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