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imageInput.c

@@ -6,17 +6,95 @@
 #define BUFFER_SIZE 100
 #define FILE_HEADER_STRING "__info2_image_file_format__"
 
-// TODO Implementieren Sie geeignete Hilfsfunktionen für das Lesen der Bildserie aus einer Datei
 
 // TODO Vervollständigen Sie die Funktion readImages unter Benutzung Ihrer Hilfsfunktionen
 GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path)
 {
-    GrayScaleImageSeries *series = NULL;
+    // Initialisiert einen Zeiger zur struct und reserviert Speicherplatz
+    GrayScaleImageSeries *series = malloc(sizeof(GrayScaleImageSeries));    
+    if(series == NULL){
+        printf("Es ist nicht genügend Speicher übrig");
+        return NULL;
+    }
 
+    FILE * data = fopen(path, "rb");
+    if (data == NULL){
+        printf("Die Datei konnte nicht gelesen werden");
+        return NULL;
+    }
+
+    // Überprüfung, ob die Datei einen Header hat
+    char header[BUFFER_SIZE];
+    fread(header, strlen(FILE_HEADER_STRING), 1, data);
+    header[strlen(FILE_HEADER_STRING)] ='\0';
+    if(strncmp(header, FILE_HEADER_STRING, strlen(FILE_HEADER_STRING) )!= 0){
+        printf("Die Datei hat keinen Header");
+        fclose(data);
+        return NULL;
+    }
+    //liest die Anzahl der Bilder aus
+    fread(&series->count, sizeof(unsigned short),1, data);
+    series->images = malloc(series->count * sizeof(GrayScaleImage));
+    if (series->images == NULL){
+        printf("Es ist nicht genügend Speicher übrig");
+        fclose(data);
+        return NULL;
+    }
+
+    //liest die Höhe und Breite der Bilder aus
+    unsigned short height = 0, width = 0;
+    fread(&width, sizeof(unsigned short), 1, data);
+    fread(&height, sizeof(unsigned short), 1, data);
+    
+    //reserviert Speicher für die Labels, die aber erst nach jedem Bild eingelesen werden
+    series->labels = malloc(sizeof(unsigned char) * series->count);
+    if (series->labels == NULL){
+        printf("Es ist nicht genügend Speicher übrig");
+        free(series->images);
+        fclose(data);
+        return NULL;
+    }
+    
+    //liest jedes Bild einzeln aus und speichert es in images
+    for(int counter_picture = 0 ; counter_picture < series->count; counter_picture++){
+        
+        // für jedes Bild muss vorher eine Größe festgelegt werden, die jedoch in diesem Fall immer gleich ist
+        series->images[counter_picture].width = width;
+        series->images[counter_picture].height =height;
+        unsigned int size_picture = height * width;
+
+        //reservieren des Speichers für Buffer, der die einzelnen Pixels speichert
+        series->images[counter_picture].buffer = malloc(size_picture* sizeof(GrayScalePixelType));
+        if (series->images[counter_picture].buffer == NULL){
+            printf("Es ist nicht genügend Speicher übrig");
+            free(series->images);
+            free(series);
+            fclose(data);
+            return NULL;
+        }
+
+        //einlesen der einzelnen Pixel in buffer
+        for(int counter_pixels = 0; counter_pixels < size_picture; counter_pixels++){
+            fread(&series->images[counter_picture].buffer[counter_pixels], sizeof(unsigned char), 1, data);
+        } 
+        
+        //einlesen der Labels
+        fread(&series->labels[counter_picture], sizeof(unsigned char), 1, data);        
+        
+    }
+
+    fclose(data);
     return series;
 }
 
 // TODO Vervollständigen Sie die Funktion clearSeries, welche eine Bildserie vollständig aus dem Speicher freigibt
 void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series)
 {
+    //erst den Speicherplatz der Pixel freigeben
+    for(int number= 0; number < series->count; number++){
+        free(series->images[number].buffer);
+    }
+    // dann die Bilder freigeben
+    free(series-> images);
+    free(series);
 }

imageInput.h

@@ -12,7 +12,7 @@ typedef struct
 
 typedef struct
 {
-    GrayScaleImage *images;
+    GrayScaleImage *images; //in sich verschachtelte Struktur
     unsigned char *labels;
     unsigned int count;
 } GrayScaleImageSeries;

matrix.c

@@ -2,22 +2,20 @@
 #include <string.h>
 #include "matrix.h"
 
-// TODO Matrix-Funktionen implementieren
-
 Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
 {
-    Matrix matrix = {NULL, 0, 0};
+    Matrix m = {NULL, 0, 0};
 
     if (rows == 0 || cols == 0)
-        return matrix;   //gibt leere Matrix zurück
+        return m;
 
-    matrix.buffer = (MatrixType *)calloc(rows * cols, sizeof(MatrixType));
+    m.buffer = (MatrixType *)calloc(rows * cols, sizeof(MatrixType));
-    if (matrix.buffer == NULL) //auf verfügbaren Speicherplatz prüfen
+    if (m.buffer == NULL)
-        return matrix;
+        return m;
 
-    matrix.rows = rows;  
+    m.rows = rows;
-    matrix.cols = cols;
+    m.cols = cols;
-    return matrix;   //Matrix zurückgeben
+    return m;
 }
 
 void clearMatrix(Matrix *matrix)
@@ -25,18 +23,18 @@ void clearMatrix(Matrix *matrix)
 
     if (matrix != NULL)
     {
-        free(matrix->buffer);   //Speicherplatz bereinigen
+        free(matrix->buffer);
-        matrix->buffer = NULL;  //Werte auf 0 setzen
+        matrix->buffer = NULL;
         matrix->rows = 0;
         matrix->cols = 0;
     }
 }
 
 void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
+// Matrix matrix zu Matrix *matrix, empfehlung
 {
-    if (rowIdx < matrix.rows && colIdx < matrix.cols && matrix.buffer != NULL) //Prüft ob Zugriff möglich
+    if (rowIdx < matrix.rows && colIdx < matrix.cols && matrix.buffer != NULL)
         matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value;
-        //schreibt 2D element in 1D Liste: Element_Reihe*Matrix_Spalten + Element_Spalte
 }
 
 MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
@@ -47,10 +45,11 @@ MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int co
 }
 
 // TODO: Funktionen implementieren
+
 Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
-    //  immer Probe, gleiche Zeilen der Matrizen
+    //  check, equal rows
-    // "Elementweise Addition": Probe, ob matrix gleiche größe hat
+    // "Elementweise Addition": test, if two matrix has exact size
     if (matrix1.rows == matrix2.rows && matrix1.cols == matrix2.cols)
     {
         Matrix result_add = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
@@ -65,7 +64,7 @@ Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
         }
         return result_add;
     }
-    // "Broadcasting": matrix1 hat 1 Spalte
+    // "Broadcasting": matrix1 has 1 collum
     if (matrix1.rows == matrix2.rows && matrix1.cols == 1)
     {
         Matrix result_add = createMatrix(matrix1.rows, matrix2.cols);
@@ -79,7 +78,7 @@ Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
         }
         return result_add;
     }
-    // "Broadcasting": matrix2 hat 1 Spalte
+    // "Broadcasting": matrix2 has 1 collum
     if (matrix1.rows == matrix2.rows && matrix2.cols == 1)
     {
         Matrix result_add = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
@@ -99,14 +98,13 @@ Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 
 Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
 {
+    // Needed: rows/Zeilen, collums/Spalten
     MatrixType buffer_add;
-    
+    // Probe ob Spalten1 = Zeilen2
-    if (!matrix1.buffer || !matrix2.buffer) // Probe ob leere Matrize vorliegt 
+    if (matrix1.cols != matrix2.rows)
-        return createMatrix(0, 0);
-    if (matrix1.cols != matrix2.rows) // Probe ob Spalten1 = Zeilen2
         return createMatrix(0, 0);
 
-    Matrix result_mul = createMatrix(matrix1.rows, matrix2.cols);
+    Matrix result_mul = createMatrix(matrix1.rows, matrix2.cols); // ""
 
     for (unsigned int index = 0; index < matrix1.rows; index++)
     {
@@ -115,9 +113,11 @@ Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
             buffer_add = 0;
             for (unsigned int skalar = 0; skalar < matrix1.cols; skalar++)
             {
+                // buffer_add += matrix1[index][skalar]*matrix2[skalar][shift];
                 buffer_add += getMatrixAt(matrix1, index, skalar) * getMatrixAt(matrix2, skalar, shift);
             }
-            setMatrixAt(buffer_add, result_mul, index, shift);
+            // matrix_mul[index][shift] = buffer_add;
+            setMatrixAt(buffer_add, result_mul, index, shift); // result als Pointer, also mit &result
         }
     }
     return result_mul;

matrix.h

@@ -7,7 +7,7 @@ typedef float MatrixType;
 
 // TODO Matrixtyp definieren
 typedef struct {
-    MatrixType *buffer;
+    MatrixType *matrix;
     unsigned int rows;
     unsigned int cols;
 }Matrix;