稀疏矩阵存储与运算的综合程序设计.doc

数据结构课 程 设 计 任 务 书 学院名称： 数学与计算机学院 课程代码：_________________ 专业： 年级： 一、设计题目 稀疏矩阵存储与运算的综合程序设计 二、主要内容 本设计属于十字链表的应用。要求使用十字链表结构存储稀疏矩阵的元素，并实现稀疏矩阵的转置、加法及乘法运算。（链表接点数据域含元素行、列标和元素的值）。 三、具体要求及提交的材料 1．做好设计计划，认真查阅相关资料，完成程序设计及调试； 2．按《课程设计说明书_实例模板》完成课程设计说明书的撰写； 3．设计结束后，必须上交如下材料： （1）《课程设计说明书（报告）》打印稿一份；（2）课程设计说明书及源代码电子文档 四、主要技术路线提示 认真分析系统功能需求，拟定设计方案和程序框架，查阅相关资料，完成算法设计和程序调试。 五、进度安排 共计两周时间，建议进度安排如下： 选题，应该在上机实验之前完成 需求分析、方案拟定、程序框架思考可分配4学时 详细的程序设计可分配8学时 调试和分析可分配8学时。 可以有2学时的机动，即提前完成设计任务的学生可提前安排程序验收和答辩 六、 推荐参考资料 冯博琴 等编著《软件技术基础》（修改版），西安交通大学出版社，1997 等著《数据结构》清华大学出版社 李芸芳 等著《软件技术基础》（第二版），清华大学出版社，2000 徐孝凯 等著《数据结构（C语言描述）》，清华大学出版社，2004目 录 摘要………………………………………………………………………………1 1 引言……………………………………………………………………………2 1.1问题的提出…………………………………………………………………2 1.2任务与分析…………………………………………………………………2 2 概要设计………………………………………………………………………3 2.1功能需求……………………………………………………………………3 2.1.1总体要求…………………………………………………………………3 2.1.2各模块要求………………………………………………………………5 2.2数据需求……………………………………………………………………6 3详细设计与实现………………………………………………………………7 3.1 总体设计……………………………………………………………………7 3.2 各模块设计…………………………………………………………………9 4 调试分析………………………………………………………………………21 4.1设计测试数据………………………………………………………………21 4.2 测试结果及分析……………………………………………………………21 总结………………………………………………………………………………24 致谢………………………………………………………………………………25 参考文献…………………………………………………………………………26 摘 要 本课程设计主要实现在十字链表存储结构下输入稀疏矩阵，并对稀疏矩阵进行转置，相加，相乘操作，最后输出运算后的结果。程序通过调试，运行，实现了十字链表对于稀疏矩阵的存储、转置、加和乘运算，初步实现了程序的功能。 关键词：十字链表，稀疏矩阵，转置，矩阵运算…… 1 引 言 1问题的提出 用三元组数组表示稀疏矩阵，一般可以节省存储空间，同时在执行某种矩阵运算时，其执行时间不会增加太多，但是如果在矩阵运算过程中，非零元素的个数有变化，那么必将引起数组中元素的过多移动。为了克服这个缺点，我们想到了另外一种稀疏矩阵的存储方法，十字链表表示稀疏矩阵应运而生。 1.2任务与分析 本课程设计主要实现在十字链表存储结构下输入稀疏矩阵，并对稀疏矩阵进行转置，相加，相乘操作，最后输出运算后的结果。稀疏矩阵采用十字链表表示，并在十字链表存储结构下，实现稀疏矩阵的存储与转置并求两个具有相同行列数的稀疏矩阵A和B的相加矩阵C，并输出C；求两个稀疏矩阵A和B的相乘矩阵E，并输出E。  2 概要设计 1功能需求 2.1.1总体要求 本设计属于十字链表的应用，要求使用十字链表结构存储稀疏矩阵的元素，并实现稀疏矩阵的转置、加法及乘法运算。使用十字链表存储稀疏矩阵，可以很好的节省空间，并且在计算过程中，若矩阵非零元素有变化，也可以很好的处理，在这种背景之下，要求应用十字链表，完成对稀疏矩阵的存储，转置，并完成各种运算。要完成这些功能，首先需要我们对于数据结构中的十字链表的理解和关于运用十字链表存储稀疏矩阵的优点。