目前我正在编写一个代码,用两个矩阵X和Y计算下面的等式,以返回矩阵W的值。
W =(XT * X)^ - 1 * XT * Y
输入矩阵列车:
4
10
3.000000,1.000000,1180.000000,1955.000000,221900.000000
3.000000,2.250000,2570.000000,1951.000000,538000.000000
2.000000,1.000000,770.000000,1933.000000,180000.000000
4.000000,3.000000,1960.000000,1965.000000,604000.000000
3.000000,2.000000,1680.000000,1987.000000,510000.000000
4.000000,4.500000,5420.000000,2001.000000,1230000.000000
3.000000,2.250000,1715.000000,1995.000000,257500.000000
3.000000,1.500000,1060.000000,1963.000000,291850.000000
3.000000,1.000000,1780.000000,1960.000000,229500.000000
3.000000,2.500000,1890.000000,2003.000000,323000.000000
输入矩阵测试:
3
3.000000,2.500000,3560.000000,1965.000000
2.000000,1.000000,1160.000000,1942.000000
3.000000,1.000000,1430.000000,1927.000000
结果矩阵:
716559
194430
323391
我的代码返回测试用例的正确值,但大小为1000的矩阵除外。我知道这是因为大小没有动态分配,但我不确定在我的代码中执行此操作的最佳方法是什么将是:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[]){
if(argc < 3){
printf("error.");
return 0;
}
FILE *fptrain = fopen(argv[1], "r");
if(fptrain == NULL)
{
printf("error.");
return 0;
}
int row, col, i, j;
fscanf(fptrain, "%d", &col);
col = col+1;
fscanf(fptrain, "%d", &row);
char ch;
//creates the original X and Y matrix
double trainX[row][col];
double trainY[row][1];
for(i=0; i<row; i++)
{
trainX[i][0] = 1.000000;
for(j=1; j<col; j++)
{
fscanf(fptrain, "%lf%c", &trainX[i][j], &ch);
}
fscanf(fptrain, "%lf%c", &trainY[i][0], &ch);
}
//creates the X transposed matrix
double trainXtrans[col][row];
for(i=0; i<row; i++)
{
for(j=0; j<col; j++)
{
trainXtrans[j][i] = trainX[i][j];
}
}
//multiplies X and X transposed
double trainXtemp[row][row];
int s;
double num=0;
for(i=0; i<col; i++)
{
for(j=0; j<col; j++)
{
for(s=0; s<row; s++)
{
num = num + trainX[s][j]*trainXtrans[i][s];
}
trainXtemp[i][j] = num;
num = 0;
}
}
//finds the identity matrix of X times X transposed
double trainXinden[col][col*2];
for(i=0; i<col; i++)
{
for(j=0; j<col; j++)
{
trainXinden[i][j] = trainXtemp[i][j];
}
for(j=col; j<col*2; j++)
{
if(j==i+col)
{
trainXinden[i][j] = 1.000000;
}
else{
trainXinden[i][j] = 0.000000;
}
}
}
//finds the inverse of X times X transposed through Gauss Jordan Elimination
int k;
double divscalar;
for(i=0; i<col; i++)
{
divscalar = trainXinden[i][i];
for(j=0; j<col*2; j++)
{
if(trainXinden[i][j] != 0)
{
trainXinden[i][j] = trainXinden[i][j]/divscalar;
}
}
for(k=0; k<col; k++)
{
if(i!=k)
{
double subscalar = trainXinden[k][i];
for(j=0; j<col*2; j++)
{
trainXinden[k][j] = trainXinden[k][j] - subscalar*trainXinden[i][j];
}
}
}
}
double trainXinverse[row][row];
for(i=0; i<row; i++)
{
for(j=0; j<col; j++)
{
trainXinverse[i][j] = trainXinden[i][j+col];
}
}
double trainXinvXt[col][row];
for(i=0; i<col; i++)
{
for(j=0; j<row; j++)
{
for(s=0; s<col; s++)
{
num = num + trainXinverse[i][s]*trainXtrans[s][j];
}
trainXinvXt[i][j] = num;
num = 0;
}
}
//multiples (trainXinvXt) by Y
double weight[row][1];
for(i=0; i<col; i++)
{
for(s=0; s<row; s++)
{
weight[i][0] += trainXinvXt[i][s]*trainY[s][0];
}
}
FILE *fptest = fopen(argv[2], "r");
if(fptest == NULL)
{
printf("error.");
return 0;
}
int testrows;
fscanf(fptest, "%d", &testrows);
//creates the test file matrix
double testM[testrows][col];
for(i=0; i<testrows; i++)
{
testM[i][0] = 1.000000;
for(j=1; j<col; j++)
{
fscanf(fptest, "%lf%c", &testM[i][j], &ch);
}
}
double prices[testrows][1];
for(i=0; i<testrows; i++)
{
for(s=0; s<col; s++)
{
num = num + testM[i][s]*weight[s][0];
}
prices[i][0] = num;
num = 0;
}
for(i=0; i<testrows; i++)
{
printf("%0.0lf", prices[i][0]);
printf("\n");
}
return 0;
}
当我在每个矩阵上使用malloc时,出于某种原因,它似乎不允许我创建增强矩阵或执行我的高斯减少,这会毁了我的最终答案。
答案 0 :(得分:1)
为多维数组分配内存的最佳方法(例如2D阵列,因为你在程序中使用矩阵):
int(*matrix)[col] = malloc (sizeof(int[row][col]));
如果你想为它写一个函数,那么:
void* allocMatrix (int row, int col)
{
return malloc (sizeof(int[row][col]));
}
如果您不熟悉这种为多维数组动态分配内存的方法,请阅读this(Lundin非常好地解释)。
在您的计划中,您使用double
类型的矩阵,因此allocMatrix()
将是 -
void* allocMatrix (int row, int col)
{
return malloc (sizeof(double[row][col]));
}
并且在main()
中,您需要进行以下更改才能动态创建矩阵 -
double (*trainX)[col] = allocMatrix (row, col);
对其他矩阵也进行相同的更改,并确保free()
动态分配的内存到程序中适当位置的矩阵。
仅仅为了知识目的,this通常会遵循为多维数组分配内存的做法,尽管它并不是最好的。