forked from freudenreichan/info2Praktikum-NeuronalesNetz
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Commits
d4375c31e8
..
main
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447e77a7bf | ||
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a6749f07d1 | ||
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2436240736 | ||
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fde82f2d9a | ||
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0fc70f982c | ||
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b271c865cb | ||
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077c6def78 |
+60
-3
@@ -1,4 +1,61 @@
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mnist
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# ---> C
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runTests
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# Prerequisites
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*.d
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# Object files
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*.o
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*.o
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*.exe
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*.ko
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*.obj
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*.elf
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# Linker output
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*.ilk
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*.map
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*.exp
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# Precompiled Headers
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*.gch
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*.pch
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# Libraries
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*.lib
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*.la
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*.lo
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# Shared objects (inc. Windows DLLs)
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*.dll
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*.so
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*.so.*
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*.dylib
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# Executables
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*.exe
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*.out
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*.app
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*.i*86
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*.x86_64
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*.hex
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Startcode/mnist
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Startcode/runTests
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# Debug files
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*.dSYM/
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*.su
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*.idb
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*.pdb
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# Kernel Module Compile Results
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*.mod*
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*.cmd
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.tmp_versions/
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modules.order
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Module.symvers
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Mkfile.old
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dkms.conf
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# IDE folders
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.vscode/
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.idea/
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# macOS
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.DS_Store
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Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,22 @@
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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|
#include <string.h>
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#include "imageInput.h"
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#define BUFFER_SIZE 100
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|
#define FILE_HEADER_STRING "__info2_image_file_format__"
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|
// TODO Implementieren Sie geeignete Hilfsfunktionen für das Lesen der Bildserie aus einer Datei
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// TODO Vervollständigen Sie die Funktion readImages unter Benutzung Ihrer Hilfsfunktionen
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GrayScaleImageSeries *readImages(const char *path)
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{
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|
GrayScaleImageSeries *series = NULL;
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|
return series;
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|
}
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|
// TODO Vervollständigen Sie die Funktion clearSeries, welche eine Bildserie vollständig aus dem Speicher freigibt
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|
void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series)
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||||||
|
{
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -54,7 +54,7 @@ void test_readImagesReturnsCorrectImageWidth(void)
|
|||||||
GrayScaleImageSeries *series = NULL;
|
GrayScaleImageSeries *series = NULL;
|
||||||
const unsigned short expectedWidth = 10;
|
const unsigned short expectedWidth = 10;
|
||||||
const char *path = "testFile.info2";
|
const char *path = "testFile.info2";
|
||||||
prepareImageFile(path, 8, expectedWidth, 2, 1);
|
prepareImageFile(path, expectedWidth, 8, 2, 1);
|
||||||
series = readImages(path);
|
series = readImages(path);
|
||||||
TEST_ASSERT_NOT_NULL(series);
|
TEST_ASSERT_NOT_NULL(series);
|
||||||
TEST_ASSERT_NOT_NULL(series->images);
|
TEST_ASSERT_NOT_NULL(series->images);
|
||||||
@@ -70,7 +70,7 @@ void test_readImagesReturnsCorrectImageHeight(void)
|
|||||||
GrayScaleImageSeries *series = NULL;
|
GrayScaleImageSeries *series = NULL;
|
||||||
const unsigned short expectedHeight = 10;
|
const unsigned short expectedHeight = 10;
|
||||||
const char *path = "testFile.info2";
|
const char *path = "testFile.info2";
|
||||||
prepareImageFile(path, expectedHeight, 8, 2, 1);
|
prepareImageFile(path, 8, expectedHeight, 2, 1);
|
||||||
series = readImages(path);
|
series = readImages(path);
|
||||||
TEST_ASSERT_NOT_NULL(series);
|
TEST_ASSERT_NOT_NULL(series);
|
||||||
TEST_ASSERT_NOT_NULL(series->images);
|
TEST_ASSERT_NOT_NULL(series->images);
|
||||||
@@ -0,0 +1,35 @@
|
|||||||
|
#include <stdlib.h>
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||||||
|
#include <string.h>
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|
#include "matrix.h"
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|
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|
// TODO Matrix-Funktionen implementieren
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|
Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
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{
|
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|
}
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|
void clearMatrix(Matrix *matrix)
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|
{
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|
}
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|
void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -1,26 +1,19 @@
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|||||||
#ifndef MATRIX_H
|
#ifndef MATRIX_H
|
||||||
#define MATRIX_H
|
#define MATRIX_H
|
||||||
|
|
||||||
#define UNDEFINED_MATRIX_VALUE 0
|
#define UNDEFINED_MATRIX_VALUE 0
|
||||||
|
|
||||||
typedef float MatrixType;
|
typedef float MatrixType;
|
||||||
|
|
||||||
// TODO Matrixtyp definieren
|
// TODO Matrixtyp definieren
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct
|
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||||||
{
|
Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
|
||||||
unsigned int rows; // Anzahl der Zeilen
|
void clearMatrix(Matrix *matrix);
|
||||||
unsigned int cols; // Anzahl der Spalten
|
void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx);
|
||||||
MatrixType *buffer; // Zeiger auf die Matrixdaten
|
MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx);
|
||||||
} Matrix;
|
Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
|
||||||
|
Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
|
||||||
|
|
||||||
Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
|
|
||||||
void clearMatrix(Matrix *matrix);
|
#endif
|
||||||
void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx);
|
|
||||||
MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx);
|
|
||||||
Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
|
|
||||||
Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2);
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
|
||||||
@@ -71,6 +71,32 @@ void test_addFailsOnDifferentInputDimensions(void)
|
|||||||
TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(0, result.cols);
|
TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(0, result.cols);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void test_addSupportsBroadcasting(void)
|
||||||
|
{
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||||||
|
MatrixType buffer1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
|
||||||
|
MatrixType buffer2[] = {7, 8};
|
||||||
|
Matrix matrix1 = {.rows=2, .cols=3, .buffer=buffer1};
|
||||||
|
Matrix matrix2 = {.rows=2, .cols=1, .buffer=buffer2};
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix result1 = add(matrix1, matrix2);
|
||||||
|
Matrix result2 = add(matrix2, matrix1);
|
||||||
|
|
||||||
|
float expectedResults[] = {8, 9, 10, 12, 13, 14};
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(matrix1.rows, result1.rows);
|
||||||
|
TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(matrix1.cols, result1.cols);
|
||||||
|
TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(matrix1.rows, result2.rows);
|
||||||
|
TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(matrix1.cols, result2.cols);
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_ASSERT_EQUAL_INT(sizeof(expectedResults)/sizeof(expectedResults[0]), result1.rows * result1.cols);
|
||||||
|
TEST_ASSERT_EQUAL_FLOAT_ARRAY(expectedResults, result1.buffer, result1.cols * result1.rows);
|
||||||
|
TEST_ASSERT_EQUAL_INT(sizeof(expectedResults)/sizeof(expectedResults[0]), result2.rows * result2.cols);
|
||||||
|
TEST_ASSERT_EQUAL_FLOAT_ARRAY(expectedResults, result2.buffer, result2.cols * result2.rows);
|
||||||
|
|
||||||
|
free(result1.buffer);
|
||||||
|
free(result2.buffer);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void test_multiplyReturnsCorrectResults(void)
|
void test_multiplyReturnsCorrectResults(void)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
MatrixType buffer1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
|
MatrixType buffer1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
|
||||||
@@ -138,7 +164,7 @@ void test_setMatrixAtFailsOnIndicesOutOfRange(void)
|
|||||||
Matrix matrixToTest = {.rows=2, .cols=3, .buffer=buffer};
|
Matrix matrixToTest = {.rows=2, .cols=3, .buffer=buffer};
|
||||||
|
|
||||||
setMatrixAt(-1, matrixToTest, 2, 3);
|
setMatrixAt(-1, matrixToTest, 2, 3);
|
||||||
TEST_ASSERT_EQUAL_FLOAT_ARRAY(expectedResults, matrixToTest.buffer, matrixToTest.cols * matrixToTest.rows);
|
TEST_ASSERT_EQUAL_FLOAT_ARRAY(expectedResults, matrixToTest.buffer, sizeof(buffer)/sizeof(MatrixType));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void setUp(void) {
|
void setUp(void) {
|
||||||
@@ -159,6 +185,7 @@ int main()
|
|||||||
RUN_TEST(test_clearMatrixSetsMembersToNull);
|
RUN_TEST(test_clearMatrixSetsMembersToNull);
|
||||||
RUN_TEST(test_addReturnsCorrectResult);
|
RUN_TEST(test_addReturnsCorrectResult);
|
||||||
RUN_TEST(test_addFailsOnDifferentInputDimensions);
|
RUN_TEST(test_addFailsOnDifferentInputDimensions);
|
||||||
|
RUN_TEST(test_addSupportsBroadcasting);
|
||||||
RUN_TEST(test_multiplyReturnsCorrectResults);
|
RUN_TEST(test_multiplyReturnsCorrectResults);
|
||||||
RUN_TEST(test_multiplyFailsOnWrongInputDimensions);
|
RUN_TEST(test_multiplyFailsOnWrongInputDimensions);
|
||||||
RUN_TEST(test_getMatrixAtReturnsCorrectResult);
|
RUN_TEST(test_getMatrixAtReturnsCorrectResult);
|
||||||
@@ -1,96 +0,0 @@
|
|||||||
#include <stdio.h>
|
|
||||||
#include <stdlib.h>
|
|
||||||
#include <string.h>
|
|
||||||
#include "imageInput.h"
|
|
||||||
|
|
||||||
#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;
|
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||||||
|
|
||||||
// return series;
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||||||
|
|
||||||
FILE *file = fopen(path, "rb");
|
|
||||||
if (file == NULL) {
|
|
||||||
return NULL; // Datei existiert nicht oder konnte nicht geöffnet werden
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Überprüfe den Dateitag
|
|
||||||
char fileTag[25];
|
|
||||||
fread(fileTag, sizeof(fileTag[0]), 24, file);
|
|
||||||
fileTag[24] = '\0'; // Null-Terminierung des Strings
|
|
||||||
|
|
||||||
if (strcmp(fileTag, "__info2_image_file_format__") != 0) {
|
|
||||||
fclose(file);
|
|
||||||
return NULL; // Ungültiges Dateiformat
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Lese die Metadaten: Anzahl der Bilder, Breite und Höhe
|
|
||||||
unsigned short numberOfImages, width, height;
|
|
||||||
fread(&numberOfImages, sizeof(numberOfImages), 1, file);
|
|
||||||
fread(&width, sizeof(width), 1, file);
|
|
||||||
fread(&height, sizeof(height), 1, file);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Speicher für die Bildserie und die Bilddaten allozieren
|
|
||||||
GrayScaleImageSeries *series = (GrayScaleImageSeries *)malloc(sizeof(GrayScaleImageSeries));
|
|
||||||
if (series == NULL) {
|
|
||||||
fclose(file);
|
|
||||||
return NULL; // Speicher konnte nicht allokiert werden
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
series->count = numberOfImages;
|
|
||||||
series->images = (GrayScaleImage *)malloc(numberOfImages * sizeof(GrayScaleImage));
|
|
||||||
series->labels = (unsigned char *)malloc(numberOfImages * sizeof(unsigned char));
|
|
||||||
|
|
||||||
if (series->images == NULL || series->labels == NULL) {
|
|
||||||
free(series);
|
|
||||||
fclose(file);
|
|
||||||
return NULL; // Speicher konnte nicht allokiert werden
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Lese die Bilddaten und die Labels
|
|
||||||
for (int i = 0; i < numberOfImages; i++) {
|
|
||||||
series->images[i].width = width;
|
|
||||||
series->images[i].height = height;
|
|
||||||
series->images[i].buffer = (GrayScalePixelType *)malloc(width * height * sizeof(GrayScalePixelType));
|
|
||||||
|
|
||||||
if (series->images[i].buffer == NULL) {
|
|
||||||
// Fehlerbehandlung: Speicher freigeben, wenn Allocation fehlschlägt
|
|
||||||
for (int j = 0; j < i; j++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
free(series->images[j].buffer);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
free(series->images);
|
|
||||||
free(series->labels);
|
|
||||||
free(series);
|
|
||||||
fclose(file);
|
|
||||||
return NULL;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Lese die Pixel-Daten und das Label
|
|
||||||
fread(series->images[i].buffer, sizeof(GrayScalePixelType), width * height, file);
|
|
||||||
fread(&series->labels[i], sizeof(unsigned char), 1, file);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fclose(file);
|
|
||||||
return series;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// TODO Vervollständigen Sie die Funktion clearSeries, welche eine Bildserie vollständig aus dem Speicher freigibt
|
|
||||||
void clearSeries(GrayScaleImageSeries *series)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (series == NULL) return;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < series->count; i++) {
|
|
||||||
free(series->images[i].buffer); // Speicher für das Bild freigeben
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
free(series->images); // Speicher für die Bild-Array freigeben
|
|
||||||
free(series->labels); // Speicher für die Labels freigeben
|
|
||||||
free(series);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -1,127 +0,0 @@
|
|||||||
#include <stdlib.h>
|
|
||||||
#include <string.h>
|
|
||||||
#include "matrix.h"
|
|
||||||
|
|
||||||
// TODO Matrix-Funktionen implementieren
|
|
||||||
|
|
||||||
Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
Matrix m = {0, 0, NULL};
|
|
||||||
|
|
||||||
if (rows > 0 && cols > 0)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
m.rows = rows;
|
|
||||||
m.cols = cols;
|
|
||||||
m.buffer = malloc(rows * cols * sizeof(int));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return m;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void clearMatrix(Matrix *matrix)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
|
|
||||||
if (matrix == NULL)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Speicher freigeben, falls vorhanden
|
|
||||||
free(matrix->buffer);
|
|
||||||
matrix->buffer = NULL;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Metadaten zurücksetzen
|
|
||||||
matrix->rows = 0;
|
|
||||||
matrix->cols = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value; // setzte Matrix auf den Wert value am Punkt (row col)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
MatrixType value = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (rowIdx < matrix.rows && colIdx < matrix.cols)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
value = matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx]; // hole Wert value am Punkt (row col)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return value;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
Matrix result = {0};
|
|
||||||
|
|
||||||
if (matrix1.rows != matrix2.rows || matrix1.cols != matrix2.cols)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return result;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
result.rows = matrix1.rows;
|
|
||||||
result.cols = matrix1.cols;
|
|
||||||
result.buffer = malloc(result.rows * result.cols * sizeof(MatrixType));
|
|
||||||
|
|
||||||
// wenn buffer nicht allokiert werden kann dann zurücksetzen und abbrechen
|
|
||||||
if (result.buffer == NULL)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
result.rows = result.cols = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
return result;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Matritzenaddition
|
|
||||||
for (unsigned int i = 0; i < result.rows; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
for (unsigned int j = 0; j < result.cols; j++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
result.buffer[i * result.cols + j] = matrix1.buffer[i * matrix1.cols + j] + matrix2.buffer[i * matrix2.cols + j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return result;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
|
|
||||||
{
|
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Matrix result = {0};
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if (matrix1.cols != matrix2.rows)
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{
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return result;
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}
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result.rows = matrix1.rows;
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result.cols = matrix2.cols;
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result.buffer = malloc(result.rows * result.cols * sizeof(MatrixType));
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// wenn buffer nicht allokiert werden kann dann zurücksetzen und abbrechen
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if (result.buffer == NULL)
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{
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result.rows = result.cols = 0;
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return result;
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}
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// Matritzenmultiplikation
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for (int r = 0; r < result.rows; r++) // Zeile in Ergebnis
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{
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for (int m = 0; m < result.cols; m++) // Spalte in Ergebnis
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{
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MatrixType sum = 0;
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for (int n = 0; n < matrix1.cols; n++)
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{
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sum += matrix1.buffer[r * matrix1.cols + n] *
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matrix2.buffer[n * matrix2.cols + m];
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}
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result.buffer[r * result.cols + m] = sum;
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}
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}
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return result;
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}
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