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