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