fixed problems in matrix.c

.vscode/settings.json

@@ -0,0 +1,3 @@
+{
+    "C_Cpp.errorSquiggles": "disabled"
+}

matrix.c

@@ -3,33 +3,161 @@
 #include "matrix.h"
 
 // TODO Matrix-Funktionen implementieren
-
+/* Erstellt eine Matrix mit den gegebenen Zeilen und Spalten */
 Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
 {
+    Matrix m;
 
+    if (rows == 0 || cols == 0)
+    {
+        m.rows = 0;
+        m.cols = 0;
+        m.buffer = NULL;
+        return m;
+    }
+
+    m.rows = rows;
+    m.cols = cols;
+    m.buffer = (MatrixType *)calloc(rows * cols, sizeof(MatrixType));
+
+    return m;
 }
 
 void clearMatrix(Matrix *matrix)
 {
+    if (matrix != NULL)
+    {
+        if (matrix->buffer != NULL)
+        {
+            free(matrix->buffer);
+            matrix->buffer = NULL;
+        }
 
+        matrix->rows = 0;
+        matrix->cols = 0;
+    }
 }
 
 void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
 {
-    
+    if (matrix.buffer != NULL)
+    {
+        if (rowIdx < matrix.rows && colIdx < matrix.cols)
+        {
+            matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value;
+        }
+    }
 }
-
+/* Ausgeben eines Wertes aus der Matrix
+    * matrix Die Matrix
+    * rowIdx Der Zeilenindex
+    * colIdx Der Spaltenindex
+    * Der Wert an der Stelle (rowIdx, colIdx) wird zurückgegeben
+    * Wenn der Index außerhalb der Matrix liegt ist es nicht möglich den Wert auszugeben
+    */
 MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
 {
-    
+    if(matrix.buffer == NULL || matrix.rows <= rowIdx || matrix.cols <= colIdx)
+    {
+      return UNDEFINED_MATRIX_VALUE;
+    }
+    return matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx];
+    /*Da im Speicher eindimensional anneinandergereit [000111222333] (.rows = 4, .cols = 3); 
+    Reihenindex (fängt bei null an) * Anzahl der Spalten der Matrix (2(3.Reihe)*3 = Stelle 6)[222333] -> überspringen bis zur gewünschten Zeile;
+    dann plus Spaltenindex = gewünschter Wert im Speicher*/
 }
 
+/* Addition von zwei Matrizen
+    * matrix1 Die erste Matrix
+    * matrix2 Die zweite Matrix
+    * Die Addition der beiden Matrizen wird zurückgegeben
+    * Wenn die Matrizen nicht die gleiche Gräße haben 
+      oder eine Matrix kein Spaltenvektor ist (Broadcasting), wird NULL zurückgegeben
+    */
 Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
+  if (matrix1.rows == matrix2.rows && matrix1.cols == matrix2.cols)
+  {
+    Matrix addiert = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
+    for(int i = 0; i < matrix1.rows; i++)
+    {
+      for(int j = 0; j < matrix1.cols; j++)
+      {
+        MatrixType wert = getMatrixAt(matrix1, i, j) + getMatrixAt(matrix2, i, j);
+        setMatrixAt(wert, addiert, i, j);
+      }
+    }
+    return addiert;
+  }
+  else if(matrix1.rows == matrix2.rows && matrix1.cols == 1 && matrix2.cols > 0)
+  {
+    Matrix addiert = createMatrix(matrix2.rows, matrix2.cols);
+    for(int i = 0; i < matrix2.rows; i++)
+    {
+      for(int j = 0; j < matrix2.cols; j++)
+      {
+        MatrixType wert = getMatrixAt(matrix1, i, 0) + getMatrixAt(matrix2, i, j);
+        setMatrixAt(wert, addiert, i, j);
+      }
+    }
+    return addiert;
+  }
+  else if(matrix1.rows == matrix2.rows && matrix2.cols == 1 && matrix1.cols > 0)
+  {
+    Matrix addiert = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
+    for(int i = 0; i < matrix1.rows; i++)
+    {
+      for(int j = 0; j < matrix1.cols; j++)
+      {
+        MatrixType wert = getMatrixAt(matrix1, i, j) + getMatrixAt(matrix2, i, 0);
+        setMatrixAt(wert, addiert, i, j);
+      }
+    }
+    return addiert;
+  }
+  else
+  {
+    Matrix addiert = {0, 0, UNDEFINED_MATRIX_VALUE};
+    return addiert;
+  }
+  
 
 }
-
+/* Multiplikation von zwei Matrizen
+    * matrix1 Die erste Matrix
+    * matrix2 Die zweite Matrix
+    * Die Multiplikation der beiden Matrizen wird zurückgegeben
+    * l x m * m x n = l x n -> Spalte der ersten Matrix muss gleich der Zeile der zweiten Matrix sein
+      -> wenn das nicht der Fall ist, wird NULL zurückgegeben
+    */
 Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
-    
+    if(matrix1.cols == matrix2.rows && matrix1.buffer != NULL && matrix2.buffer != NULL)
+    {
+      Matrix mult = createMatrix(matrix1.rows, matrix2.cols);
+      for(int i = 0; i < matrix1.rows; i++)
+      {
+        for(int j = 0; j < matrix2.cols; j++)
+        {
+          MatrixType wert = 0;
+          MatrixType res = 0;
+          for(int k = 0; k < matrix2.rows; k++)
+          {
+            wert = getMatrixAt(matrix1, i, k) * getMatrixAt(matrix2, k, j);
+            res = res + wert;
+            wert = res;
+          }
+          setMatrixAt(wert, mult, i, j);
+        }
+      }
+      return mult;
+    }
+    else
+    {
+      Matrix mult = {0, 0, UNDEFINED_MATRIX_VALUE};
+      return mult;
+    }
 }
+
+
+

matrix.h

@@ -7,6 +7,11 @@ typedef float MatrixType;
 
 // TODO Matrixtyp definieren
 
+typedef struct {
+    unsigned int rows;
+    unsigned int cols;
+    MatrixType *buffer;
+} Matrix;
 
 Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
 void clearMatrix(Matrix *matrix);
@@ -17,3 +22,20 @@ Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
 
 
 #endif
+
+
+
+
+
+
+/* 
+struct -> Matrix liegt im Speicher direkt hintereinander 
+Array:
+000
+111
+222
+333
+Speicher -> [000111222333] (Könnte auch andere anzahl an reihen oder spalten haben in speicher nicht sichtabar)
+rows und cols Anzahl der Reihen und Zeilen (fängt bei 1 an)
+buffer zeigt auf den Wert im Speicher
+*/

matrixTests.c

@@ -46,7 +46,7 @@ void test_addReturnsCorrectResult(void)
 
     Matrix result = add(matrix1, matrix2);
 
-    float expectedResults[] = {8, 10, 12, 14, 16, 18};
+    float expectedResults[] = {8, 10, 12, 14, 16, 18  };
 
     TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(matrix1.rows, result.rows);
     TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(matrix2.rows, result.rows);