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面试题

请阐述对于大小为100x90的稀疏矩阵,其中非零元素有10个,每个整型数占用2字节,采用三元组表示该矩阵时,其所需的存储空间是多少字节?

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答案:

解答思路:

首先,我们需要理解稀疏矩阵和三元组表示法。稀疏矩阵是指大部分元素为零的矩阵。为了节省存储空间,我们可以只存储非零元素的相关信息。在三元组表示法中,稀疏矩阵的非零元素由三部分组成:元素的行索引、列索引和值。因此,对于每个非零元素,我们需要额外的空间来存储这三个信息。题目中给出的矩阵大小为100*90,共有非零元素10个,每个整型数占2字节。我们需要计算存储这10个非零元素的索引和值所需的字节数。

最优回答:

对于每个非零元素,我们需要存储其行索引、列索引和值。行索引和列索引各需要存储一个整数,假设使用int类型,那么每个索引需要2字节(假设平台为32位系统)。值也需要存储一个整数,同样需要2字节。因此,每个非零元素需要 2字节(索引)+ 2字节(值)+ 符号位(通常忽略不计)= 4字节。所以,存储10个非零元素的索引和值总共需要 4字节/个 * 10个 = 40字节。此外,还需要存储矩阵的行数和列数,假设这两个数也采用int类型并占用2字节,则还需额外4字节。因此,总字节数为 40字节 + 4字节 = 44字节。所以,用三元组表示该矩阵时所需的字节数是44字节。

解析:

稀疏矩阵的存储方式有多种,包括压缩存储和非压缩存储。三元组表示法是一种压缩存储方式,只存储非零元素的相关信息,适用于大部分元素为零的矩阵。此外,还有其他压缩存储方式如十字链表等。在计算机科学中,节省存储空间是一个重要的问题,特别是在处理大规模数据时。对于稀疏矩阵的压缩存储可以大大提高存储效率并减少计算时间。
创作类型:
原创

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