Транспонирование прямоугольной матрицы
Транспонирование прямоугольной матрицы
Приемы работы с массивами размерностью больше 1 удобно рассматривать на типовой задаче, например, такой как транспонирование матрицы.
Суть задачи транспонирования матрицы А = {аij} заключается в замене строк столбцами и столбцов строками в соответствии с формулой а 'ij= аij, где а 'ij — элементы транспонированной матрицы А' = {аij}. Максимальная величина индексов i и j задается константами m (количество строк) и т (количество столбцов), соответственно диапазон их значений составляет: i = 0..m-1, j ~ 0..n-1. Элементы матрицы задаются статически — в сегменте данных.
Выше уже отмечалось то, каким образом производится локализация в памяти элемента многомерного массива исходя из его логического номера при условии, что размерность элементов — 1 байт. Локализация элемента матрицы А относительно базового адреса производится по формуле:
аij = n*i+j. (2.1)
Соответствующий элемент в транспонируемой матрице будет расположен по адресу:
A'ij-m*i+j. (2.2)
Например, рассмотрим матрицу 3x4:
02h 04h 06h 08h
16h 24h 38h 45h
47h 48h 57h 56h
Эта матрица в памяти будет выглядеть так:
02h. 04h, 06h. 08h. 16h. 24h. 38h. 45h. 47h. 48h, 57h. 56h
Транспонированный вариант матрицы:
02h 16h 47h
04h 24h 48h
06h 38h 57h
08h 45h 56h
Транспонированный вариант матрицы в памяти будет выглядеть следующим образом:
02h. 16h. 47h. 04h. 24h. 48h. 06h. 38h, 57h. 08h. 45h. 56h
Для решения задачи «в лоб» по формулам 1 и 2 требуется выделять в памяти область для хранения транспонированной матрицы, совпадающую по размеру с исходной.
;prg29_102.asm - программа на ассемблере транспонирования матрицы.
:Вход: mas[n] - матрица mxn.
:Выход: _mas[n] - транспонированная матрица nxm.
.data
m dw 3 : i =0.. 2
n dw 4 ;j=0..3
:задаем матрицу 3x4 (mxn):
mas db 02h.04h.06h.08h.l6h.24h,38h.45h.47h,48h.57h,56h
s_mas=$-mas
_mas db sjnas dup (Offh)
temp db 0
'code'
mov cx.m
xorsi.si :i:=0 ml: push ex :цикл по i
xordiidi ;J:-0
локализуем masij по формуле: masij=n*i+j m2: mov ax.n
mul si предполагаем, что результат в рамках ах
add ax.di : n*i+j
mov bx.ax
mov al ,mas[bx]
movtemp.al локализуем место-приемник в jnasij по формуле: _masij=masji=m*i+j
mov ax.m
mul di предполагаем, что результат в рамках ах
add ax,si
mov al .temp
mov _mas[bx].al
incdi :j:=j+l
loop rn2
inc si
pop ex восстанавливаем счетчик внешнего цикла
loop ml
Отметим, что для транспонирования прямоугольной матрицы необязательно ее моделировать так, как это сделано в предыдущей программе. Кнут приводит соотношение, которое позволяет транспонировать матрицу в линейном порядке, зная только значения тип. Для этого используется соотношение, при котором значение из ячейки i (для 0<i<N = mn-1) исходной матрицы переводится в ячейку m*x (mod N) транспонированной матрицы.
