對稱矩陣及對稱矩陣的壓縮存儲
設一個N*N的方陣A,A中任意元素Aij,當且僅當Aij == Aji(0 <= i <= N-1 && 0 <= j <= N-1),則矩陣A是對稱矩陣。以矩陣的對角線爲分隔,分爲上三角和下三角。
壓縮存儲稱矩陣存儲時只需要存儲上三角/下三角的數據,所以最多存儲n(n+1)/2個數據。
對稱矩陣和壓縮存儲的對應關係:下三角存儲i>=j, SymmetricMatrix[i][j] == Array[i*(i+1)/2+j]
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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
using namespace std;
/**************
*對稱矩陣
*壓縮存儲:把下三角矩陣存儲在一維數組中
*(二維對稱矩陣 下三角陣 在一維數組中 座標爲 i * (i + 1) / 2 + j)
*
****/
template<class T>
class SymmetricMatrix
{
public:
SymmetricMatrix(T* a, size_t n);
~SymmetricMatrix();
T& Access(size_t i, size_t j);
void Display() const;
protected:
size_t _size;
T* _a;
size_t _n;//維數
};
template<class T>
SymmetricMatrix<T>::SymmetricMatrix(T* a, size_t n)
:_size((n * (n + 1))/2)// 注意數據定義順序
,_a(new T[_size])
,_n(n)
{
size_t index = 0;
for (size_t i = 0; i < n; i++)
{
for (size_t j = 0; j < n; j++)
{
if (j <= i)
{
_a[index++] = a[i * n + j];
}
else
{
break;//存下三角
}
}
}
}
template<class T>
void SymmetricMatrix<T>::Display() const
{
for (size_t i = 0; i < _n; ++i)
{
for (size_t j = 0; j < _n; j++)
{
if (j <= i)
{
cout<<_a[i * (i + 1) / 2 + j]<<" ";
}
else
{
cout<<_a[j * (j + 1) / 2 + i]<<" "; // 巧妙
}
}
cout<<endl;
}
}
template<class T>
SymmetricMatrix<T>::~SymmetricMatrix()
{
if (_a)
{
delete[] _a;
_n = 0;
_size = 0;
}
}
template<class T>
T& Access(size_t i, size_t j)
{
if (j > i)
{
swap(i, j);
}
return _a[i * (i + 1) / 2 + j];
}
void test_Sym()
{
int a [5][5]=
{
{0,1,2,3,4},
{1,0,1,2,3},
{2,1,0,1,2},
{3,2,1,0,1},
{4,3,2,1,0},
};
SymmetricMatrix<int> s((int*)a,5);
s.Display();
}
int main()
{
test_Sym();
return 0;
}
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