实验报告----数据结构课程设计稀疏矩阵的应用.doc
《实验报告----数据结构课程设计稀疏矩阵的应用.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验报告----数据结构课程设计稀疏矩阵的应用.doc(21页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 稀疏矩阵的应用数学与计算机学院课程设计说明书课 程 名 称: 数 据 结 构 课 程 设 计 课 程 代 码: 6014279 题 目: 稀疏矩阵的应用 年级/专业/班: 2010级 软件工程 2班 学 生 姓 名: 尹 龙 海 学 号: 312010080611228 开 始 时 间: 2011 年 12 月 08 日完 成 时 间: 2011 年 12 月 16 日课程设计成绩:学习态度及平时成绩(30)技术水平与实际能力(20)创新(5) 说明书(计算书、图纸、分析报告)撰写质量(45)总 分(100)指导教师签名: 年 月 日数据结构课 程 设 计 任 务 书学院名称: 数学与计算机
2、学院 课程代码:_ 8404181_专 业: 软件工程(Web方向) 年 级: 2010级2班 一、设计题目稀疏矩阵应用二、 主要内容主要完成稀疏矩阵的加、转、乘的实现。三、具体要求及应提交的材料以三元组、十字链表为存储形式,分别实现两个稀疏矩阵的加法运算、两个稀疏矩阵的乘法运算,以及对任意稀疏矩阵的转置运算。稀疏矩阵要求可为键盘录入的任意矩阵。用C/C+语言编程实现上述内容,对每个问题写出一个算法实现,并按数学与计算机学院对课程设计说明书规范化要求,写出课程设计说明书,并提交下列材料:1)课程设计说明书打印稿一份2)课程设计说明书电子稿一份;3)源程序电子文档一份。四、主要技术路线提示注意合
3、理地设计三元组及十字链表,结合稀疏矩阵的压缩存储方式和特点,将每一功能模块以函数形式分别实现。在此基础上用C/C+实现其操作。五、进度安排按教学计划规定,数据结构课程设计为2周,其进度及时间大致分配如下:序号设计内容天数1分析问题,给出数学模型,选择数据结构22设计算法,给出算法描述13给出源程序清单24编辑、编译、调试源程序25编写课程设计报告3总 计10六、推荐参考资料1 严蔚敏,吴伟民.数据结构.清华大学出版社出版。 2 严蔚敏,吴伟民. 数据结构题集(C语言版) .清华大学出版社.2003年5月。3 唐策善,李龙澎.数据结构(作C语言描述) .高等教育出版社.2001年9月4 朱战立.
4、数据结构(C+语言描述)(第二版本).高等出版社出版.2004年4月5 胡学钢.数据结构(C语言版) .高等教育出版社.2004年8月6 徐孝凯 等著.数据结构(C语言描述).清华大学出版社.2004指导教师 签名日期 年 月 日系 主 任 审核日期 年 月 日目 录 摘要5引言51 需求分析62 概要设计63详细设计84调试分析155用户使用说明156测试结果157结论19致谢20参考文献21摘 要 本课程设计主要实现在三元组存储结构与十字链表存储结构下输入稀疏矩阵,并对稀疏矩阵进行转置,相加,相乘等操作,最后输出运算后的结果。考虑到难易程度,先用三元组实现稀疏矩阵的输入,输出,及其转置,相
5、加,相乘等操作的方法,再在十字链表下实现。程序通过调试运行,结果与预期一样,初步实现了设计目标。关键词:程序设计;稀疏矩阵;三元组;十字链表引 言 1.1 课程设计任务本课程设计主要实现在三元组存储结构与十字链表存储结构下输入稀疏矩阵,并对稀疏矩阵进行转置,相加,相乘操作,最后输出运算后的结果。稀疏矩阵采用三元组和十字链表表示,并在两种不同的存储结构下,求两个稀疏矩阵A和B的和为矩阵C,并输出C; 求出A的转置为矩阵D,输出D; 求两个稀疏矩阵A和B的相乘为矩阵E,并输出E。1.2 课程设计性质数据结构课程设计是重要地实践性教学环节。在进行了程序设计语言课和数据结构课程教学的基础上,设计实现相
6、关的数据结构经典问题,有助于加深对数据结构课程的认识。本课程设计是数据结构中的一个关于稀疏矩阵的算法的实现,包括在三元组和十字链表下存储稀疏矩阵,并对输入的稀疏矩阵进行转置,相加,相乘等操作,最后把运算结果输出。此课程设计要求对数组存储结构和链表存储结构非常熟悉,并能熟练使用它们。1.3课程设计目的其目的是让我们在学习完C+、数据结构等课程基础上,掌握多维数组的逻辑结构和存储结构、掌握稀疏矩阵的压缩存储及转置,相加,相乘等操作,并用不同的方法输出结果,进一步掌握设计、实现较大系统的完整过程,包括系统分析、编码设计、系统集成、以及调试分析,熟练掌握数据结构的选择、设计、实现以及操作方法,为进一步
7、的应用开发打好基础。需求分析2.1设计函数建立稀疏矩阵及初始化值和输出稀疏矩阵的值本模块要求设计函数建立稀疏矩阵并初始化,包括在三元组结构下和十字链表结构下。在创建稀疏矩阵时,需要设计两个不同的函数分别在三元组和十字链表下创建稀疏矩阵,在输入出现错误时,能够对错误进行判别处理,初始化稀疏矩阵都为空值。在设计输出稀疏矩阵的值的函数时,也要针对两种不同的情况,分别编制函数,才能准确的输出稀疏矩阵。在对稀疏矩阵进行初始化时,只输入非零元素的值和它所在的所在行及所在列。在对稀疏矩阵输出时,以矩阵的完整形式输出。2.2构造函数进行稀疏矩阵的转置并输出结果本模块要求设计函数进行稀疏矩阵的转置并输出转置后的
8、结果。在编写函数时,要先定义一个相应的结构体变量用于存放转置后的矩阵,最后把此矩阵输出。2.3构造函数进行两稀疏矩阵相加、减及相乘并输出最终稀疏矩阵本模块要求设计相加、减和相乘函数对两个矩阵进行运算,并输出最终的稀疏矩阵,定义相应的矩阵类型用于存放两个矩阵操作后的结果矩阵,这个结果矩阵的行、列数需要综合多方面情况来确定。这些函数也是整个程序的难点,需要灵活运用数组及指针的特点。2.4退出系统本模块要求设置选项能随时结束程序的运行,本程序中采用do-while循环。程序在计算机上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中需要的相关信息及命令。概要设计3.1存储结构设计三元组结构体定义:
9、struct matint i;/非零元素的行位置int j;/非零元素的列位置int v;/非零元素的值;class sqmatrixprivate:int m;/矩阵的行数int n;/矩阵的列数int t;/矩阵中非零元素的个数mat datamax;/三元组表int rposmax;/存储矩阵中第max行以前所有非零元素的个数public:;十字链表结构体定义: typedef struct OLNode int i,j; /该非零元的行、列下标 int e; /非零元值 struct OLNode *right,*down; / 该非零元所在行表和列表的 后继元素 OLNode,*O
10、Link;/ 定义十字链表对象结构体typedef struct OLink *rhead,*chead; /OLink类型 结点数组 int a,b,c; / 系数矩阵的行数,列数,和非零元素个数 CrossList;3.2系统功能设计本系统除了要完成分别在三元组存储结构以及在十字链表下实现稀疏矩阵的初始化功能外还设置了4个子功能菜单。稀疏矩阵的建立及初始化在三元组存储结构下,由函数 void creat()实现,在十字链表存储结构下,由函数void CreateSMatix_OL(CrossList &M)依据读入的行数和列数以及非零元素的个数,分别设定每个非零元素的信息。4个子功能的设计
11、描述如下。(1)稀疏矩阵的转置:此功能在三元组存储结构下,有两种方法:按行转置和按列转置,分别由函数sqmatrix transmatone()和sqmatrix transmattwo()实现,在十字链表存储结构下,由函数void zhuanzhi( )实现。当用户选择该功能,系统提示用户初始化一个矩阵,然后进行转置,最终输出结果。(2)稀疏矩阵的加法:此功能在三元组存储结构下,由函数void add(sqmatrix a,sqmatrix b)实现,在十字链表存储结构下,由函数void add()实现。当用户选择该功能,系统即提示用户初始化要进行加法的两个矩阵的信息。然后进行加法,最后输出
12、结果。(3)稀疏矩阵的乘法:此功能在三元组存储结构下,由函数void cheng(sqmatrix a,sqmatrix b)实现。在十字链表存储结构下,由函数void chengfa()实现。当用户选择该功能,系统提示输入要进行相乘的两个矩阵的详细信息。然后进行相乘,最后得到结果。(4)退出:即退出稀疏矩阵的应用系统,由switch语句实现。当用户选择相应序号,则退出该稀疏矩阵的应用系统。详细设计4.1 数据类型定义三元组结构体定义:struct matint i;/非零元素的行位置int j;/非零元素的列位置int v;/非零元素的值; class sqmatrixprivate:int
13、 m;/矩阵的行数int n;/矩阵的列数int t;/矩阵中非零元素的个数mat datamax;/三元组表int rposmax;/存储矩阵中第max行以前所有非零元素的个数public: ; 十字链表结构体定义: typedef struct OLNode int i,j; /该非零元的行、列下标 int e; /非零元值 struct OLNode *right,*down; OLNode,*OLink; typedef struct OLink *rhead,*chead; /OLink类型 结点数组 int a,b,c; / 系数矩阵的行数,列数,和非零元素个数 CrossList
14、; 4.2系统主要子程序详细设计A. 主程序模块设计: 采用一个do-while语句执行各个功能的操作循环,并用switch语句控制选择三元组或十字链表进行相关的操作,在采用的操作界面中,再用switch语句控制各功能的实现,主要代码如下:docoutendl;coutn *稀疏矩阵应用*endlendl;coutn 请你选择创建稀疏矩阵的方法 endl;coutn 1、用三元组创建稀疏矩阵endl;coutn 2、用十字链表创建稀疏矩阵endl;coutn 3、退出程序endlendl;coutk; coutendl;switch(k)case 1: cout 欢迎进入三元组操作矩阵系统en
15、dlendl;switch(kk)case 1: 两矩阵求和break;case 2: 两矩阵相乘break;case 3: 矩阵按行转置break;case 4: 矩阵按行转置break;case 5: 退出该程序break;coutendl; break;case 2: cout 欢迎进入十字链表操作矩阵系统endlendl;switch(kk) case 1: 两矩阵求和break;case 2: 两矩阵相乘break;case 3: 两矩阵相减break;case 4: 矩阵转置break;case 5: 退出该程序break;coutendl; break; while(k=1|k=
16、2); coutendl; return 0; B. 稀疏矩阵操作各子函数的定义:(1)建立与初始化稀疏矩阵: 采用三元组建立稀疏矩阵,输入非零元素的行号、列号和值,关键代码如下:cout行号i 列号j 非零元素值vendl;for(int p=0;pt;p+) coutii;datap.i=ii;coutjj;datap.j=jj;coutelement;datap.v=element; coutendl; 采用十字链表建立稀疏矩阵,输入非零元素的行号、列号和值,给新结点申请空间,按列循环链表和行循环链表形式插入到十字链表中关键代码如下:int x,y,m; cout请输入稀疏矩阵的行,列,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验 报告 数据结构 课程设计 稀疏 矩阵 应用
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。