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