MA-2
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commit
08072dd34f
50
TestMatrix.c
Normal file
50
TestMatrix.c
Normal file
@ -0,0 +1,50 @@
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/**********************************************************************\
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* Kurzbeschreibung:
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* "Funktionstest" - Matrizen mit Werten erzeugen
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* und alle implementierten Funktionen aus matrixOp.c zum Test aufrufen
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*
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* Datum: Autor:
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*
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*
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/*--- #includes ------------------------------------------------------*/
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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS //VC++: keine scanf() Warnungen
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#include <stdlib.h>
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#include <stdio.h>
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#include <time.h>
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#include "matrixOp.h"
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/*--- #defines -------------------------------------------------------*/
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/*--- Lokale Datentypen (typedef) ------------------------------------*/
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/*--- Modulglobale static Variablen ----------------------------------*/
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/*--- Prototypen lokaler Funktionen ----------------------------------*/
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/*--- Funktionsdefinitionen ------------------------------------------*/
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/*--- main -----------------------------------------------------------*/
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int main(void)
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{
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unsigned int z, s;
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float firstElem;
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printf("Test verschiedener Funktionen der Bibliothek\n");
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printf("Gew\x81nschte Matrizen-Gr\x94sse eingeben\n Zeilen, Spalten (> 0; z.B.: 3,4):");
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scanf("%d,%d", &z, &s);
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printf("Matrix Elemente eingeben (F. Test nur 1.Elem.,\n weitere Elemente werden mit +1 erzeugt)\n");
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printf(" Element in [1,1] (z.B.: 4.5):");
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scanf("%f", &firstElem);
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createMatrix(s, z);
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printf("Test Create Zero und Rand:\n");
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printf("CreateMatrixZero: a[%u,%u]=\n", z, s);
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Matrix zeroMat = createMatrixZero(s, z);
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printMatrix(zeroMat);
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printf("CreateMatrixRand: a[%u,%u]=\n", z, s);
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Matrix randMat = createMatrixRand(s, z);
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|
printMatrix(randMat);
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}
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205
matrixOp.c
Normal file
205
matrixOp.c
Normal file
@ -0,0 +1,205 @@
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/**********************************************************************\
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* Kurzbeschreibung: matrixOp.c
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* Bietet Funktionen fuer Operationen mit Matrizen
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*
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* Datum: Autor: Grund der Aenderung:
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*
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/*--- #includes ------------------------------------------------------*/
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#include <float.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <stdio.h>
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#include <time.h>
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#include "matrixOp.h"
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/*--- #defines -------------------------------------------------------*/
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/*--- Lokale Datentypen (typedef) ------------------------------------*/
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/*--- Modulglobale static Variablen ----------------------------------*/
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/*--- Prototypen lokaler Funktionen ----------------------------------*/
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/*--- Funktionsdefinitionen ------------------------------------------*/
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/*--------------------------------------------------------------------*\
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* Erstellt eine neue Matrix (cM)
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|
* - reserviert lediglich den notwendigen Speicher
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* - dynamische Verwaltung von Speicher muss mit malloc() und free()
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|
* durchgef<EFBFBD>hrt werden; dynamische Arrays sind nicht erlaubt !!!
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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Matrix createMatrix(unsigned int spalten, unsigned int zeilen)
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{
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Matrix matrix1;
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|
matrix1.mElement = (float *)malloc(spalten * zeilen * sizeof(float));
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|
matrix1.zeilen = zeilen;
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|
matrix1.spalten = spalten;
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|
return matrix1;
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|
}
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/*--------------------------------------------------------------------*\
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|
* Erstellt und initialisiert eine neue Matrix (zM)
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|
* - reserviert den notwendigen Speicher
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||||||
|
* - befuellt die Matrix mit 0
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
Matrix createMatrixZero(unsigned int spalten, unsigned int zeilen)
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|
{
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|
Matrix matrix1 = createMatrix(spalten,zeilen);
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|
|
||||||
|
float inhalt[zeilen][spalten];
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|
//matrix1.mElement = *inhalt;
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|
for (int i = 0; i < zeilen; ++i) {
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|
for (int j = 0; j < spalten; ++j) {
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|
inhalt[i][j] = 0;
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}
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|
}
|
||||||
|
return matrix1;
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||||||
|
}
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|
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/*--------------------------------------------------------------------*\
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||||||
|
* Erstellt und initialisiert eine neue Matrix (rM)
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|
* - reserviert den notwendigen Speicher
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||||||
|
* - befuellt die Matrix mit Zufallszahlen
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
Matrix createMatrixRand(unsigned int spalten, unsigned int zeilen)
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|
{
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|
Matrix matrix1 = createMatrix(spalten,zeilen);
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||||||
|
|
||||||
|
float inhalt[zeilen][spalten];
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||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < zeilen; ++i) {
|
||||||
|
for (int j = 0; j < spalten; ++j) {
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||||||
|
inhalt[i][j] = 69;
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|
}
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|
}
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|
return matrix1;
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|
}
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/*--------------------------------------------------------------------*\
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|
* Kopiert eine Matrix und gibt die Kopie zurueck (yM)
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
Matrix copyMatrix(const Matrix toCopy)
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|
{
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|
// TODO
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|
return toCopy;
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|
}
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/*--------------------------------------------------------------------*\
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|
* "Loescht" eine Matrix (dM)
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|
* - gibt reservierten Speicher wieder frei !
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|
* - in der urspruenglichen, uebergebenen Matrix bleiben die Werte erhalten!
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
void deleteMatrix(Matrix toDelete)
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|
{
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|
// TODO
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||||||
|
}
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/*--------------------------------------------------------------------*\
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|
* "Loescht / Zerstoert" eine uebergegebene Matrix (ddM)
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|
* - gibt Speicher wieder frei, setzt alle Werte auf NULL bzw. "0" !
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|
* - Beachte Unterschiede zur vorigen Funktion !!!
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
void destroyMatrix(Matrix *pToDestroy)
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|
{
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||||||
|
// TODO
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
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/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Gibt den Eintrag der Matrix an der Stelle (xPos, yPos) zurueck (gE)
|
||||||
|
* Rueckgabe im Fehlerfall: ERROR
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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||||||
|
MatTyp getEntryAt(const Matrix ma, unsigned int xPos, unsigned int yPos)
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||||||
|
{
|
||||||
|
// TODO
|
||||||
|
return *ma.mElement;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Setzt den Eintrag der Matrix an der Stelle (xPos, yPos) (sE)
|
||||||
|
* Rueckgabe: TRUE, im Fehlerfall: FALSE
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|
\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
Bool setEntryAt(Matrix ma, unsigned int xPos, unsigned int yPos, MatTyp value)
|
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|
{
|
||||||
|
// TODO
|
||||||
|
return TRUE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
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||||||
|
* Gibt eine Matrix im Kommandofenster "schoen formatiert" aus (pM)
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|
\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
void printMatrix(const Matrix ma)
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|
{
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|
float inhalt[ma.zeilen][ma.spalten];
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|
//inhalt[0][0] = *ma.mElement;
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||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < ma.zeilen; ++i) {
|
||||||
|
for (int j = 0; j < ma.spalten; ++j) {
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||||||
|
printf("%.2f\t", inhalt[i][j]);
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|
}
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|
printf("\n");
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|
}
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|
}
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/*--------------------------------------------------------------------*\
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|
* Addiert zwei Matrizen (aM)
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|
* Rueckgabe:
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|
* - Ergebnis der Addition in neu erzeugter Matrix
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|
* - Rueckgabe im Fehlerfall: Matrix der Groesse "0"
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
Matrix addMatrix(const Matrix ma, const Matrix mb)
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|
{
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|
// TODO
|
||||||
|
return ma;
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
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/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Subtrahiert zwei Matrizen (sM)
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|
* Rueckgabe: "ma - mb"
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|
* - Ergebnis der Subtraktion in neu erzeugter Matrix
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|
* - Rueckgabe im Fehlerfall: Matrix der Groesse "0"
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
Matrix subMatrix(const Matrix ma, const Matrix mb)
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|
{
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|
// TODO
|
||||||
|
return ma;
|
||||||
|
}
|
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|
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|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Multipliziert zwei Matrizen (mM)
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||||||
|
* Rueckgabe: "ma * mb"
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|
* - Ergebnis der Multiplikation in neu erzeugter Matrix
|
||||||
|
* - Rueckgabe im Fehlerfall: Matrix der Groesse "0"
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Matrix multMatrix(const Matrix ma, const Matrix mb)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// TODO
|
||||||
|
return ma;
|
||||||
|
}
|
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|
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|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Transponiert eine Matrix (tM)
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|
* Rueckgabe: "ma^T"
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|
\*--------------------------------------------------------------------*/
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|
Matrix transposeMatrix(const Matrix ma)
|
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|
{
|
||||||
|
// TODO
|
||||||
|
return ma;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Gibt die Determinante der Matrix ma zurueck (dt)
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|
* Rueckgabe im Fehlerfall: ERROR
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||||||
|
* !!! Optional / Implementation freiwillig !!!
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||||||
|
* fuer kleine Matrizen reicht ein einfacher Algorithmus
|
||||||
|
* wer moechte kann auch ein effizientes Verfahren implementieren
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|
\*--------------------------------------------------------------------*/
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||||||
|
double determMatrix(const Matrix ma)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// TODO
|
||||||
|
return 6.9;
|
||||||
|
}
|
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|
|
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132
matrixOp.h
Normal file
132
matrixOp.h
Normal file
@ -0,0 +1,132 @@
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/**********************************************************************\
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|
* Kurzbeschreibung: matrixOp.h
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|
* Bietet Funktionen fuer Operationen mit Matrizen
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|
*
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|
* Datum: Autor: Grund der Aenderung:
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* 01.10.2015 Dr. Lurz Neuerstellung
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|
*
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\**********************************************************************/
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|
#ifndef MATRIXOP_H
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|
#define MATRIXOP_H
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|
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|
/*--- #includes ------------------------------------------------------*/
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|
#include <float.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--- #defines -------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
#define TRUE 1
|
||||||
|
#define FALSE 0
|
||||||
|
#define ERROR FLT_MAX
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||||||
|
/*--- Datentypen (typedef) -------------------------------------------*/
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|
typedef float MatTyp;
|
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|
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||||||
|
typedef struct t_matrix {
|
||||||
|
MatTyp *mElement;
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|
unsigned int spalten;
|
||||||
|
unsigned int zeilen;
|
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|
} Matrix;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef int Bool;
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|
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||||||
|
|
||||||
|
/*--- Prototypen globaler Funktionen ---------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Erstellt eine neue Matrix (cM)
|
||||||
|
* - reserviert lediglich den notwendigen Speicher
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||||||
|
* - dynamische Verwaltung von Speicher muss mit malloc() und free()
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||||||
|
* durchgeführt werden; dynamische Arrays sind nicht erlaubt !!!
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||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
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||||||
|
Matrix createMatrix(unsigned int spalten, unsigned int zeilen);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Erstellt und initialisiert eine neue Matrix (zM)
|
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|
* - reserviert den notwendigen Speicher
|
||||||
|
* - befuellt die Matrix mit 0
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Matrix createMatrixZero(unsigned int spalten, unsigned int zeilen);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Erstellt und initialisiert eine neue Matrix (rM)
|
||||||
|
* - reserviert den notwendigen Speicher
|
||||||
|
* - befuellt die Matrix mit Zufallszahlen
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Matrix createMatrixRand(unsigned int spalten, unsigned int zeilen);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Kopiert eine Matrix und gibt die Kopie zurueck (yM)
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Matrix copyMatrix(const Matrix toCopy);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* "Loescht" eine Matrix (dM)
|
||||||
|
* - gibt reservierten Speicher wieder frei !
|
||||||
|
* - in der urspruenglichen, uebergebenen Matrix bleiben die Werte erhalten!
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
void deleteMatrix(Matrix toDelete);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* "Loescht / Zerstoert" eine uebergegebene Matrix (ddM)
|
||||||
|
* - gibt Speicher wieder frei, setzt alle Werte auf NULL bzw. "0" !
|
||||||
|
* - Beachte Unterschiede zur vorigen Funktion !!!
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
void destroyMatrix(Matrix *pToDestroy);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Gibt den Eintrag der Matrix an der Stelle (xPos, yPos) zurueck (gE)
|
||||||
|
* Rueckgabe im Fehlerfall: ERROR
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
MatTyp getEntryAt(const Matrix ma, unsigned int xPos, unsigned int yPos);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Setzt den Eintrag der Matrix an der Stelle (xPos, yPos) (sE)
|
||||||
|
* Rueckgabe: TRUE, im Fehlerfall: FALSE
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Bool setEntryAt(Matrix ma, unsigned int xPos, unsigned int yPos, MatTyp value);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Gibt eine Matrix im Kommandofenster "schoen formatiert" aus (pM)
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
void printMatrix(const Matrix ma);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Addiert zwei Matrizen (aM)
|
||||||
|
* Rueckgabe:
|
||||||
|
* - Ergebnis der Addition in neu erzeugter Matrix
|
||||||
|
* - Rueckgabe im Fehlerfall: Matrix der Groesse "0"
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Matrix addMatrix(const Matrix ma, const Matrix mb);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Subtrahiert zwei Matrizen (sM)
|
||||||
|
* Rueckgabe: "ma - mb"
|
||||||
|
* - Ergebnis der Subtraktion in neu erzeugter Matrix
|
||||||
|
* - Rueckgabe im Fehlerfall: Matrix der Groesse "0"
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Matrix subMatrix(const Matrix ma, const Matrix mb);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Multipliziert zwei Matrizen (mM)
|
||||||
|
* Rueckgabe: "ma * mb"
|
||||||
|
* - Ergebnis der Multiplikation in neu erzeugter Matrix
|
||||||
|
* - Rueckgabe im Fehlerfall: Matrix der Groesse "0"
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Matrix multMatrix(const Matrix ma, const Matrix mb);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Transponiert eine Matrix (tM)
|
||||||
|
* Rueckgabe: "ma^T"
|
||||||
|
\*--------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
Matrix transposeMatrix(const Matrix ma);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*--------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
* Gibt die Determinante der Matrix ma zurueck (dt)
|
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|
* Rueckgabe im Fehlerfall: ERROR
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||||||
|
* !!! Optional / Implementation freiwillig !!!
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||||||
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* fuer kleine Matrizen reicht ein einfacher Algorithmus
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|
* wer moechte kann auch ein effizientes Verfahren implementieren
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\*--------------------------------------------------------------------*/
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||||||
|
double determMatrix(const Matrix ma);
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|
#endif /*MATRIXOP_H*/
|
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