matrix.c geschrieben, kleine Fehler noch vorhanden
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f8c2cefecb
9
.vscode/settings.json
vendored
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9
.vscode/settings.json
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,9 @@
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{
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"makefile.launchConfigurations": [
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{
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"cwd": "c:\\Users\\z004w66a\\projects\\Info2\\Praktikum_Aufgabe2\\I2_NeuronalesNetz",
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"binaryPath": "c:\\Users\\z004w66a\\projects\\Info2\\Praktikum_Aufgabe2\\I2_NeuronalesNetz\\mnist",
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"binaryArgs": []
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}
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]
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}
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Binary file not shown.
@ -54,7 +54,7 @@ void test_readImagesReturnsCorrectImageWidth(void)
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|||||||
GrayScaleImageSeries *series = NULL;
|
GrayScaleImageSeries *series = NULL;
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||||||
const unsigned short expectedWidth = 10;
|
const unsigned short expectedWidth = 10;
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||||||
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);
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||||||
@ -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);
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||||||
|
|||||||
191
matrix.c
191
matrix.c
@ -1,35 +1,224 @@
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#include <stdlib.h>
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#include <stdlib.h>
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||||||
#include <string.h>
|
#include <string.h>
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#include <stdio.h>
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#include "matrix.h"
|
#include "matrix.h"
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// TODO Matrix-Funktionen implementieren
|
// TODO Matrix-Funktionen implementieren
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Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
|
Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols)
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{
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{
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if (rows != 0 && cols != 0)
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|
{
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Matrix m = {rows, cols};
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size_t total = (size_t)rows * (size_t)cols;
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MatrixType *block = calloc(total, sizeof(MatrixType));
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if (block == NULL)
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{
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|
printf("Fehler bei der Speicherreservierung!\n");
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}
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m.buffer = block;
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return m;
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}
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else
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{
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|
printf("Fehler! Die Anzahl der Reihen und Spalten der Matrix darf nicht null sein!\n");
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}
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}
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}
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void clearMatrix(Matrix *matrix)
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void clearMatrix(Matrix *matrix)
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{
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{
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if (matrix != NULL)
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|
{
|
||||||
|
if (matrix->buffer != NULL)
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|
{
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free(matrix->buffer);
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|
matrix->buffer = NULL;
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|
}
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|
else
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|
{
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|
printf("Die Matrixgröße darf nicht NULL sein!\n");
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|
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|
}
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matrix->rows = 0;
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|
matrix->cols = 0;
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}
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|
else
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{
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|
printf("Keine gültige Matrix zum Leeren!\n");
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|
}
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}
|
}
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void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
|
void setMatrixAt(MatrixType value, Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
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{
|
{
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||||||
|
if (matrix.buffer != NULL)
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|
{
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if (rowIdx < matrix.rows && colIdx < matrix.cols)
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|
{
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size_t index = rowIdx * matrix.cols + colIdx;
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|
matrix.buffer[index] = value;
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}
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else
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{
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|
printf("Fehler, Zeile bzw Spalte außerhalb der Matrixdimensionen!\n");
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}
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|
}
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|
else
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{
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|
printf("Fehler! Matrix nicht initialisier oder leer\n");
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}
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}
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}
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MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
|
MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
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||||||
{
|
{
|
||||||
|
if (matrix.buffer != NULL)
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||||||
|
{
|
||||||
|
if (rowIdx < matrix.rows && colIdx < matrix.cols)
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|
{
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|
size_t index = rowIdx * matrix.cols + colIdx;
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|
MatrixType value = matrix.buffer[index];
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return value;
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}
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|
else
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{
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|
printf("Fehler! Zeile oder Spalte ausserhalb der Matrixdimensionen!\n");
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|
}
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|
}
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|
else
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|
{
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||||||
|
printf("Fehler! Matrix nicht initialisiert oder leer!\n");
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|
}
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||||||
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|
||||||
}
|
}
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Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
|
Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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{
|
{
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||||||
|
if (matrix1.cols == matrix2.cols && matrix1.rows == matrix2.rows)
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|
{
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|
Matrix matrixAdd = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
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||||||
|
for (size_t i = 0; i < matrix1.rows; i++)
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|
{
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||||||
|
for (size_t j = 0; j < matrix1.cols; j++)
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|
{
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|
MatrixType value1 = getMatrixAt(matrix1, i, j);
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||||||
|
MatrixType value2 = getMatrixAt(matrix2, i, j);
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|
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||||||
|
MatrixType sum = value1 + value2;
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|
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||||||
|
size_t index = i * matrix1.cols + j;
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||||||
|
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||||||
|
matrixAdd.buffer[index] = sum;
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||||||
|
}
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||||||
|
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|
}
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||||||
|
return matrixAdd;
|
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|
}
|
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|
||||||
|
else if (matrix1.rows == matrix2.rows && matrix2.cols == 1)
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|
{
|
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|
Matrix matrixAdd = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
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|
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < matrix1.rows; i++)
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||||||
|
{
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||||||
|
for (size_t j = 0; j < matrix1.cols; j++)
|
||||||
|
{
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||||||
|
MatrixType value1 = getMatrixAt(matrix1, i, j);
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||||||
|
MatrixType value2 = getMatrixAt(matrix2, i, 1);
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||||||
|
|
||||||
|
MatrixType sum = value1 + value2;
|
||||||
|
size_t index = i * matrix1.cols + j;
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||||||
|
|
||||||
|
matrixAdd.buffer[index] = sum;
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|
}
|
||||||
|
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||||||
|
}
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||||||
|
return matrixAdd;
|
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|
}
|
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|
|
||||||
|
else if (matrix1.rows == matrix2.rows && matrix1.cols == 1)
|
||||||
|
{
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||||||
|
Matrix matrixAdd = createMatrix(matrix2.rows, matrix2.cols);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < matrix2.rows; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (size_t j = 0; j < matrix2.cols; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MatrixType value1 = getMatrixAt(matrix1, i, 1);
|
||||||
|
MatrixType value2 = getMatrixAt(matrix2, i, j);
|
||||||
|
|
||||||
|
MatrixType sum = value1 + value2;
|
||||||
|
size_t index = i * matrix1.cols + j;
|
||||||
|
|
||||||
|
matrixAdd.buffer[index] = sum;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return matrixAdd;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
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||||||
|
printf("Fehler bei der Matrixaddition! Die Matritzen sind nicht gleich gross!\n");
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
|
Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
if (matrix1.cols == matrix2.rows)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Matrix matrixMult = createMatrix(matrix1.rows, matrix2.cols);
|
||||||
|
MatrixType sum = 0.0;
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||||||
|
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < matrix1.rows; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (size_t j = 0; j < matrix2.cols; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (size_t k = 0; k < matrix1.cols; k++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MatrixType value1 = getMatrixAt(matrix1, i, k);
|
||||||
|
MatrixType value2 = getMatrixAt(matrix2, k, j);
|
||||||
|
|
||||||
|
sum += value1 * value2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
size_t index = i * matrixMult.cols + j;
|
||||||
|
matrixMult.buffer[index] = sum;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return matrixMult;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Fehler bei der Matrixmultiplikation! Die Anzahl an Zeilen der ersten Matrix entspricht nicht der Anzahl an Spalten der zweiten Matrix!\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
9
matrix.h
9
matrix.h
@ -5,7 +5,14 @@
|
|||||||
|
|
||||||
typedef float MatrixType;
|
typedef float MatrixType;
|
||||||
|
|
||||||
// TODO Matrixtyp definieren
|
// Matrixtyp definieren
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||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned int rows;
|
||||||
|
unsigned int cols;
|
||||||
|
MatrixType *buffer;
|
||||||
|
}Matrix;
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||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
|
Matrix createMatrix(unsigned int rows, unsigned int cols);
|
||||||
|
|||||||
@ -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};
|
||||||
@ -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);
|
||||||
|
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