2025-11-26 16:45:51 +01:00

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C

#include <stdlib.h>
#include "matrix.h"
/*
* Erstellt eine Matrix. Falls rows oder cols 0 sind, wird eine leere Matrix
* mit buffer = NULL zurückgegeben (von Tests erwartet).
*/
Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols) {
Matrix m;
// Tests erwarten: Wenn eine Dimension 0 ist -> komplett leere Matrix
if (rows == 0 || cols == 0) {
m.rows = 0;
m.cols = 0;
m.buffer = NULL;
return m;
}
m.rows = rows;
m.cols = cols;
m.buffer = malloc(rows * cols * sizeof(MatrixType));
if (m.buffer == NULL) {
m.rows = 0;
m.cols = 0;
return m;
}
for (unsigned int i = 0; i < rows * cols; i++) {
m.buffer[i] = UNDEFINED_MATRIX_VALUE;
}
return m;
}
/*
* Gibt den Speicher der Matrix frei und setzt alle Felder wie von Tests erwartet.
*/
void clearMatrix(Matrix *matrix) {
if (matrix->buffer != NULL) {
free(matrix->buffer);
}
matrix->buffer = NULL;
matrix->rows = 0;
matrix->cols = 0;
}
/*
* Setzt einen Wert an Position (rowIdx, colIdx).
*/
void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx) {
if (matrix.buffer == NULL) return;
if (rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols) return;
matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value;
}
/*
* Gibt einen Wert zurück oder UNDEFINED_MATRIX_VALUE bei ungültigen Indizes.
*/
MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx) {
if (matrix.buffer == NULL) return UNDEFINED_MATRIX_VALUE;
if (rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols) return UNDEFINED_MATRIX_VALUE;
return matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx];
}
/*
* Addiert zwei Matrizen gleicher Dimension.
* Bei falscher Dimension wird eine leere Matrix mit buffer = NULL zurückgegeben.
*/
Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2) {
if (matrix1.rows != matrix2.rows || matrix1.cols != matrix2.cols) {
Matrix empty = {0, 0, NULL};
return empty;
}
Matrix result = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
for (unsigned int r = 0; r < matrix1.rows; r++) {
for (unsigned int c = 0; c < matrix1.cols; c++) {
MatrixType value =
getMatrixAt(matrix1, r, c) +
getMatrixAt(matrix2, r, c);
setMatrixAt(value, result, r, c);
}
}
return result;
}
/*
* Multipliziert zwei Matrizen.
*/
Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2) {
if (matrix1.cols != matrix2.rows) {
Matrix empty = {0, 0, NULL};
return empty;
}
Matrix result = createMatrix(matrix1.rows, matrix2.cols);
for (unsigned int r = 0; r < matrix1.rows; r++) {
for (unsigned int c = 0; c < matrix2.cols; c++) {
MatrixType sum = 0;
for (unsigned int k = 0; k < matrix1.cols; k++) {
sum += getMatrixAt(matrix1, r, k) *
getMatrixAt(matrix2, k, c);
}
setMatrixAt(sum, result, r, c);
}
}
return result;
}