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【简答题】

试题三(共 15 分)
  阅读以下说明和 C 函数,将应填入 (n) 处的字句写在答题纸的对应栏内。
[说明]
  若一个矩阵中的非零元素数目很少且分布没有规律,则称之为稀疏矩阵。对于 m 行n 列的稀疏矩阵 M,进行转置运算后得到 n 行 m 列的矩阵 MT,如图 3-1 所示。
    
为了压缩稀疏矩阵的存储空间,用三元组(即元素所在的行号、列号和元素值)表示稀疏矩阵中的一个非零元,再用一维数组逐行存储稀疏矩阵中的所有非零元素(也称为三元组顺序表)。例如,图 3-1 所示的矩阵 M 相应的三元组顺序表如表 3-1 所示,其转置矩阵 MT 的三元组顺序表如表 3-2 所示。
    
  函数 TransposeMatrix(Matrix M)的功能是对用三元组顺序表表示的稀疏矩阵 M 进行转置运算。
  对 M 实施转置运算时,为了将 M 中的每个非零元素直接存入其转置矩阵 MT 三元组顺序表的相应位置,需先计算 M 中每一列非零元素的数目(即 MT 中每一行非零元素的 数目),并记录在向量 num 中;然后根据以下关系,计算出矩阵 M 中每列的第一个非零元素在转置矩阵 MT 三元组顺序表中的位置:
  cpot[0] = 0
  cpot[j] = cpot[j-1] + num[j-1]  /* j 为列号 */
  类型 ElemType、Triple 和 Matrix 定义如下:
  typedef int ElemType;
  typedef struct { /* 三元组类型 */
  int r,c; /* 矩阵元素的行号、列号 */
  ElemType e; /* 矩阵元素的值*/
  }Triple;
  typedef struct { /* 矩阵的三元组顺序表存储结构 */
  int rows,cols,elements; /* 矩阵的行数、列数和非零元素数目 */
  Triple data[MAXSIZE];
  } Matrix;
[C 函数]
  int TransposeMatrix(Matrix M)
  {
   int j,q,t;
   int *num, *cpot;
   Matrix MT;  /* MT 是 M 的转置矩阵 */
   num = (int *)malloc(M.cols*sizeof(int));
   cpot = (int *)malloc(M.cols*sizeof(int));
   if (!num || !cpot)
    return ERROR;
   MT.rows =  (1) ;  /* 设置转置矩阵 MT 行数、列数和非零元数目 */
   MT.cols =  (2) ;
   MT.elements = M.elements;
   if (M.elements > 0) {
    for(q = 0; q < M.cols; q++)
     num[q] = 0;
    for(t = 0; t < M.elements; ++t)  /* 计算矩阵 M 中每一列非零元素数目 */
     num[M.data[t].c]++;
     /* 计算矩阵 M 中每列第一个非零元素在其转置矩阵三元组顺序表中的位置 */
     (3) ;
    for(j = 1;j < M.cols; j++)
     cpot[j] =  (4) ;
     /* 以下代码完成转置矩阵 MT 三元组顺序表元素的设置 */
    for(t = 0; t < M.elements;t++){
     j =  (5) ; /* 取矩阵 M 的一个非零元素的列号存入 j */
     /* q 为该非零元素在转置矩阵 MT 三元组顺序表中的位置(下标)*/
     q = cpot[j];
     MT.data[q].r = M.data[t].c;
     MT.data[q].c = M.data[t].r;
     MT.data[q].e = M.data[t].e;
     ++cpot[j]; /* 计算 M 中第 j 列的下一个非零元素的目的位置 */
    } /* for */
   } /* if */
   free(num); free(cpot);
   /*此处输出矩阵元素,代码省略*/
   return OK;
  } /* TransposeMatrix */

参考答案

(1) M.cols
(2) M.rows
(3) Cpot[0] = 0
(4) Cpot[j-1] + num[j-1]
(5) M.data[t].c

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