#include <stdlib.h>

#include <string.h>
#include "matrix.h"

// TODO Matrix-Funktionen implementieren

Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
{
  Matrix matrix;
  matrix.rows = rows;
  matrix.cols = cols;
  if(matrix.rows == 0 || matrix.cols == 0){ // prüfen, ob ungültige Dimensionen übergeben wurden, wenn ja, "error matrix" erstellen
    matrix.rows = 0;
    matrix.cols = 0;
    matrix.buffer = NULL;
    }
  else { // für gültige Dimensionen: Speicher allokieren
  	matrix.buffer = (float *)malloc(rows * cols * sizeof(MatrixType));
  }

  return matrix;
}


void clearMatrix(Matrix *matrix)
{
  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(rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols){ // Gültigkeit der Dimensionen prüfen
      return;
    }
    matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value; // value an vorgebenener Stelle setzen
}

MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
{
    if(rowIdx >= matrix.rows || colIdx >= matrix.cols){ // Gültigkeit der Dimensionen prüfen
      return 0;
      }
    MatrixType value;
    value = matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx]; // value an vorgegebener Stelle auslesen
    return value;
}

Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
{
    size_t rows = (matrix1.rows > matrix2.rows) ? matrix1.rows : matrix2.rows;
    size_t cols = (matrix1.cols > matrix2.cols) ? matrix1.cols : matrix2.cols;

    // Prüfen, ob Broadcasting möglich ist
    if (!((matrix1.rows == rows || matrix1.rows == 1) &&
          (matrix2.rows == rows || matrix2.rows == 1) &&
          (matrix1.cols == cols || matrix1.cols == 1) &&
          (matrix2.cols == cols || matrix2.cols == 1))) {
        Matrix errorMatrix = createMatrix(0, 0);
        return errorMatrix;
    }

    Matrix result = createMatrix(rows, cols);

    for (size_t i = 0; i < rows; i++) {
        for (size_t j = 0; j < cols; j++) {
            MatrixType val1 = matrix1.buffer[(i % matrix1.rows) * matrix1.cols + (j % matrix1.cols)];
            MatrixType val2 = matrix2.buffer[(i % matrix2.rows) * matrix2.cols + (j % matrix2.cols)];
            result.buffer[i * cols + j] = val1 + val2;
        }
    }

    return result;
}


Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
{
    if (matrix1.cols != matrix2.rows){ // prüfen, ob Matrizen multipliziert werden dürfen
      Matrix errorMatrix = createMatrix(0, 0);
      errorMatrix.buffer = NULL;
      return errorMatrix;
      }
    Matrix matrix3 = createMatrix(matrix1.rows, matrix2.cols); // Ergebnis-Matrix erstellen

    // Algorithmus für Multiplikation
    for( size_t i = 0; i < matrix1.rows; i++){
      for(size_t j = 0; j < matrix2.cols; j++){
        MatrixType sum = 0;
        for(size_t k = 0; k < matrix1.cols; k++){
          sum += getMatrixAt(matrix1, i, k) * getMatrixAt(matrix2, k, j);
        }
        setMatrixAt(sum, matrix3, i, j);
      }
    }

    return matrix3;
}