以上规则可以推广到多维数组的情况:优先 顶序可规定为先排最右的下标,从右到左 最后排最左下标:列优先顺序与此相反, 先排最左下标,从左向右,最后排最右下 标。 按上述两种方式顺序存储的序组,只要 知道开始结点的存放地址(即基地址), 维数和每维的上、下界,以及每个数组元 素所占用的单元数,就可以将数组元素的 存放地址表示为其下标的线性函数。因此 数组中的任元素可以在相同的时间内存 取,即顺序存储的数组是一个随机存取结 构
以上规则可以推广到多维数组的情况:优先 顺序可规定为先排最右的下标,从右到左, 最后排最左下标:列优先顺序与此相反, 先排最左下标,从左向右,最后排最右下 标。 按上述两种方式顺序存储的序组,只要 知道开始结点的存放地址(即基地址), 维数和每维的上、下界,以及每个数组元 素所占用的单元数,就可以将数组元素的 存放地址表示为其下标的线性函数。因此, 数组中的任一元素可以在相同的时间内存 取,即顺序存储的数组是一个随机存取结 构
例如,二维数组Am按“行优先顺序”存储在内存 中,假设每个元素占用d个存储单元。 元素a的存储地址应是数组的基地址加上排在a 前面的元素所占用的单元数。因为a位于第行 第j列,前面i-1行共有(-1)xn个元素,第行上 a前面又有-1个元素,故它前面一共有(-1) n+j-1个元素,因此,aj的地址计算函数为 Loc(a)=Loc(a1)+(-1)*n+1]d 同样,三维数组A按“行优先顺序”存储,其地址 计算函数为 LOC(ajk)=LoC(a11)+(-1)n*+(-1)p+(k 1)刀]*d
例如,二维数组Amn按“行优先顺序”存储在内存 中,假设每个元素占用d个存储单元。 元素aij的存储地址应是数组的基地址加上排在aij 前面的元素所占用的单元数。因为aij位于第i行、 第j列,前面i-1行一共有(i-1) ×n个元素,第i行上 aij前面又有j-1个元素,故它前面一共有(i-1) ×n+j-1个元素,因此,aij的地址计算函数为: LOC(aij)=LOC(a11)+[(i-1)*n+j-1]*d 同样,三维数组Aijk按“行优先顺序”存储,其地址 计算函数为: LOC(aijk)=LOC(a111)+[(i-1)*n*p+(j-1)*p +(k- 1)]*d
上述讨论均是假设数组各维的下界是不是1, 更一般的二维数组是A[C1.d1,C2d2],这里 C1,C2不一定是1。a前一共有i-c1行,二维数 组一共有d2-C2+1列,故这i-c1行共有(i C1)*(d2-C2+1)个元素,第上a前一共有 C2个元素,因此,ai的地址计算函数为 Loc(a)=LOC(ac1c)+[(-C1)*(d2-C2+1)+ C2]*d 例如,在C语言中,数组各维下标的下界是0, 因此在C语言中,二维数组的地址计算公式 为 LoC(aij)=LOC(a00)+(i*(d2+1)+j*d
上述讨论均是假设数组各维的下界是不是1, 更一般的二维数组是A[c1..d1,c2..d2],这里 c1,c2不一定是1。aij前一共有i-c1行,二维数 组一共有d2-c2+1列,故这i-c1行共有(ic1)*(d2-c2+1)个元素,第i行上aij前一共有jc2个元素,因此,aij的地址计算函数为: LOC(aij)=LOC(ac1c2 )+[(i-c1)*(d2-c2+1)+jc2)]*d 例如,在C语言中,数组各维下标的下界是0, 因此在C语言中,二维数组的地址计算公式 为: LOC(aij)=LOC(a00)+(i*(d2+1)+j)*d
53矩阵的压缩存储 在科学与工程计算问题中,矩阵是一种常用的 数学对象,在高级语言编制程序时,简单而又自 然的方法,就是将一个矩阵描述为一个二维数组 矩阵在这种存储表示之下,可以对其元素进行随 机存取,各种矩阵运算也非常简单,并且存储的 密度为1。但是在矩阵中非零元素呈某种规律分 布或者矩阵中出现大量的零元素的情况下,看起 来存储密度仍为1,但实际上占用了许多单元去 存储重复的非零元素或零元素,这对高阶矩阵会 造成极大的浪费,为了节省存储空间,我们可 以对这类矩阵进行压缩存储:即为多个相同的非 零元素只分配一个存储空间;对零元素不分配空
5.3 矩阵的压缩存储 在科学与工程计算问题中,矩阵是一种常用的 数学对象,在高级语言编制程序时,简单而又自 然的方法,就是将一个矩阵描述为一个二维数组。 矩阵在这种存储表示之下,可以对其元素进行随 机存取,各种矩阵运算也非常简单,并且存储的 密度为1。但是在矩阵中非零元素呈某种规律分 布或者矩阵中出现大量的零元素的情况下,看起 来存储密度仍为1,但实际上占用了许多单元去 存储重复的非零元素或零元素,这对高阶矩阵会 造成极大的浪费,为了节省存储空间, 我们可 以对这类矩阵进行压缩存储:即为多个相同的非 零元素只分配一个存储空间;对零元素不分配空 间
53.1特殊矩阵 所谓特殊矩阵是指非零元素或零元素的分布有 定规律的矩阵,下面我们讨论几种特殊矩阵的压 缩存储。 1、对称矩阵 在一个n阶方阵A中,若元素满足下述性质 ai=ai0≤≌n-1 则称A为对称矩阵。如图5.1便是一个5阶对称矩阵。 对称矩阵中的元素关于主对角线对称,故只要存 储矩阵中上三角或下三角中的元素,让每两个对 称的元素共享一个存储空间,这样,能节约近 半的存储空间。不失一般性,我们按“行优先
5.3.1特殊矩阵 所谓特殊矩阵是指非零元素或零元素的分布有一 定规律的矩阵,下面我们讨论几种特殊矩阵的压 缩存储。 1、对称矩阵 在一个n阶方阵A中,若元素满足下述性质: aij=aji 0≦i,j≦n-1 则称A为对称矩阵。如图5.1便是一个5阶对称矩阵。 对称矩阵中的元素关于主对角线对称,故只要存 储矩阵中上三角或下三角中的元素,让每两个对 称的元素共享一个存储空间,这样,能节约近一 半的存储空间。不失一般性,我们按“行优先