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