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