第9週目、項目3(1)-疎行列の三元グループ表現の実現と応用

問題およびコード:
(1)テスト関数:main.cpp、関連するテスト作業を完成する;

/*
 *Copyright(c) 2015,              
 *All rights reserved.
 *    ：test.cpp
 *      ：   
 *    ：2015 10 30 
 *     ；v1.0
 *
 *    ：               .
 *    ：
 *    ：
 */
#include <stdio.h>
#include "tup.h"
int main()
{
    TSMatrix t,tb;
    int x,y=10;
    int A[6][7]=
    {
        {0,0,1,0,0,0,0},
        {0,2,0,0,0,0,0},
        {3,0,0,0,0,0,0},
        {0,0,0,5,0,0,0},
        {0,0,0,0,6,0,0},
        {0,0,0,0,0,7,4}
    };
    CreatMat(t,A);
    printf("b:
");
    DispMat(t);
    if (Assign(t,x,2,5)==true)  //     true
        printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d
",x);
    else  //     false
        printf("Assign(t,x,2,5)=>    
");
    Value(t,y,2,5);
    printf("  Value(t,10,2,5)
");
    if (Assign(t,x,2,5)==true)  //     true
        printf("Assign(t,x,2,5)=>x=%d
",x);
    else  //     false
        printf("Assign(t,x,2,5)=>    
");
    printf("b:
");
    DispMat(t);
    TranTat(t,tb);
    printf("    tb:
");
    DispMat(tb);
    return 0;
}

(2)ヘッダファイル:tup.h、疎行列を定義する三元群がデータ構造を表すコード、マクロ定義、アルゴリズムを実現する関数の宣言を含む.

#ifndef TUP_H_INCLUDED
#define TUP_H_INCLUDED

#define M 6
#define N 7
#define MaxSize  100         //           
typedef int ElemType;

typedef struct
{
    int r;                  //  
    int c;                  //  
    ElemType d;             //   
} TupNode;                  //     

typedef struct
{
    int rows;               //  
    int cols;               //  
    int nums;               //      
    TupNode data[MaxSize];
} TSMatrix;                 //        

void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N]);  //                 
bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j);  //       
bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j); //             
void DispMat(TSMatrix t);//     
void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb);//    

#endif // TUP_H_INCLUDED

(3)ソースファイル:tup.cppは、各種アルゴリズムを実現する関数の定義を含む.

#include "stdio.h"
#include "tup.h"

void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[M][N])  //                 
{
    int i,j;
    t.rows=M;
    t.cols=N;
    t.nums=0;
    for (i=0; i<M; i++)
    {
        for (j=0; j<N; j++)
            if (A[i][j]!=0)     //       
            {
                t.data[t.nums].r=i;
                t.data[t.nums].c=j;
                t.data[t.nums].d=A[i][j];
                t.nums++;
            }
    }
}

bool Value(TSMatrix &t,ElemType x,int i,int j)  //       
{
    int k=0,k1;
    if (i>=t.rows || j>=t.cols)
        return false;               //     false
    while (k<t.nums && i>t.data[k].r) k++;                  //   
    while (k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) k++;//   
    if (t.data[k].r==i && t.data[k].c==j)   //       
        t.data[k].d=x;
    else                                    //               
    {
        for (k1=t.nums-1; k1>=k; k1--)
        {
            t.data[k1+1].r=t.data[k1].r;
            t.data[k1+1].c=t.data[k1].c;
            t.data[k1+1].d=t.data[k1].d;
        }
        t.data[k].r=i;
        t.data[k].c=j;
        t.data[k].d=x;
        t.nums++;
    }
    return true;                        //     true
}

bool Assign(TSMatrix t,ElemType &x,int i,int j)  //             
{
    int k=0;
    if (i>=t.rows || j>=t.cols)
        return false;           //     false
    while (k<t.nums && i>t.data[k].r) k++;                  //   
    while (k<t.nums && i==t.data[k].r && j>t.data[k].c) k++;//   
    if (t.data[k].r==i && t.data[k].c==j)
        x=t.data[k].d;
    else
        x=0;                //               
    return true;            //     true
}

void DispMat(TSMatrix t)        //     
{
    int i;
    if (t.nums<=0)          //         
        return;
    printf("\t%d\t%d\t%d
",t.rows,t.cols,t.nums);
    printf("\t------------------
");
    for (i=0; i<t.nums; i++)
        printf("\t%d\t%d\t%d
",t.data[i].r,t.data[i].c,t.data[i].d);
}

void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb)       //    
{
    int p,q=0,v;                    //q tb.data   
    tb.rows=t.cols;
    tb.cols=t.rows;
    tb.nums=t.nums;
    if (t.nums!=0)                  //            
    {
        for (v=0; v<t.cols; v++)        //tb.data[q]     c      
            for (p=0; p<t.nums; p++)    //p t.data   
                if (t.data[p].c==v)
                {
                    tb.data[q].r=t.data[p].c;
                    tb.data[q].c=t.data[p].r;
                    tb.data[q].d=t.data[p].d;
                    q++;
                }
    }
}

実行結果:
学習の心得:
疎行列の三元グループは,関連するアルゴリズムライブラリがプログラムのマルチファイル組織形式を採用していることを示す.