數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)----稀疏矩陣運(yùn)算器課程設(shè)計(jì)匯本

1、某科技大學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：稀疏矩陣運(yùn)算器設(shè)計(jì)學(xué)生某：學(xué) 號(hào)：專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級(jí)：計(jì)09-1班指導(dǎo)教師：X月峰2011年 6月 24日稀疏矩陣運(yùn)算器設(shè)計(jì)摘要摘要：設(shè)計(jì)一稀疏矩陣運(yùn)算器。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)置，相加，相乘的功能。用“帶行邏輯信息” 的三元組順序表表示稀疏矩陣，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)矩陣相轉(zhuǎn)置、相加和相乘的運(yùn)算，采用分級(jí)的 設(shè)計(jì)方法，分別設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)置、力口、乘運(yùn)算器的子程序，相加運(yùn)算時(shí)只要依次掃描兩矩陣 的行號(hào)和列號(hào)，若相等則相加后存入結(jié)果矩陣，不等時(shí)則存入較小的。相減運(yùn)算與相加 運(yùn)算相同，同樣比較兩矩陣的行號(hào)和列號(hào)，只是不等時(shí)，若第一個(gè)小，則存入第一個(gè)的 元素，若第二個(gè)小，則存入其相反數(shù)

2、。相乘運(yùn)算要先判斷兩矩陣能否相乘。通過(guò)給頂?shù)?行號(hào)和列號(hào)找出原矩陣對(duì)應(yīng)的元素值。當(dāng)在三元組表示中找到時(shí)返回其元素值，找不到 時(shí)，說(shuō)明該位置為0,因此返回0。然后利用該函數(shù)計(jì)算出C的行號(hào)i和列號(hào)j處的元 素值，若該值不為0,則存入矩陣，否則不存入。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明本程序能夠進(jìn)行稀疏矩 陣的相加，相減，相乘運(yùn)算。具備矩陣的加、減、乘功能。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)置運(yùn)算器：相加運(yùn)算器；相乘運(yùn)算器2 / 29稀疏矩陣運(yùn)算器設(shè)計(jì)第一章需求分析第二章概要設(shè)計(jì)第三章設(shè)計(jì)步驟3.1函數(shù)說(shuō)明63.2設(shè)計(jì)步驟7第四章設(shè)計(jì)理論分析方法4.1算法一：矩陣轉(zhuǎn)置204.2算法二:矩陣加法204.3算法三：矩陣乘法21第五章程序調(diào)試第六章心

3、得體會(huì)參考文獻(xiàn)目錄 I 1 023 第一章需求分析1. 稀疏矩陣是指那些多數(shù)元素為零的矩陣。利用“稀疏”特點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)和汁算 可以大大節(jié)省存儲(chǔ)空間，提高計(jì)算效率。實(shí)現(xiàn)一個(gè)能進(jìn)行稀疏矩陣基本運(yùn)算的運(yùn)算 器。2. 以“帶行邏輯信息”的三元組順序表表示稀疏矩陣，實(shí)現(xiàn)矩陣轉(zhuǎn)置，求逆， 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)矩陣相加、相減和相乘的運(yùn)算。稀疏矩陣的輸入形式采用三元組表示，而 運(yùn)算結(jié)果的矩陣則以通常的陣列形式列出。3. 演示程序以用戶(hù)和計(jì)算機(jī)的對(duì)話(huà)方式執(zhí)行，數(shù)組的建立方式為邊輸入邊建 立。4. 山題U要求可知：首先應(yīng)輸入矩陣的行數(shù)和列數(shù)，并判別給出的兩個(gè)矩陣的 行、列數(shù)對(duì)于所要求作的運(yùn)算是否相匹配。5. 程序可以對(duì)三元組的

4、輸入順序不加以限制；根據(jù)對(duì)矩陣的行列，三元組作直 接插入排序，從而進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。6. 在用三元組表示稀疏矩陣時(shí)，相加、乘積和相減所得結(jié)果矩陣應(yīng)該另生成； 矩陣求逆時(shí)，為了算法方便，使用二維數(shù)組存放。7. 程序在VC6.0環(huán)境下設(shè)計(jì)。程序執(zhí)行的命令為：1稀疏矩陣轉(zhuǎn)置；2.稀疏矩陣加法；;3,稀疏矩陣乘法;4.退出的工作。第二章概要設(shè)計(jì)1. 抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型稀疏矩陣的定義如下：ADT SparseMatrixj數(shù)據(jù)對(duì)象：D=aijli=l,2,m;j=l,2,n;ajj G ElemSet, m和n分別為矩陣的行數(shù)和列數(shù)數(shù)據(jù)關(guān)系：R二Row,Col Row= I 1 WiWm, 1 WjW

5、n-1Col = I 1 WiWm-1, 1 WjWn基本操作：create(TSMatrix &TM)操作結(jié)果：創(chuàng)建稀疏矩陣矩陣TMLocateELem(TSMatrix M,int j,int e)初始條件：稀疏矩陣M存在操作結(jié)果：稀疏矩陣中是否存在非零元素AiU,若存在返回edisp(TSMatrix TM)初始條件：稀疏矩陣TM存在操作結(jié)果：通常形式輸出稀疏矩陣InsertSortMatrixCTSMatrix &TM)初始條件：稀疏矩陣TM存在操作結(jié)果：根據(jù)對(duì)矩陣的行列，三元組TM作直接插入排序TransposeSMatrix(TSMatrix M,TSMatrix &T

6、)初始條件：稀疏矩陣M和T存在操作結(jié)果：求稀疏矩陣M轉(zhuǎn)置的稀疏矩陣TAddTSM(TSMatrix ATSMatrix BTSMatrix &C) 初始條件：稀疏矩陣A, B和C存在 操作結(jié)果：稀疏矩陣的加法運(yùn)算:C二A+BSubTSM(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C) 初始條件：稀疏矩陣A, B和C存在操作結(jié)果：稀疏矩陣的減法運(yùn)算:C=A-BMultSMatrix(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C) 初始條件：稀疏矩陣A, B和C存在 操作結(jié)果：稀疏矩陣的乘法運(yùn)算:C=AXBNiMatrix(TSMatrix &TM)初始條件：稀疏矩陣TM存在操作結(jié)果：稀疏矩陣求逆ADT Sparse