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多维数组-矩阵的压缩存储- 特殊矩阵(二)


发布日期:2019/5/15
 

三角矩阵

()三角矩阵的划分

以主对角线划分三角矩阵有上三角矩阵和下三角矩阵两种

①上三角矩阵

如下图(a)所示它的下三角(不包括主角线)中的元素均为常数c

②下三角矩阵

与上三角矩阵相反它的主对角线上方均为常数c如下图(b)所示

注意

在多数情况下三角矩阵的常数c为零

()三角矩阵的压缩存储

三角矩阵中的重复元素c可共享一个存储空间其余的元素正好有n×(n+)/因此三角矩阵可压缩存储到向量sa[

n(n+)/]中其中c存放在向量的最后一个分量中

① 上三角矩阵中a ij 和sa[k]之间的对应关系

上三角矩阵中主对角线之上的第p行(≤p

a ij 元素前有i行(从第0行到第i-1行),一共有:

(n-0)+(n-1)+(n-2)+…+(n-i)=i×(2n-i+1)/2个元素;

在第i行上,a ij 之前恰有j-i个元素(即a ij ,a i,j+l ,…,a i,j-1 ),因此有:

sa[i×(2n-i+1)/2+j-i]= a ij

所以:

┌i×(2n-i+1)/2+j-i 当i≤j

k=│

└n×(n+1)/2 当i>j

②下三角矩阵中a ij 和sa[k]之间的对应关系

┌i×(i+1)/2+j 当i≥j

k=│

└n×(n+1)/2 当i

注意:

三角矩阵的压缩存储结构是随机存取结构。tw.wingWit.CoM

3.对角矩阵

所有的非零元素集中在以主对角线为中心的带状区域中,即除了主对角线和主对角线相邻两侧的若干条对角线上的元素之外,其余元

素皆为零的矩阵为对角矩阵。

【例】下图给出了一个三对角矩阵。

其中:

非零元素仅出现在主对角上(a ii ,0≤i≤n-1),紧邻主对角线上面的那条对角线上(a i , i+1 ,0≤i≤n-2)和紧邻主对角线下

面的那条对角线上(a i+1 , i ,0≤i≤n-2)。当|i-j|>1时,元素a ij =0。

由此可知,一个k对角线矩阵(k为奇数)A是满足下述条件的矩阵:

若|i-j|>(k-1)/2,则元素a ij =0。

对角矩阵可按行优先顺序或对角线的顺序,将其压缩存储到一个向量中,并且也能找到每个非零元素和向量下标的对应关系。具

体【参见练习】

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