陣列和廣義表的基本運算實現（三元組）

問題及程式碼：

a：   b： 

/*
* Copyright (c) 2016, 煙臺大學計算機與控制工程學院
* All rights reserved.
* 檔名稱：6-4.cpp
* 作    者：單昕昕
* 完成日期：2016年5月30日
* 版 本 號：v1.0
* 問題描述：假設n n的稀疏矩陣A採用三元組表示，設計一個程式exp6-4.cpp實現如下功能：
         （1）生成如下兩個稀疏矩陣的三元組a和b；
         （2）輸出a轉置矩陣的三元組；
         （3）輸出a+b的三元組；
         （4）輸出a b的三元組。
* 程式輸入：無
* 程式輸出：如題。
*/

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<set>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define M 4//行數
#define N 4//列數
#define MaxSize 1010//稀疏矩陣中非零元素最多個數

typedef struct
{
    int r;//行號
    int c;//列號
    int d;//元素值
} TupNode;//三元組定義

typedef struct
{
    int rows;//行數
    int cols;//列數
    int nums;//非零元素個數
    TupNode data[MaxSize];
} TSMatrix;//三元組順序表定義
//以行序方式掃描稀疏矩陣A，將其非零元素插入到三元組t中
void CreatMat(TSMatrix &t,int A[M][N])
{
    int i,j;
    t.rows=M,t.cols=N,t.nums=0;
    for(i=0; i<M; ++i)//行主序開始掃描
        for(j=0; j<N; ++j)
            if(A[i][j])//只儲存非零元素
            {
                t.data[t.nums].r=i;
                t.data[t.nums].c=j;
                t.data[t.nums].d=A[i][j];
                ++t.nums;
            }
}
//輸出三元組
void DisMat(TSMatrix t)
{
    if(t.nums<=0) return;
    cout<<'\t'<<t.rows<<'\t'<<t.cols<<'\t'<<t.nums<<endl;
    cout<<'\t'<<"-------------------"<<endl;
    for(int i=0; i<t.nums; ++i)
        cout<<'\t'<<t.data[i].r<<'\t'<<t.data[i].c<<'\t'<<t.data[i].d<<endl;
}
//矩陣轉置
void TranTat(TSMatrix t,TSMatrix &tb)
{
    int p,q=0,v;
    tb.rows=t.cols;
    tb.cols=t.rows;
    tb.nums=t.nums;
    if(t.nums!=0)
        for(v=0; v<t.cols; ++v)
            for(p=0; p<t.nums; ++p)
                if(t.data[p].c==v)
                {
                    tb.data[q].r=t.data[p].c;
                    tb.data[q].c=t.data[p].r;
                    tb.data[q].d=t.data[p].d;
                    ++q;
                }
}
//兩個稀疏矩陣相加
bool MatAdd(TSMatrix a,TSMatrix b,TSMatrix &c)
{
    int i=0,j=0,k=0;
    int v;
    if(a.rows!=b.rows||a.cols!=b.cols) return false;
    c.rows=a.rows,c.cols=a.cols;
    while(i<a.nums&&j<b.nums)
    {
        if(a.data[i].r==b.data[j].r)
        {
            if(a.data[i].c<b.data[j].c)
            {
                c.data[k].r=a.data[i].r;
                c.data[k].c=a.data[i].c;
                c.data[k].d=a.data[i].d;
                ++k,++i;
            }
            else if(a.data[i].c>b.data[j].c)
            {
                c.data[k].r=b.data[i].r;
                c.data[k].c=b.data[i].c;
                c.data[k].d=b.data[i].d;
                ++k,++j;
            }
            else
            {
                v=a.data[i].d+b.data[j].d;
                if(v)
                {
                    c.data[k].r=a.data[i].r;
                    c.data[k].c=a.data[i].c;
                    c.data[k].d=v;
                    ++k;
                }
                ++i,++j;
            }
        }
        else if(a.data[i].r<b.data[j].r)
        {
            c.data[k].r=a.data[i].r;
            c.data[k].c=a.data[i].c;
            c.data[k].d=a.data[i].d;
            ++k,++i;
        }
        else
        {
            c.data[k].r=b.data[i].r;
            c.data[k].c=b.data[i].c;
            c.data[k].d=b.data[i].d;
            ++k,++j;
        }
        c.nums=k;
    }
    return true;
}
//兩個稀疏矩陣相乘
void MatMul(int a[M][N],int b[M][N],int z[M][N])
{
    memset(z,0,sizeof(z));
    int i,j,k;
    for (k=0; k<N; k++)
        for(i=0; i<N; i++)
            for (j=0; j<N; j++)
                z[i][k]+=a[i][j]*b[j][k];
}

TSMatrix a,b,c;
int z[M][N];
int main()
{
    int x[M][N]= {1,0,3,0,
                  0,1,0,0,
                  0,0,1,0,
                  0,0,1,1
                 };
    int y[M][N]= {3,0,0,0,
                  0,4,0,0,
                  0,0,1,0,
                  0,0,0,2
                 };
    CreatMat(a,x);
    cout<<"a的三元組："<<endl;
    DisMat(a);
    CreatMat(b,y);
    cout<<"b的三元組："<<endl;
    DisMat(b);
    cout<<"a轉置為c"<<endl;
    TranTat(a,c);
    cout<<"c的三元組："<<endl;
    DisMat(c);
    cout<<"c=a+b"<<endl;
    cout<<"c的三元組："<<endl;
    if(MatAdd(a,b,c))  DisMat(c);
    cout<<"c=a×b"<<endl;
    cout<<"c的三元組："<<endl;
    MatMul(x,y,z);
    /*for(int i=0; i<4; ++i)
    {
        for(int j=0; j<4; ++j)
            cout<<z[i][j]<<" ";
        cout<<endl;
    }*/
    CreatMat(c,z);
    DisMat(c);
    return 0;
}
/*
1 0 3 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 1 1

3 0 0 0
0 4 0 0
0 0 1 0
0 0 0 2
*/

執行結果：