forked from freudenreichan/info2Praktikum-NeuronalesNetz
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4.6 KiB
C
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C
#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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#include "matrix.h"
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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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if (rows == 0 || cols == 0) {
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return (Matrix){0}; // Setzt rows, cols und den Puffer auf 0/NULL
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}
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Matrix m;
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m.rows = rows;
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m.cols = cols;
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// Speicher reservieren und mit 0 initialisieren
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m.buffer = (MatrixType *)calloc((size_t)rows * cols, sizeof(MatrixType));
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// Falls Arbeitsspeicher voll ist
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if (m.buffer == NULL) {
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m.rows = 0;
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m.cols = 0;
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}
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return m;
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}
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void clearMatrix(Matrix *matrix)
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//prüfen ob pointer exisitert und ob es einen buffer gibt
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if (matrix != NULL && matrix->buffer != NULL)
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{
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// Speicher freigeben
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free(matrix->buffer);
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// Werte zurücksetzen
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matrix->buffer = NULL;
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matrix->rows = 0;
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matrix->cols = 0;
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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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{
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// Sind Idx innerhalb der Matrix?
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if (matrix.buffer != NULL && rowIdx < matrix.rows && colIdx < matrix.cols)
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{
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// Umrechnung von 2D auf 1D
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matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx] = value;
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}
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}
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MatrixType getMatrixAt(const Matrix matrix, unsigned int rowIdx, unsigned int colIdx)
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{
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// Sicherheitsprüfung wie beim setzen
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if (matrix.buffer != NULL && rowIdx < matrix.rows && colIdx < matrix.cols)
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{
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return matrix.buffer[rowIdx * matrix.cols + colIdx];
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}
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// Fehlerwert, falls außerhalb der grenzen
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return UNDEFINED_MATRIX_VALUE;
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}
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Matrix add(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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{
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// Prüfen ob Zeilenanzahl gleich ist und ob buffer existieren
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if (matrix1.buffer == NULL || matrix2.buffer == NULL || matrix1.rows != matrix2.rows)
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{
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return (Matrix){0};
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}
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// Wenn beide Matrixen gleich groß sind:
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if (matrix1.cols == matrix2.cols)
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{
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Matrix result = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
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if (result.buffer == NULL) return (Matrix){0};
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unsigned int totalElements = matrix1.rows * matrix1.cols;
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for (unsigned int i = 0; i < totalElements; i++)
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{
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result.buffer[i] = matrix1.buffer[i] + matrix2.buffer[i];
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}
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return result;
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}
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//Wenn matrix2 ein Spaltenvektor ist
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else if (matrix2.cols == 1)
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{
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Matrix result = createMatrix(matrix1.rows, matrix1.cols);
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if (result.buffer == NULL) return (Matrix){0};
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for (unsigned int r = 0; r < matrix1.rows; r++)
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{
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for (unsigned int c = 0; c < matrix1.cols; c++)
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{
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// Wert mit r und c aus m1 + Wert mit r aus m2
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result.buffer[r * matrix1.cols + c] = matrix1.buffer[r * matrix1.cols + c] + matrix2.buffer[r];
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}
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}
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return result;
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}
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//Wenn matrix1 ein Spaltenvektor ist
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else if (matrix1.cols == 1)
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{
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Matrix result = createMatrix(matrix2.rows, matrix2.cols);
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if (result.buffer == NULL) return (Matrix){0};
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for (unsigned int r = 0; r < matrix2.rows; r++)
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{
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for (unsigned int c = 0; c < matrix2.cols; c++)
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{
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//gleich wie davor nur m1 und m2 getauscht
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result.buffer[r * matrix2.cols + c] = matrix2.buffer[r * matrix2.cols + c] + matrix1.buffer[r];
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}
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}
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return result;
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}
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return (Matrix){0};
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}
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Matrix multiply(const Matrix matrix1, const Matrix matrix2)
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{
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// Überprüfen, ob die Matrizen gültig sind und ob ihre Dimensionen eine Multiplikation erlauben
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if (matrix1.buffer == NULL || matrix2.buffer == NULL || matrix1.cols != matrix2.rows)
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{
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return (Matrix){0};
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}
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// Ergebnismatrix erstellen
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Matrix result = createMatrix(matrix1.rows, matrix2.cols);
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// Überprüfen, ob die Speicherreservierung erfolgreich war
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if (result.buffer == NULL)
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{
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return (Matrix){0};
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}
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// Jede Zeile der ersten Matrix durchlaufen
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for (unsigned int i = 0; i < matrix1.rows; i++)
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{
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// Jede Spalte der zweiten Matrix durchlaufen
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for (unsigned int j = 0; j < matrix2.cols; j++)
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{
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MatrixType sum = 0;
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// Summe der Produkte berechnen
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for (unsigned int k = 0; k < matrix1.cols; k++)
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{
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sum += matrix1.buffer[i * matrix1.cols + k] *
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matrix2.buffer[k * matrix2.cols + j];
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}
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// Berechneten Wert in der Ergebnismatrix speichern
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result.buffer[i * result.cols + j] = sum;
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}
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}
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return result;
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} |