下标和列下标ElemTypee;//该非零元数值}Triple;typedefstruct{Tripledata[MAXSIZE+1];//非零三元组表，data[0]未用intmu,nu,tu;//矩阵的行数(<20)、列数(<20)和非零元
8、个数}TSMatrix;在此，data域中表示非零元得三元组是以行序为主序顺序排列的，这样有利于进行某些矩阵运算。抽象数据类型稀疏矩阵的定义如下：ADTSparseMatrix{数据对象:D={aij
9、i=1,2,3,…，m;j=1,2,…，n;15Aij(-ElemSet,m和n分别称为矩阵的行数和列数}数据关系：R={Row,Col}基本操作：CreateSMatri
