同屏对比单位阵、对角阵、对称阵、三角阵与稀疏矩阵,解密一维映射与 CSR 压缩寻址
在算法竞赛与工程应用中,对特定结构矩阵进行存储压缩能够将空间复杂度由 $O(N^2)$ 降低至 $O(N)$ 甚至与非零元个数相关,从而极大节省内存并提升缓存命中率。
对称矩阵满足 $A[i][j] = A[j][i]$,只需存储下三角(即满足 $i \ge j$ 的元素)。对于 $N \times N$ 的对称矩阵,压缩存储在 1D 数组中,按行优先映射,$(i, j)$ 位置(设 $i \ge j$)对应的 1D 数组索引为:
若 $i < j$,由于对称性,直接访问 $\text{Index}(j, i)$。总存储空间由 $N^2$ 压缩至 $\frac{N(N+1)}{2}$。
Code Template