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