如何通過在C中填充零來使矩陣平方
[英]How to make a matrix squared by filling it with zeroes in C
問題描述
我目前正在嘗試通過用零列填充它來完成 am by n 矩陣（其中 m 大於或等於 n）。 主要問題是我的矩陣存儲在 double* 而不是 double** 中。 因此，不是我的矩陣看起來像一個 2d 矩陣，它實際上是一個向量，它將矩陣的行粘在一行中。
這是我糟糕的嘗試（我對 C 編程語言很陌生......）
void square_my_matrix(double* A, int n){//m is a global variable
for(int i = 0; i < m; i++){
for(int j = 0; j < m; j++){
if(i*m+j > j*m+n) continue;
else A[i*m+j] = 0.0;
}
int main(){
double* A;
A = malloc(m*n*sizeof(*A));
buildMatrix(); //this fills my matrix with some data
printMatrix(m,n,A); //this prints my matrix in a 2d fashion to make it clearer
if(m>n){
A = realloc(A, m*m*sizeof(*A));
square_my_matrix(A, n);
}
printMatrix(m,m,A);
}
我的第一個printMatrix給出
1.00 1.00
1.00 3.00
1.00 5.00
1.00 7.00
在調用square_my_matrix我期望（再次調用printMatrix時）
1.00 1.00 0.00 0.00
1.00 3.00 0.00 0.00
1.00 5.00 0.00 0.00
1.00 7.00 0.00 0.00
但我得到了這個
1.00 1.00 1.00 3.00
0.00 5.00 1.00 7.00
0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
我可能搞砸了一些明顯的事情，但我無法弄清楚是什么。
感謝您的幫助
1 個解決方案
解決方案1
2 已采納 2020-10-20 02:22:44
清零添加的內存（新行）
如果我理解你在做什么，你最初可以通過使用calloc而不是malloc （它將所有字節設置為零）將A所有值初始化為0 。 然后按照您的realloc您可以使用memset()將您分配的新內存歸零。 （如果您需要將添加的列歸零，請參閱此答案的第二部分）
您可以將用realloc()分配的新內存歸零，例如
double*A;
A = calloc (m * n, sizeof *A);
if (A == NULL) { /* validate EVERY allocation */
perror ("calloc-A");
exit (EXIT_FAILURE);
}
buildMatrix(); //this fills my matrix with some data
printMatrix(m,n,A); //this prints my matrix in a 2d fashion to make it clearer
if (m > n) {
void *tmp = realloc (A, m * m * sizeof *A); /* ALWAYS realloc with a temporary pointer */
if (!tmp) { /* validate EVERY allocation */
perror ("realloc-A");
exit (EXIT_FAILURE);
}
A = tmp; /* assign reallocated block */
/* set new memory zero */
memset (A + m * n, 0, m * (m - n) * sizeof *A);
// square_my_matrix(A, n);
}
printMatrix(m,m,A);
如果您確實想使用square_my_matrix() ，那么您可以刪除上面的memset()並使用：
void square_my_matrix (double* A, int n)
{
for (int i = n; i < m; i++)
for (int j = 0; j < m; j++)
A[i * m + j] = 0.0;
}
一個簡短的例子把它放在一起，並允許您通過將-DWMEMSET作為定義在memset()之間進行選擇，或者默認情況下使用square_my_matrix() ，您可以這樣做：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define m 10
#define nbegin 8
void square_my_matrix (double* A, int n)
{
for (int i = n; i < m; i++)
for (int j = 0; j < m; j++)
A[i * m + j] = 0.0;
}
void printMatrix (int rows, int cols, double *A)
{
/* check overflow in multiplication of rows * cols here */
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++)
printf (" %3g", A[i * cols + j]);
putchar ('\n');
}
}
int main (void) {
int n = nbegin,
v = 1;
double *A;
A = calloc (m * n, sizeof *A);
if (A == NULL) { /* validate EVERY allocation */
perror ("calloc-A");
exit (EXIT_FAILURE);
}
// buildMatrix(); //this fills my matrix with some data
for (int i = 0; i < m; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
A[i * n + j] = v++;
printMatrix (m,n,A); //this prints my matrix in a 2d fashion to make it clearer
if (m > n) {
/* ALWAYS realloc with a temporary pointer */
void *tmp = realloc (A, m * m * sizeof *A);
if (!tmp) { /* validate EVERY allocation */
perror ("realloc-A");
exit (EXIT_FAILURE);
}
A = tmp; /* assign reallocated block */
#ifdef WMEMSET
/* set new memory zero */
memset (A + m * n, 0, m * (m - n) * sizeof *A);
#else
square_my_matrix(A, n);
#endif
}
printMatrix (m,m,A);
}
示例使用/輸出
所述輸出是相同regarless是否WMEMSET定義為：
$ ./bin/mxn2mm
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31 32
33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48
49 50 51 52 53 54 55 56
57 58 59 60 61 62 63 64
65 66 67 68 69 70 71 72
73 74 75 76 77 78 79 80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
僅歸零最后一列
如果您需要將添加的列而不是行歸零，那么您需要手動將原始行復制到新分配塊的行，然后釋放原始行。 為此，您必須更改square_my_matrix()以獲取指針的地址（指向指針的指針），而不是一個簡單的指針，該指針將允許您更新函數中A指向的位置。 例如：
void square_my_matrix (double **A, int n)
{
double *b = calloc (m * m, sizeof *b);
if (!b) {
perror ("calloc-b");
exit (EXIT_FAILURE);
}
for (int i = 0; i < m; i++)
memcpy (b + i * m, *A + i * n, n * sizeof **A);
free (*A);
*A = b;
}
本質上，您正在編寫自定義realloc() 。
然后你會調用這個函數：
square_my_matrix (&A, n);
示例輸出
那么你的輸出將是：
$ ./bin/mxn2mm
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31 32
33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48
49 50 51 52 53 54 55 56
57 58 59 60 61 62 63 64
65 66 67 68 69 70 71 72
73 74 75 76 77 78 79 80
1 2 3 4 5 6 7 8 0 0
9 10 11 12 13 14 15 16 0 0
17 18 19 20 21 22 23 24 0 0
25 26 27 28 29 30 31 32 0 0
33 34 35 36 37 38 39 40 0 0
41 42 43 44 45 46 47 48 0 0
49 50 51 52 53 54 55 56 0 0
57 58 59 60 61 62 63 64 0 0
65 66 67 68 69 70 71 72 0 0
73 74 75 76 77 78 79 80 0 0
為了完成，上面示例中更新的main()將減少為：
int main (void) {
int n = nbegin,
v = 1;
double *A;
A = calloc (m * n, sizeof *A);
if (A == NULL) { /* validate EVERY allocation */
perror ("calloc-A");
exit (EXIT_FAILURE);
}
// buildMatrix(); //this fills my matrix with some data
for (int i = 0; i < m; i++)
for (int j = 0; j < n; j++)
A[i * n + j] = v++;
printMatrix (m,n,A);
if (m > n)
square_my_matrix (&A, n);
printMatrix (m,m,A);
}
仔細檢查一下，如果您還有其他問題，請告訴我。
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