数据结构--矩阵

数组的顺序存储

在m*n的二维数组中,如何求a[i][j]元素在内存中存放的位置

1	2	3
4	5	6
7	8	9

比如要求a[i][j]在内存中所占位置

公式: a[0]+(i*n+j)*L
a[0]代表数组的首地址
n代表数组的行数
L代表一个元素的大小

例子:a是3*3的数组,并且首地址是2000,每个元素占4Bype,求a[2][2]在内存中的地址

2000+(2*3+2)*4

 
 

特殊矩形的压缩存储

一.对称矩阵的概念:

首先看一个对称矩阵:
在这里插入图片描述

以深灰色为对称轴,由于矩阵内数据对称,因此只需将任意一边的数据存储起来即可。
考虑到存储单元的线性结构,我们可以以一维数组的形式将其存储起来。
需要存储的元素为:
在这里插入图片描述

各个元素对应在一维数组中的位置示意图(按行优先存储):
在这里插入图片描述

由图可见:元素在一维数组中的下标就是它矩阵左半部分中按行优先存储的序号。

二. 二维坐标转一维下标的方法:

矩阵中的坐标[i,j]转换成一维数组的下标K的方法为:

K = 在它前面的元素个数 = 它所在行的前面行所有元素的个数+它所在行在它前面元素的个数

例如:矩阵元素a[3,2] 对应一维数组中的下标就是:(它所在行的前面行的元素个数:第一行1个,第二行2个:1+2 = 3,它所在的列数:2 2-1 = 1,k = 3+1 = 4)4(注意:这里考虑一维数组以0为起点)

1>求它所在行的前面行所有元素的个数:
求它所在行的前面行所有元素的个数就是一个等差数列的求和,因为每行元素个数是逐级往下递增的,增量d为1,初值a1为1,终值an为i-1(i为行坐标)

sn = n(a1+an)/2 = (i-1)(1+i-1)/2 = i(i-1)/2

2>求它所在行在它前面元素的个数
它所在行前面的元素就是它的列数减一: j-1

3>结论

注意这里的i不是数组行的下标,而是元素在矩阵中的行的位置(从1开始数)
注意这里的j不是数组列的下标,而是元素在矩阵中的列的位置(从1开始数)
K = i(i-1)/2+j-1

求出的K是元素在数组中的位置下标

由于我们存储的是左半部分+对角线上的元素,此时只满足(i<=j)

右半部分不能直接套用这个公式

由于:a[i,j] = a[j,i],所以右半部分的公式可以由左半部分转换而来:

直接将左半部分公式里的i和j交换即可

三.公式

(假设k为在一维数组里的下标)

k = i(i-1)/2+j-1 (i>=j)   下三角
k = j(j-1)/2+i-1(i<j)      上三角

三角举证

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对角矩阵

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稀疏矩阵存储

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転載: blog.csdn.net/zyy130988/article/details/120990855