數(shù)據(jù)結構----稀疏矩陣運算器課程設計匯本

1、某科技大學數(shù)據(jù)結構課程設計說明書題 目：稀疏矩陣運算器設計學生某：學 號：專業(yè)：計算機科學與技術班 級：計09-1班指導教師：X月峰2011年 6月 24日稀疏矩陣運算器設計摘要摘要：設計一稀疏矩陣運算器。實現(xiàn)轉置，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，實現(xiàn)兩個矩陣相轉置、相加和相乘的運算，采用分級的 設計方法，分別設計出轉置、力口、乘運算器的子程序，相加運算時只要依次掃描兩矩陣 的行號和列號，若相等則相加后存入結果矩陣，不等時則存入較小的。相減運算與相加 運算相同，同樣比較兩矩陣的行號和列號，只是不等時，若第一個小，則存入第一個的 元素，若第二個小，則存入其相反數(shù)

2、。相乘運算要先判斷兩矩陣能否相乘。通過給頂?shù)?行號和列號找出原矩陣對應的元素值。當在三元組表示中找到時返回其元素值，找不到 時，說明該位置為0,因此返回0。然后利用該函數(shù)計算出C的行號i和列號j處的元 素值，若該值不為0,則存入矩陣，否則不存入。通過實驗表明本程序能夠進行稀疏矩 陣的相加，相減，相乘運算。具備矩陣的加、減、乘功能。關鍵詞：轉置運算器：相加運算器；相乘運算器2 / 29稀疏矩陣運算器設計第一章需求分析第二章概要設計第三章設計步驟3.1函數(shù)說明63.2設計步驟7第四章設計理論分析方法4.1算法一：矩陣轉置204.2算法二:矩陣加法204.3算法三：矩陣乘法21第五章程序調試第六章心

3、得體會參考文獻目錄 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”特點進行存儲和汁算 可以大大節(jié)省存儲空間，提高計算效率。實現(xiàn)一個能進行稀疏矩陣基本運算的運算 器。2. 以“帶行邏輯信息”的三元組順序表表示稀疏矩陣，實現(xiàn)矩陣轉置，求逆， 實現(xiàn)兩個矩陣相加、相減和相乘的運算。稀疏矩陣的輸入形式采用三元組表示，而 運算結果的矩陣則以通常的陣列形式列出。3. 演示程序以用戶和計算機的對話方式執(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：首先應輸入矩陣的行數(shù)和列數(shù)，并判別給出的兩個矩陣的 行、列數(shù)對于所要求作的運算是否相匹配。5. 程序可以對三元組的

4、輸入順序不加以限制；根據(jù)對矩陣的行列，三元組作直 接插入排序，從而進行運算時，不會產(chǎn)生錯誤。6. 在用三元組表示稀疏矩陣時，相加、乘積和相減所得結果矩陣應該另生成； 矩陣求逆時，為了算法方便，使用二維數(shù)組存放。7. 程序在VC6.0環(huán)境下設計。程序執(zhí)行的命令為：1稀疏矩陣轉置；2.稀疏矩陣加法；;3,稀疏矩陣乘法;4.退出的工作。第二章概要設計1. 抽象數(shù)據(jù)類型稀疏矩陣的定義如下：ADT SparseMatrixj數(shù)據(jù)對象：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存在操作結果：根據(jù)對矩陣的行列，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存在操作結果：求稀疏矩陣M轉置的稀疏矩陣TAddTSM(TSMatrix ATSMatrix BTSMatrix &C) 初始條件：稀疏矩陣A, B和C存在 操作結果：稀疏矩陣的加法運算:C二A+BSubTSM(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C) 初始條件：稀疏矩陣A, B和C存在操作結果：稀疏矩陣的減法運算:C=A-BMultSMatrix(TSMatrix A,TSMatrix B,TSMatrix &C) 初始條件：稀疏矩陣A, B和C存在 操作結果：稀疏矩陣的乘法運算:C=AXBNiMatrix(TSMatrix &TM)初始條件：稀疏矩陣TM存在操作結果：稀疏矩陣求逆ADT Sparse