第二次期中考 -3 稀疏矩陣

Question

如果在矩陣中，多數的元素並沒有資料，稱此矩陣為稀疏矩陣（sparse matrix），由於矩陣在程式中常使用二維陣列表示，二維陣列的大小與使用的記憶體空間成正比，如果多數的元素沒有資料，則會造成記憶體空間的浪費，為 此，必須設計稀疏矩陣的陣列儲存方式，利用較少的記憶體空間儲存完整的矩陣資訊。

在這邊所介紹的方法較為簡單，陣列只儲存矩陣的行數、列數與有資料的索引位置及其值，在需要使用矩陣資料時，再透過程式運算加以還原，例如若矩陣資料如下 ，其中0表示矩陣中該位置沒有資料：

0 0 0 0 0 0
0 3 0 0 0 0
0 0 0 6 0 0
0 0 9 0 0 0
0 0 0 0 12 0

這個矩陣是5X6矩陣，非零元素有4個，您要使用的陣列第一列記錄其列數、行數與非零元素個數：

5 6 4

陣列的第二列起，記錄其位置的列索引、行索引與儲存值：

1 1 3
2 3 6
3 2 9
4 4 12

所以原本要用30個元素儲存的矩陣資訊，現在只使用了15個元素來儲存，節省了不少記憶體的使用。

 

請寫一個程式用上列的方法壓縮稀疏矩陣。

 

輸入說明：

一開始會輸入兩個正整數M N，代表矩陣的大小。接下來會有M行，每行N個數字。

 

輸出說明：

請輸出壓縮過的矩陣

 

輸入範例：

5 6

0 0 0 0 0 0
0 3 0 0 0 0
0 0 0 6 0 0
0 0 9 0 0 0
0 0 0 0 12 0

 

輸出範例：

5 6 4
1 1 3
2 3 6
3 2 9
4 4 12

Answer 1

Hidden content!
#include <stdio.h>
int main(void)
{
 **** ****** * **         * * A[m][n];
*** *  *    **** ** *   *****  *****  * *      *  ****** * ***   
  **    *  *   *** ****   ** *  **** *** * *   *      ** ** 
 * *** *** * *    **** * **
*  ** *   * *  * *  * **  **
 *   ** *  ** *   ** *********
****   ** ***  ****  * ***  
*** *** **  *****    *  **     *        **  ****** *
**   * ******** *  *   ** ** *
  *    *** * * * * *  ** **   **    *  **   *** **
 **  ***  **     * **** ***
    
    return 0; * *  ***** **  *  ** *****   *     *  * *  *********
 }

Comments

prog.c: In function 'main':
prog.c:4:11: error: 'm' undeclared (first use in this function)
     int A[m][n];
           ^
prog.c:4:11: note: each undeclared identifier is reported only once for each function it appears in
prog.c:4:14: error: 'n' undeclared (first use in this function)
     int A[m][n];
              ^
prog.c:11:23: error: expected expression before ')' token
     printf("%d%d%d\n",)
                       ^

---

prog.c: In function 'main':
prog.c:4:11: error: 'm' undeclared (first use in this function)
     int A[m][n];
           ^
prog.c:4:11: note: each undeclared identifier is reported only once for each function it appears in
prog.c:4:14: error: 'n' undeclared (first use in this function)
     int A[m][n];
              ^
prog.c:11:23: error: expected expression before ')' token
     printf("%d%d%d\n",)
                       ^

Answer 2

Hidden content!
#include<stdio.h>

int main(){
    
** *  * *  ***   *****   * **  * *   a,b,x,y,i=0;
*** * * * *    * ****   **   ****  * *  * %d",&a,&b);
    
*  * * *    *  ** * * ** ****  * ch[a][b];
    
     **  ** *    **    *    * *** **  ** * 
* **  **     ** ***    ** *********      ** ***** * **   *****  
 **  **** **  * **   * **** * ** *** *       ** *  *  * **  * *****   **    **    **** *** ** * 
*     * *** ****   ***  * ****    **    * **  *****  ** ** **       *  ** 
  *** ** ** **   **** **   * ****  ***** **   * *    * ** **   * **  *    *
 * * *   * *   *   *     ** *   ****** * * **  * **    **  
 **** **   *****  ****  * *   *    * ** ****  *** 
 *  ***  **** *  * **  **  *  *  * ***  * * ** %d %d\n",a,b,i);
  ** *  ** *****    ***    **   *  * 
*** *  ** *    **   ***    *  *     **        *  ********  * * 
 * *****   * **  ***   * *  *   ******  **     ***      ***   **** * * * **
 ** *   * *   * **   *   *    ****   *** * ** *** * **** * **** *   *** * %d %d\n",x,y,ch[x][y]);}
   *****   * ***      * *  * * *  **  ******** * *     * *   * **  * 
 ****  *********  *  * *   ******  * ** * *  * **
 *  ** ** * **    *****  ***  ****  ** system("pause");
}

Comments

Case 0: Wrong output
Case 1: Wrong output

---

Case 0: Wrong output
Case 1: Wrong output

---

Case 0: Correct output
Case 1: Correct output

Answer 3

Hidden content!
 ** *  *  ****** *** 

Comments

/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6/../../../x86_64-linux-gnu/Scrt1.o: In function `_start':
(.text+0x20): undefined reference to `main'
collect2: error: ld returned 1 exit status

Answer 4

Hidden content!
****  *  **    *  *   
int main ()
{
 ** *** ****  **  ** ******  * M,N;
*    ***        **** * *      *   **   * *     * * ******
*  *    ** *  ***  ***  *** * * ***   *  %d",M,N);
**     ***** *       **  ** 
 ***   ****  *   * ****    ***  * ** 0;
}

Comments

Case 0: Wrong output
Case 1: Wrong output

Answer 5

Hidden content!
#include <stdio.h>

int main()
{
    int row,col;
    while(scanf("%d %d",&row,&col)!=EOF)
    {
 *  **     ******  *     *  ****** * *     * * ** **** * array[row][col];
**** *    ** * ** * ** ***   *    *** *** ***  * *** *** * * ** save[row*col][3];
*           * *  * *** * *****  * *         *     ** * * i,j,count=0;
*  * ******  * ** *****  *  ** *  * **  *  *       **  * **   * **** *
        {
 * * ** *   *** *******             * **   **       * ****  **  * * **** **   ****  *     
 * *** * ******* *  ** ** **   *  *  * **** *  *   **   **    *      ****  *  ** *  * ***** ** *  *    * *   * ****  *   **    **   * *  *
        }
*  * ** * *  **  ** ** ** * *  *   *  *    *   ***  *** *  ***    ***  ** 
        {
*** **  *  * *** * ** ***    ***  ****   * *** ***    * **      ** *    * * ***   * **    * **** ******  
***      **** *     *     ** * ***  *  ********  ** ** * *  **     * * *  * * 
 * *  *  ***    ******  ****  ***  * *  ** * *** *   **    *** *** *****   ***** * *** * ** *****     **  * *** *  ***  
*****     *** ** * ** * * * *   ** *     *    ******  *   **** ** ****  **   *****    ** ********* *  *** ** 
 ***   **  *  ** *    ***    *  * ** ** *  **  * *    *** ****  * **     **** **      *    * *  *  * **** ****    * ** *     *     * *****      *
****     **    *  * ** **  ***  ** * *  *  **  *****   *  ** **   *    * * **   * ** * **    * ** **** ** * * * **  *  * *  ** *  ** *      
 * *  * * *  ****    *  **  * *   *     ** **    ***     *   *  ** * *** **  **  *  *** ****  ** * ****  * * * ** **  ***  * *       *  * ** ***  ** *
* * *  *  *** *   *** **** *     * ** *** ** *** ***   *    ** * *   *  *  *     *    **  *****  *      *** *  **** *** ***** * *   * *** 
  *  *  **     *  *  ****** ** **** *  *     ****** * **  *** *   *** ***   ***  *  *  ******* *
* ** ** ** ***  ** ****    ** * *  **  **  * * ***  *  ***    ** *     * * *    **** 
** ** *****   * **  **  ***  *   ********   **** * **  ** 
* **   *   * **    ** * * *    * ** *    ** * **** ** * *    * *   * %d %d\n",row,col,count);
* *         *  *   **     *   **  * ** *     ***     * **   * ** 
        {
  *  * ******** ****  *** *   ** **  * **         * **    *  *    **     **  *  * *   ***   *   *  ***
***   * **  **** **   ***  ****  *  * *   ** *******   *** *     ***  *** *   **   *      * * *****   * **  * ***  ******  ** **  * **** **   *       ** *  * *   ** ",save[i][j]);
*  * *** **** * * *****  ***  *  *** * **    *  *   ***    **** * * *   ** **** **  ** ***      ******   *
* ***   * *    *****     ****    ***** **  *  *  ****

    }

    return 0;
}

Comments

prog.c:1:1: error: expected identifier or '(' before numeric constant
 0 0 0 0 0 0
 ^

---

Case 0: Wrong output
Case 1: Wrong output

---

Case 0: Wrong output
Case 1: Wrong output

---

Case 0: Wrong output
Case 1: Wrong output

---

Case 0: Wrong output
Case 1: Wrong output

---

Case 0: Wrong output
Case 1: Wrong output

---

Case 0: Correct output
Case 1: Correct output

Answer 6

Hidden content!
#include <stdio.h>
int main()
{
* *     * *  **      * ***   ***** a,b;
** * **   *   * *    * ******   **    %d",&a,&b);
*   ** *****  * *** ** * arr[a][b];
    int i,j,count=0;
  * * * ** *   * *    *** **  *** * * *** *
    {
* ****** *****  *  *   *** *  *   **  *     * *  * *   ***  **  **
     *** * *   * *  **** *** * * *  * ** * **  **
**  ** *      *  **     *  *  * ** * *  * ***    ******** * **   * *  *  **** ****  * *    *  **  ****   
 * * *   *******     **   ***   * * **  ***    *** ** ***   *   *  * ***** ***   *** *  * *   ***  ** **  **** * * * 
  *   ****  ** ********** ** *  *  **   *  *  * ** *
    }

**    *   *  ** *** * * *******  *** ***
    {
** ** ****        * ****  * *   *    *  *    **  *****     ****  ***  ***
 ** *******   ***** **  *   ***  ** * ***  *
    ** **  ***** ** * *  * *  *  **     *  *   * * *  **  **  *   * ****    *** **  *   *
**   * *   * ** *  *** *     *******  * *  *   * *** * *    *** * *** *** *** *** **** *     *** *  ** * **    * ** *
**** *     *** *****  ***     **  **** *    * *** *****  
    }
 *  * ****  *     * * **     *****   * %d %d\n",a,b,count);
 *  ******  * ** ****  * *  * *  *****  ** 
    {
* *** *  * ***      * * ** *     ** *** ****  **  ****  * * **  * * * 
* * *  ** ***** * * * ***   *** * * ** * * ** *  **** *  * **
*** * **   ****  *     * ** **       * * ** **  *  ****    ** * *** *  *  *** *  ***
*  *  **  ** * *** *    ** ******   * **   * **  * *****  * *   ** *****  **** * *  * **** *  ** ****** ***  *** **  **** *  ** %d %d\n",i,j,arr[i][j]);
** *  ***   *****   ** ** *** **     ** *  ***  *  **  *  
    }
*** *** *  *********** **** ***   **  0;
}

Comments

Case 0: Correct output
Case 1: Correct output