选择题
1. 下列关于稀疏矩阵的描述中,哪一项是正确的?
A. 稀疏矩阵中的非零元素数量多于零元素数量
B. 稀疏矩阵通常用于存储大量数据
C. 稀疏矩阵存储方式可以节省存储空间
D. 稀疏矩阵的行数和列数必须相等
答案:C. 稀疏矩阵存储方式可以节省存储空间
解析:稀疏矩阵中的零元素数量远超过非零元素数量,因此采用压缩存储方式可以显著节省存储空间。
填空题
2. 对稀疏矩阵进行压缩存储,可以采用三元组表法,其中每个三元组包含三个元素: ______、______、______。
答案:行索引、列索引、非零元素值
解析:三元组表法通过记录非零元素所在的行索引、列索引及其值来压缩存储稀疏矩阵,从而减少存储空间。
3. 一个10行8列的稀疏矩阵a共有73个零元素,则该矩阵的非零元素个数为______。
答案:7
解析:根据矩阵的总元素个数计算,10行8列的矩阵共有80个元素,其中73个是零元素,因此非零元素个数为80 - 73 = 7。
判断题
4. 三元组表法是一种适用于任何矩阵的压缩存储方法。 ( )
答案:错误
解析:三元组表法主要适用于稀疏矩阵,因为稀疏矩阵中零元素较多,非零元素较少,采用三元组表可以有效节省空间。而对于非稀疏矩阵,三元组表法并不适用。
5. 若一个矩阵大部分元素都为零,则该矩阵被称为稀疏矩阵。 ( )
答案:正确
解析:稀疏矩阵的定义就是大部分元素为零,仅有少量非零元素。
论述题
6. 论述如何使用三元组表法对稀疏矩阵进行压缩存储,并说明其优缺点。
答案:
三元组表法是一种常见的稀疏矩阵压缩存储方法,其基本思想是只存储矩阵中的非零元素及其位置。具体步骤如下:
1. 构建一个三元组表,每个三元组包含三个元素:行索引、列索引、非零元素值。
2. 遍历整个矩阵,对于每个非零元素,记录其行索引、列索引以及元素值,将这些信息作为一个三元组存入表中。
3. 使用三元组表而不是完整的矩阵表示,可以节省大量存储空间。
优点:
1. 显著减少存储空间:因为只记录非零元素,所以对于零元素较多的稀疏矩阵,能够极大地节省存储空间。
2. 查找效率高:通过三元组表,可以快速定位和访问非零元素。
缺点:
1. 增加了额外的计算开销:需要维护行索引和列索引的信息,增加了一些额外的计算和存储开销。
2. 不适用于非稀疏矩阵:如果矩阵中非零元素较多,三元组表可能会比直接存储矩阵占用更多空间。
综上所述,三元组表法在处理稀疏矩阵时具有显著优势,但在选择是否使用该方法时需考虑矩阵的稀疏性。
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