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数据结构课程设计说明书
题目:稀疏矩阵运算器
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指导教师:
2013 年 7 月 24日
稀疏矩阵运算器
摘要
摘要:设计一稀疏矩阵运算器。实现两个矩阵的相加、相减和相乘的功能。用“带行逻辑链接信息”的三元组顺序表表示稀疏矩阵,实现两个矩阵相加、相减和相乘的运算,采用分级的设计方法,分别设计出加、减、乘运算器的子程序,相加运算时只要依次存储、扫描两矩阵的行、列数,若行、列数相等,再取行、列下标相等的元素,相加后存入结果矩阵。相减运算与相加运算相同,同样取行、列下标相等的元素,相减后存入结果矩阵。相乘运算要先判断两矩阵能否相乘。若能相乘,则取行、列号相对应的元素进行相乘及相加,最后将对应元素存入结果矩阵中。通过实验表明本程序能够进行稀疏矩阵的相加,相减,相乘运算。具备矩阵的加、减、乘功能。
关键词:相加运算器;相减运算器;相乘运算器
数据结构课程设计任务书
针对本课程设计,完成以下课程设计任务:
熟悉系统实现工具和上级环境。
根据课程设计任务,查阅相关资料。
针对所选课题完成以下工作:
(1)、需求分析
(2)、概要设计
(3)、详细设计
(4)、编写源程序
(5)、静态走查程序和上机调试程序
4、书写上述文档和撰写课程设计报告。
目录
稀疏矩阵运算器 I
摘要 II
课程设计任务书 III
课程设计正文 Ⅳ
第一章问题描述 5
第二章需求分析 6
第三章概要设计 9
第四章详细设计 19
函数说明 10
算法分析 19
第五章调试分析 21
第六章测试结果 23
第七章课程设计总结 24
参考文献 24
附录(程序清单) 33
问题描述
一、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。
二、基本要求:
以“带行逻辑链接信息”的三元组顺序表表示稀疏矩阵,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。
需求分析
1、运算器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。
2、由题目要求可知:首先应输入矩阵的行数、列数和非零个数,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。
3、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。
4、在用三元组表示稀疏矩阵时,相加、相减和乘积所得结果矩阵应该另生成,为了算法方便,使用二维数组存放。
程序在Visual C++ 。
程序执行的命令为:;
;
;
概要设计
1、三元组结构定义:
typedef struct {//三元组结构
int i,j; //矩阵行下标和列下标
int e; //值
}triple;
2、稀疏矩阵结构定义:
typedef struct//矩阵结构
{
triple data[MAXSIZE+1];
int m,n,t; //矩阵的行数、列数、非零元个数
}tripletable;
3、两个稀疏矩阵相加函数:
Add (tripletable M,tripletable T)
4、两个稀疏矩阵相减函数:
mut (tripletable M,tripletable T)
5、两个稀疏矩阵相乘函数:
mul (tripletable M,tripletable T)
6、主函数:
void main( )
{初始化;
switch
{
接受命令;
选择处理命令;
}
}
7、本程序有四个模块,调用关系如下:
主程序模块
矩阵输入模块
矩阵运算模块
矩阵输出模块
8、本程序的流程图:
开始
选择要执行的操作作
选择3,进行矩阵乘法运算
选择1,进行矩阵加法运算
选择2,进行矩阵减法运算
输入n个矩阵A的行数、列数、非零元个数
输出结果
结束
详细设计
函数说明:
1、稀疏矩阵的三元组顺序表存储表示:
typedef struct { //三元组结构
int i,j; //行下标和列下标
int e; //值
}triple;
2、稀疏矩阵存储表示:
typedef struct/ /矩阵结构
{
triple data[MAXSIZE+1];
int m,n,t; //矩阵的行数、列数、非零元个数