如何使用数据结构使用以下代码添加,乘以和减去这些矩阵?

时间:2015-02-16 21:18:23

标签: c matrix data-structures

所以,我正在执行这个程序的过程中,我得到了这组代码并被告知要实现以下函数,但是我不确定如何从中构造数据结构另一种结构。我有什么想法可以解决这个问题吗?我知道如何在C中制作一个结构但是要构建另一个结构,我不确定。此时所有代码都是读取矩阵文件并写入。这个程序实际上应该采用2个矩阵文件并应用以下函数并以相同的形式打印出来,所以我要做的就是写三个函数,我在其中进行操作并返回数据write_matrix获取并返回答案的结构。我已经尝试了一些想法,比如使用read_matrix sruct创建一个multiply_matrix结构函数,然而,它没有成功。有什么想法吗?

#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>

struct matrix
{
    int rows;
    int cols;
    int **data;
};

FILE *
input_from_args(int argc, const char *argv[])
{
    if (argc == 1) {
        return stdin;
    } else {
        return fopen(argv[1], "r");
    }
}


struct matrix
read_matrix(FILE *src)
{
    struct matrix m;
    int i, j;

    fscanf(src, "%d", &m.rows);

    fscanf(src, "%d", &m.cols);

    m.data = (int **)malloc(m.rows * sizeof(int *));
    for (i = 0; i < m.cols; i++) {
        m.data[i] = (int *)malloc(m.cols * sizeof(int));
    }

    for (i = 0; i < m.rows; i++) {
        for (j = 0; j < m.cols; j++) {
            fscanf(src, "%d", &m.data[i][j]);
        }
    }

    return m;
}


void
write_matrix(FILE *dest, struct matrix m)
{
    int i, j;

    fprintf(dest, "%d\n", m.rows);
    fprintf(dest, "%d\n", m.cols);

    for (i = 0; i < m.rows; i++) {
        for (j = 0; j < m.cols; j++) {
            fprintf(dest, "%d\t", m.data[i][j]);
        }

        fprintf(dest, "\n");
    }
}

void
clear_matrix(struct matrix m)
{
    int i;

    for (i = 0; i < m.rows; i++) {
        free(m.data[i]);
    }

    free(m.data);
}

int
main(int argc, const char *argv[])
{
    FILE *src = input_from_args(argc, argv);
    FILE *dest = stdout;
    struct matrix m;
    for (i = 1; i < argc; i++)
    {
        if (src == NULL) {
            fprintf(stderr, "%s: unable to open %s\n", argv[0], argv[1]);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }else{
            m = read_matrix(src);
            fclose(src);
            write_matrix(dest, m);
        }
        clear_matrix(m);
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

我认为主要问题是将矩阵分配与设定值分开。现在,内存分配仅在从文件读取的上下文中发生,但这不允许您根据计算分配矩阵。

我的解决方案是编写一个只执行矩阵分配的函数。重新编写read_matrix来调用它,以便分配代码全部放在一个地方,以防您以后需要更改内容。然后在矩阵运算函数中调用分配函数。

可能的分配功能:

typedef struct matrix matrix;

void
create_matrix(matrix *m, int rows, int cols)
{
    int i;
    m->rows = rows;
    m->cols = cols;
    m->data = malloc(m->rows * sizeof(int *));
    for (i = 0; i < m->rows; i++) {
        m->data[i] = malloc(m->cols * sizeof(int));
    }
}

请注意,我将指针传递给矩阵结构,以便对此结构的操作实际上影响传入的变量,而不是处理本地副本。以下是使用它的重写read_matrix函数:

matrix
read_matrix(FILE *src)
{
    matrix m;
    int i, j, *row;

    fscanf(src, "%d", &m.rows);
    fscanf(src, "%d", &m.cols);

    create_matrix(&m, m.rows, m.cols);

    for (i = 0; i < m.rows; i++) {
        row = m.data[i];
        for (j = 0; j < m.cols; j++) {
            fscanf(src, "%d", &row[j]);
        }
    }

    return m;
}

现在您可以在函数中分配结果矩阵:

矩阵     add_matrix(矩阵m,矩阵n)     {         int i,j;         矩阵结果;

    create_matrix(&result, m.rows, m.cols);

    // Perform the operation

    return result;
}

许多C API要求调用函数执行任何必要的分配并传入指向结果结构的指针。成功或失败可以通过返回值表示。

int add_matrix(matrix result,matrix m,matrix n)     {         if(/ 错误检查逻辑失败* /)         {             返回-1;         }

    // Perform operation

    return 0;
}

然后可以这样使用:

matrix result;
create_matrix(&result, result_rows, result_cols);
int error = add_matrix(&result, m, n);
if (error = -1)
{
    // Handle error
}

// Etc...

第二个版本的好处是矩阵库的用户知道他们有责任在最后调用clear_matrix