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说明
上三角矩阵是矩阵在对角线以下的元素均为0,即Aij = 0,i > j,例如:
1 2 3 4 5
0 6 7 8 9
0 0 10 11 12
0 0 0 13 14
0 0 0 0 15
下三角矩阵是矩阵在对角线以上的元素均为0,即Aij = 0,i < j,例如:
1 0 0 0 0
2 6 0 0 0
3 7 10 0 0
4 8 11 13 0
5 9 12 14 15
对称矩阵是矩阵元素对称于对角线,例如:
1 2 3 4 5
2 6 7 8 9
3 7 10 11 12
4 8 11 13 14
5 9 12 14 15
上三角或下三角矩阵也有大部份的元素不储存值(为0),我们可以将它们使用一维阵列来储存
以节省储存空间,而对称矩阵因为对称于对角线,所以可以视为上三角或下三角矩阵来储存。
解法
假设矩阵为nxn,为了计算方便,我们让阵列索引由1开始,上三角矩阵化为一维阵列,若以
列为主,其公式为:loc = n*(i-1) - i*(i-1)/2 + j
化为以行为主,其公式为:loc = j*(j-1)/2 + i
下三角矩阵化为一维阵列,若以列为主,其公式为:loc = i*(i-1)/2 + j
若以行为主,其公式为:loc = n*(j-1) - j*(j-1)/2 + i
公式的导证其实是由等差级数公式得到,您可以自行绘图并看看就可以导证出来,对于C/C++
或Java等索引由0开始的语言来说,只要将i与j各加1,求得loc之后减1即可套用以上的公式。
上三角矩阵是矩阵在对角线以下的元素均为0,即Aij = 0,i > j,例如:
1 2 3 4 5
0 6 7 8 9
0 0 10 11 12
0 0 0 13 14
0 0 0 0 15
下三角矩阵是矩阵在对角线以上的元素均为0,即Aij = 0,i < j,例如:
1 0 0 0 0
2 6 0 0 0
3 7 10 0 0
4 8 11 13 0
5 9 12 14 15
对称矩阵是矩阵元素对称于对角线,例如:
1 2 3 4 5
2 6 7 8 9
3 7 10 11 12
4 8 11 13 14
5 9 12 14 15
上三角或下三角矩阵也有大部份的元素不储存值(为0),我们可以将它们使用一维阵列来储存
以节省储存空间,而对称矩阵因为对称于对角线,所以可以视为上三角或下三角矩阵来储存。
解法
假设矩阵为nxn,为了计算方便,我们让阵列索引由1开始,上三角矩阵化为一维阵列,若以
列为主,其公式为:loc = n*(i-1) - i*(i-1)/2 + j
化为以行为主,其公式为:loc = j*(j-1)/2 + i
下三角矩阵化为一维阵列,若以列为主,其公式为:loc = i*(i-1)/2 + j
若以行为主,其公式为:loc = n*(j-1) - j*(j-1)/2 + i
公式的导证其实是由等差级数公式得到,您可以自行绘图并看看就可以导证出来,对于C/C++
或Java等索引由0开始的语言来说,只要将i与j各加1,求得loc之后减1即可套用以上的公式。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define N 5 int main(void) { int arr1[N][N] = { {1, 2, 3, 4, 5}, {0, 6, 7, 8, 9}, {0, 0, 10, 11, 12}, {0, 0, 0, 13, 14}, {0, 0, 0, 0, 15}}; int arr2[N*(1+N)/2] = {0}; int i, j, loc = 0; printf("原二维资料:\n"); for (i = 0; i < N; i++) { for (j = 0; j < N; j++) { printf("%4d", arr1[i][j]); } printf("\n"); } printf("\n以列为主:"); for (i = 0; i < N; i++) { for (j = 0; j < N; j++) { if (arr1[i][j] != 0) arr2[loc++] = arr1[i][j]; } } for (i = 0; i < N *(1+N) / 2; i++) printf("%d ", arr2[i]); printf("\n输入索引(i, j):"); scanf("%d, %d", &i, &j); loc = N * i - i *(i + 1) / 2+j; printf("(%d, %d) = %d", i, j, arr2[loc]); printf("\n"); return 0; }