陣列的壓縮儲存(特殊矩陣 稀疏矩陣)

2021-10-08 09:12:52 字數 1937 閱讀 6425

其實這裡就不應該說是陣列了,而應該是說行列式,

對稱矩陣:a[i][j]=a[j][i]

上下三角行列式:對角線以下/以上的元素均為0

帶狀行列式:這個可能不太好理解,舉乙個例子

1 1 0 0 0

1 1 1 0 0

0 1 1 1 0

0 0 1 1 1

0 0 0 1 1

這時看對角線比較舒服,可以看出來有三條斜著的線上的元素是aij(例子裡面均是1),而剩下的是0.

介紹乙個名詞,頻寬,就是帶狀行列式的寬度,為第一行非零元格個數減一,記為s。

因為上述矩陣的特點(宣告一下,行列式也可以看成矩陣,至少在我學習的範圍內,含義上可能有所不同,但並不影響對這部分知識的闡述),這些矩陣都可以只儲存非零元,或者是對稱部分的一半,這樣就可以節約很多的空間。

採取一元矩陣的結構,這樣每一種應該怎麼放置呢?

對稱陣:a[i][j]

如果i>=j,應該為一元陣列的b[ i*(i+1)/2 + j ];

如果i對稱陣這裡有乙個細節哈,就是按照上三角和下三角儲存的一維陣列順序不一樣,上述公式是上三角按行儲存的,如果需要下三角按行儲存,按照相同的原理推一下就行。

上三角:

i>j的直接為0;

i<=j的b[ i*(i+1)/2 + j ];

下三角:

i>=j 時 b[ i*(i+1)/2 + j ];

i帶狀矩陣:

|i-j|<=s,b[2s*i+j] (s為前面提到的頻寬)

其實上下三角的問題(包括對稱),是按照行來儲存,也可以按照列,對稱陣裡面也是上下三角儲存均可,上述只是一種方式,並不唯一,如果實際操作還是建議按照自己舒服的方式來,現場推導一下。

乙個二維陣列的非零元個數遠少於零元個數且無序分布的時候。

一般的限定為非零元個數比例少於5%

方法一:三元組儲存

struct three

;

一般用這樣乙個三元組儲存。

只需要乙個結構體陣列即可。

方法二:十字鍊錶

這樣的結構體

struct three

int row,col;

//行列資訊

int value;

//數值資訊

struct three *left,

*up;

//兩個指標

這個指標是怎麼用的?

沒錯,用來連線整個鍊錶的(十字表)

結構:需要兩個結構體陣列,

乙個長度為行數,列值初始化為-1,up指標為空,left指標初始化指向自己。

另乙個長度為列數,行初始化為-1,left指標為空,up指標初始化指向自己。

每插入乙個點,需要匹配行列陣列上的結構體,將left指標指向對應行的結構體,並將行的left指標指向該節點,保證構成環,列同理;

如果之前該行或者該列有元素,按照環形鍊錶的方式處理即可。

就這樣,每一行每一列都是乙個環形鍊錶。

上述圖案對應的矩陣。

說明一下,正常情況看left和up指標可能很彆扭,你也可以換成向右和向下的指標,只要知道是使用兩個指標連線整個十字鍊錶就行了,另外我在其他部落格上也看到了不構成環形鍊錶的,但是看得出來思想都是一樣的,具體細節完全可以看個人的習慣。

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