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