Problem H: 稀疏矩阵的表示和运算

xiaoxiao2021-02-27  315

Problem H: 稀疏矩阵的表示和运算

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Description

如果一个矩阵中,0元素占据了矩阵的大部分,那么这个矩阵称为“稀疏矩阵”。对于稀疏矩阵,传统的二维数组存储方式,会使用大量的内存来存储0,从而浪费大量内存。为此,我们可以用三元组的方式来存放一个稀疏矩阵。

对于一个给定的稀疏矩阵,设第r行、第c列值为v,且v不等于0,则这个值可以表示为<r, c, v>。这个表示方法就称为三元组。那么,对于一个包含N个非零元素的稀疏矩阵,就可以用一个由N个三元组组成的表来存储了。

如:{<1, 1, 9>, <2, 3, 5>, <10, 20, 3>}就表示这样一个矩阵A:A[1,1]=9,A[2,3]=5,A[10,20]=3。其余元素为0。

现在请定义Triple类,用来表示稀疏矩阵的三元组存储方法,并重载其输出、输入、加法运算符。

Input

输入包括N+M+2行,其中前N+1行为第一个矩阵的三元组数据,后M+1行是第2个矩阵的三元组数据。

每个矩阵的三元组数据中,每个三元组占1行。每行的格式为:

r c v

其中,r、c为三元组中对应矩阵的非零元素的行号、列号;v是该位置的值。r、c都是非负整数,v是非零整数。

当r=c=v=0时,表示该矩阵的输入结束。

所有输入均在int类型范围内。

由于没有输入矩阵的行数和列数,假定两个矩阵一定是可加的。

Output

对于给定的两个矩阵,求它们的和,并输出。输出仍然采用三元组的方式,每行输出一个三元组,格式为:

r c v

其中r、c是正整数,表示该元素的行号、列号;v是非零值,表示元素值。

输出时,要求按照行优先顺序来输出所有非零元素。也就是说,对于两行输出:

r1 c1 v1

r2 c2 v2

必须满足:r1<r2或者r1=r2&&c1<c2。

Sample Input

1 1 102 2 503 4 600 0 01 1 112 2 513 4 615 5 700 0 0

Sample Output

1 1 212 2 1013 4 1215 5 70

HINT

注意:

1.输入时的顺序不一定是行优先的顺序,所以在计算前,应该要进行“排序”。

2. 输出时,如果求和之后,对应位置的元素为0,那么三元组不应存储。也就是说,不能输出矩阵元素为0的三元组。

Append Code

append.cc, #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int maxn =40000; struct edge { int r,c,v; }; bool cmp(const edge &t1,const edge &t2 ) { if(t1.r!=t2.r) return t1.r<t2.r; else return t1.c<t2.c; } class Triple { public: edge es[maxn]; int len; Triple():len(0) {} friend istream& operator >> (istream &is, Triple&t) { int len = 0; while(1) { is >> t.es[len].r >> t.es[len].c >> t.es[len].v; if(t.es[len].v==0&&t.es[len].c==0&&t.es[len].r==0)break; len++; } t.len = len ; return is; } friend ostream& operator << (ostream &os, Triple & t) { sort(t.es,t.es+t.len,cmp); for(int i=0; i<t.len; i++) { if(t.es[i].v !=0) os << t.es[i].r << " " << t.es[i].c << " " << t.es[i].v << endl; } return os; } Triple operator + ( Triple &t) { Triple c; int e=0; bool flag = false; sort(t.es,t.es+t.len,cmp); sort(es,es+len,cmp); for(int i=0; i<t.len; i++) { flag=false; for(int j=0; j<len; j++) { if(flag==false && es[j].r==t.es[i].r && es[j].c==t.es[i].c) { flag=true; c.es[e].r=es[j].r; c.es[e].c=es[j].c; c.es[e].v=es[j].v+t.es[i].v; e++; break; } } if(!flag) { c.es[e].r=t.es[i].r; c.es[e].c=t.es[i].c; c.es[e].v=t.es[i].v; e++; } } for(int i=0; i<len; i++) { flag=false; for(int j=0; j<t.len; j++) { if(flag==false && t.es[j].r==es[i].r && t.es[j].c==es[i].c) { flag=true; break; } } if(!flag) { c.es[e].r=es[i].r; c.es[e].c=es[i].c; c.es[e].v=es[i].v; e++; } } c.len= e; return c; } }; int main() { Triple mat1, mat2, mat3; cin>>mat1; cin>>mat2; mat3 = mat1 + mat2; cout<<mat3; return 0; }
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