对称矩阵及对称矩阵的压缩存储

标签：对称矩阵   symmetricmatrix   

设一个N*N的方阵A，A中任意元素A[i][j]，当且仅当A[i][j] == A[j][i](0 <= i <= N-1 && 0 <= j <= N-1)，则矩阵A是对称矩阵。以矩阵的对角线为分隔，分为上三角和下三角。

如上图，对称矩阵压缩存储存储时只需要存储上三角/下三角的数据，一般情况下用下三角存储所以最多存储n(n+1)/2个数据。

对称矩阵和压缩存储的对应关系：

下三角存储i>=j,  SymmetricMatrix[i][j] == Array[i*(i+1)/2+j]

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;

template<class T>
class SymmetricMatrix
{
public:
	SymmetricMatrix(T* array, size_t n)
	{
		_arraySize = n*(n + 1) / 2;
		_size = n;
		_array = new T[_arraySize];
		assert(array);
		for (size_t i = 0; i < n; i++)
		{
			for (size_t j = 0; j < n; j++)
			{
				_array[i*(i + 1) / 2 + j] = array[i*n + j];
			}
		}
	}
	T& GetPos(size_t row, size_t col)    // 获取节点
	{
	      //如果该位置为上三角的，利用对称原理，交换该位置的行和列即可
		if (row < col)   
		{
			swap(row, col);
		}
		return _array[row*(row + 1) / 2 + col];
	} 
	void Display()     //打印
	{
		for (int i = 0; i < _size; i++)
		{
			for (int j = 0; j < _size; j++)
			{
				if (i >= j)
				{
					cout << _array[i*(i + 1) / 2 + j] << " ";
				}
				else if (i<j)
				{
					cout << _array[j*(j + 1) / 2 + i] << " ";
				}
			}
			cout << endl;
		}
		cout << endl;
	}
private:
	T *_array;      //压缩矩阵
	size_t _size;   //方阵大小_size*_size
	size_t _arraySize;   //压缩矩阵的总大小
};

int main()
{
	int Matrix[][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> mat((int *)Matrix, 5);  //建立压缩矩阵，并用Matrix矩阵初始化
	mat.Display();
	cout << mat.GetPos(1, 2) << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

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对称矩阵及对称矩阵的压缩存储

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