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