在C ++中压缩行稀疏矩阵

时间:2020-03-20 17:08:58

标签: c++ algorithm matrix data-structures sparse-matrix

我必须使用3个动态数组(索引从0开始)在C ++中实现CSR矩阵数据结构,但我遇到了麻烦。所以我必须实现2个功能:

1)modify(int i, int j, TElem e)-将(i,j)的值修改为e或添加if(如果不存在)或删除,如果e为null。

2)element(int i, int j) const-返回在(i,j)上找到的值

我想用下面的方式测试我的代码:

矩阵m(4,4); m.print();它将打印:

行:0 0 0 0 0

列:

值:

(这很好)

现在,如果我要修改:m.modify(1,1,5); //元素(1,1)将设置为5

m.print()的输出;将是:

行:0 1 1 1 1

列:1

值:5(也可以)

现在,如果我要打印m.element(1,1),它将返回0,而m.element(0,1)将返回5。

这是我对element(int i,int j)的实现:

    int currCol;
    for (int pos = this->lines[i]; pos < this->lines[i+1]; pos++) {
        currCol = this->columns[pos];
        if (currCol == j)
            return this->values[pos];
        else if (currCol > j)
            break;
    }
    return NULL_TELEM;

构造函数如下:

Matrix::Matrix(int nrLines, int nrCols) {
    if (nrLines <= 0 || nrCols <= 0)
        throw exception();
    this->nr_lines = nrLines;
    this->nr_columns = nrCols;
    this->values = new TElem[100];
    this->values_capacity = 1;
    this->values_size = 0; 
    this->lines = new int[nrLines + 1];
    this->columns = new TElem[100];
    this->columns_capacity = 1;
    this->columns_size = 0; 
    for (int i = 0; i <= nrLines; i++)
        this->lines[i] = NULL_TELEM;
}

这是“修改”方法:

TElem Matrix::modify(int i, int j, TElem e) {
    if (i < 0 || j < 0 || i >= this->nr_lines || j >= nr_columns)
        throw exception();
    int pos = this->lines[i];
    int currCol = 0;
    for (; pos < this->lines[i + 1]; i++) {
        currCol = this->columns[pos];
        if (currCol >= j)
            break;
    }
    if (currCol != j) {
        if (!(e == 0)) 
            add(pos, i, j, e);
    }
    else if (e == 0)
        remove(pos, i);
    else
        this->values[pos] = e;
    return NULL_TELEM;
}

这是插入方法:

void Matrix::add(int index, int line, int column, TElem value)
{
    this->columns_size++;
    this->values_size++;
    for (int i = this->columns_size; i >= index + 1; i--) {
        this->columns[i] = this->columns[i - 1];
        this->values[i] = this->values[i - 1];
    }
    this->columns[index] = column;
    this->values[index] = value;
    for (int i = line; i <= this->nr_lines; i++) //changed to i = line + 1;
        this->lines[i]++;
}

有人可以帮我吗?我不知道为什么会发生这种情况,这些天我真的需要完成此实现。

它只是不能通过下一个测试。如果我想打印元素,则我有(4,0)= 0(4,1)= 0 ...(4,8)= 0和(4,9)= 3。现在看来这很奇怪。

void testModify() {
    cout << "Test modify" << endl;
    Matrix m(10, 10);
    for (int j = 0; j < m.nrColumns(); j++)
        m.modify(4, j, 3);
    for (int i = 0; i < m.nrLines(); i++)
        for (int j = 0; j < m.nrColumns(); j++)
            if (i == 4)
                assert(m.element(i, j) == 3);
                //cout << i << " " << j << ":" << m.element(i, j)<<'\n';
            else
                assert(m.element(i, j) == NULL_TELEM);
}

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

当您使用空矩阵(全零)调用modify(1, 1, 5)时,将导致对add(0, 1, 1, 5)的调用。递增columns_sizevalues_size(都到1),for循环体将不执行,将columns[0]更新为1values[0]5,然后从元素lines开始递增所有lines[1]的值,并将它们全部设置为1(lines[0]仍为0)。但是lines[1]应该表示我们刚刚添加的元素,因此应该为0,因为使用columns[0]找到了该值。

add末尾的for循环应从元素line + 1开始。