C语言线性代数算法实现矩阵示例代码

 更新时间:2021年10月19日 16:00  点击:1803

C语言实现矩阵

矩阵作为一个结构体而言,至少要包含行数、列数以及数据。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct{
    int row, col, size;
    double *data;
} Matrix;

特殊矩阵

接下来通过这个结构体实现一些特殊的矩阵,例如包括相同元素的矩阵、对角矩阵等。

#define SetBase(mat) \
    (Matrix*)malloc(sizeof(Matrix));\
    mat->row = row;\
    mat->col = col;\
    mat->size = row*col;\
    mat->data = (double*)malloc(mat->size*sizeof(double))
//特殊矩阵
Matrix* Sames(double n, int row, int col){
    Matrix* mat = SetBase(mat);
    for (int i = 0; i < mat->size; i++)
        mat->data[i]=n;
    return mat;    
}
#define Ones(row,col) Sames(1,row,col)
#define Zeros(row,col) Sames(0,row,col)
Matrix* Diag(double n, int row, int col){
    Matrix* mat = Sames(0,row,col);
    for (int i = 0; i < min(row,col) ; i++)
        mat->data[i*col+i] = n;
    return mat;
}
#define Eye(row,col) Diag(1,row,col)
Matrix* CountMatrix(int row, int col){
    Matrix* mat = SetBase(mat);
    for (int i = 0; i < mat->size; i++)
        mat->data[i]=i;
    return mat;
}
//生成[L,R]范围内的随机矩阵
Matrix* RandMat(int row,int col, double L, double R){
    Matrix* mat = SetBase(mat);
    int size=R-L;
    for (int i = 0; i < mat->size; i++)
        mat->data[i] = rand()%size+L;
    return mat;
}

特殊矩阵验证

由于要识别输入的函数,所以先新建一个函数的结构体

typedef struct{
    char* name;
    int len;
    int numPara;                //参数个数
    double params[MAXLEN];      //参数列表
}Func;

然后通过字符串来生成Func

//用于识别函数
void initFunc(Func* func,char* str){
    int i = -1;
    int j = 0;
    while(str[++i]!='('){}
    func->len = i;
    func->name = (char*)malloc(sizeof(char)*func->len);
    for (j = 0; j < i; j++)
        func->name[j] = str[j];
    func->name[i] = '\0';
    int start = ++i;
    char temp[MAXLEN];
    j = 0;    
    while (str[i]!=')')
    {
        if(str[i]==','){
            temp[i-start]='\0';
            start = i+1;
            func->params[j]=atof(temp);
            j++;
        }else
            temp[i-start]=str[i];
        i++;
    }
    temp[i-start]='\0';
    func->params[j]=atof(temp);
    func->numPara = j+1;
}

接下来需要实现打印矩阵的函数

void printMat(Matrix* mat){
    printf("mat:");
    printf("%dx%d=%d\n",mat->col,mat->row,mat->size);
    for (int i = 0; i < mat->size; i++)
    {
        printf("%f,",mat->data[i]);
        if((i+1)%mat->col==0)
            printf("\n");
    }
}

最后是main函数

int isFunc(Func* func, char* str){
    for (int i = 0; i < func->len; i++)
    {
        if(func->name[i]!=str[i])
            return FALSE;
        if(str[i]=='\0')
            return FALSE;
    }
    return TRUE;
}
#define intPara (int)func->params
#define floatPara func->params
//#define isFunc(str) strcmp(func->name,str)
int main(){
    //char* str = (char*)malloc(sizeof(char) * MAXLEN);
    char str[MAXLEN];
    Matrix* mat = NULL;
    Func* func = (Func*)malloc(sizeof(func));
    while(1)
    {
        printf("please input:");
        gets(str);
        initFunc(func,str);
        if(isFunc(func,"Sames"))
            mat = Sames(floatPara[0],intPara[1],intPara[2]);
        else if(isFunc(func,"Ones"))
            mat = Ones(intPara[0],intPara[1]);
        else if(isFunc(func,"Zeros"))
            mat = Zeros(intPara[0],intPara[1]);
        else if(isFunc(func,"Diag"))
            mat = Diag(floatPara[0],intPara[1],intPara[2]);
        else if(isFunc(func,"Eye"))
            mat = Eye(intPara[0],intPara[1]);
        else if(isFunc(func,"CountMatrix"))
            mat = CountMatrix(intPara[0],intPara[1]);
        else if(isFunc(func,"RandMat"))
            mat = RandMat(intPara[0],intPara[1],
                        floatPara[2],floatPara[3]);
        else
            continue;
        printMat(mat);
    }
}

验证一下

PS E:\Code\PL\calc> .\a.exe
please input:Ones(4,4)
mat:4x4=16
1.000000,1.000000,1.000000,1.000000,
1.000000,1.000000,1.000000,1.000000,
1.000000,1.000000,1.000000,1.000000,
1.000000,1.000000,1.000000,1.000000,
please input:Zeros(3,5)
mat:5x3=15
0.000000,0.000000,0.000000,0.000000,0.000000,
0.000000,0.000000,0.000000,0.000000,0.000000,
0.000000,0.000000,0.000000,0.000000,0.000000,
please input:RandMat(3,3,0,100)
mat:3x3=9
41.000000,67.000000,34.000000,
0.000000,69.000000,24.000000,
78.000000,58.000000,62.000000,
please input:Eye(3,3)
mat:3x3=9
1.000000,0.000000,0.000000,
0.000000,1.000000,0.000000,
0.000000,0.000000,1.000000,
please input:CountMatrix(2,4)
mat:4x2=8
0.000000,1.000000,2.000000,3.000000,
4.000000,5.000000,6.000000,7.000000,

以上就是C语言线性代数算法实现矩阵示例代码的详细内容,更多关于C语言算法的资料请关注猪先飞其它相关文章!

[!--infotagslink--]

相关文章

  • C语言实现放烟花的程序

    这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现放烟花的程序,有音乐播放,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下...2021-02-23
  • C语言中的字符(char)详细讲解

    本篇文章主要介绍C语言中char的知识,并附有代码实例,以便大家在学习的时候更好的理解,有需要的可以看一下...2020-04-25
  • C#几种排序算法

    作者:Sabine 【导读】本文介绍了C#的四种排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序和希尔排序  冒泡排序 using System; namespace BubbleSorter { public class Bubb...2020-06-25
  • 经典实例讲解C#递归算法

    这篇文章主要用实例讲解C#递归算法的概念以及用法,文中代码非常详细,帮助大家更好的参考和学习,感兴趣的朋友可以了解下...2020-06-25
  • 详解如何将c语言文件打包成exe可执行程序

    这篇文章主要介绍了详解如何将c语言文件打包成exe可执行程序,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-02-25
  • C语言中free函数的使用详解

    free函数是释放之前某一次malloc函数申请的空间,而且只是释放空间,并不改变指针的值。下面我们就来详细探讨下...2020-04-25
  • Python导入数值型Excel数据并生成矩阵操作

    这篇文章主要介绍了Python导入数值型Excel数据并生成矩阵操作,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-06-09
  • C语言中计算正弦的相关函数总结

    这篇文章主要介绍了C语言中计算正弦的相关函数总结,包括正弦和双曲线正弦以及反正弦的函数,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
  • 详解C语言中的rename()函数和remove()函数的使用方法

    这篇文章主要介绍了详解C语言中的rename()函数和remove()函数的使用方法,是C语言入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
  • C语言中求和、计算平均值、方差和标准差的实例

    这篇文章主要介绍了C语言中求和、计算平均值、方差和标准差的实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-12-10
  • C++ Eigen库计算矩阵特征值及特征向量

    这篇文章主要为大家详细介绍了C++ Eigen库计算矩阵特征值及特征向量,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下...2020-04-25
  • R语言创建矩阵的实现方法

    这篇文章主要介绍了R语言创建矩阵的实现方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-05-06
  • C语言的基本语法详解

    本篇文章主要讲解C语言 基本语法,这里提供简单的示例和代码来详细讲解C语言的基本语法,开始学习C语言的朋友可以看一下,希望能够给你带来帮助...2021-09-18
  • 同时兼容JS和C#的RSA加密解密算法详解(对web提交的数据加密传输)

    这篇文章主要给大家介绍了关于同时兼容JS和C#的RSA加密解密算法,通过该算法可以对web提交的数据进行加密传输,文中通过图文及示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们可以参考借鉴,下面来一起看看吧。...2020-06-25
  • C#中实现任意List的全组合算法代码

    这篇文章主要是介绍了.net C# 实现任意List的全组合算法实现代码,需要的朋友可以参考下...2020-06-25
  • C语言中send()函数和sendto()函数的使用方法

    这篇文章主要介绍了C语言中send()函数和sendto()函数的使用方法,是C语言入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
  • 从Pytorch模型pth文件中读取参数成numpy矩阵的操作

    这篇文章主要介绍了从Pytorch模型pth文件中读取参数成numpy矩阵的操作,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2021-03-04
  • 图文详解Heap Sort堆排序算法及JavaScript的代码实现

    这篇文章以图文详解Heap Sort堆排序算法及JavaScript的代码实现,堆排序算法基于类二叉树的堆数据结构,需要的朋友可以参考下...2016-05-05
  • C语言实现从文件读入一个3*3数组,并计算每行的平均值

    今天小编就为大家分享一篇C语言实现从文件读入一个3*3数组,并计算每行的平均值,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-04-25
  • 使用C语言操作文件的基本函数整理

    这篇文章主要介绍了使用C语言操作文件的基本函数整理,包括创建和打开以及关闭文件的操作方法,需要的朋友可以参考下...2020-04-25