[C] Eliminazione Gauss

[beowulf]

Salve,
ho scritto la seguente funzione C per implementare l'algoritmo di eliminazione di Gauss. La variabile 'iterazione' sarà poi incrementata di 1 ad ogni passo, ma prima volevo testare il codice al passo iniziale. Il problema è che mi azzera solo gli elementi della prima colonna, le altre colonne rimangono invariate, e non capisco dove ho sbagliato. Potreste aiutarmi ?

Codice:

void eliminazione_gauss ( tMatrice M, int m, int n, int iterazione)
{
int i, j,s;
tMatrice T;
   
      for ( j = iterazione; j < n; j++ ) {
         for ( i = iterazione; i < m; i++ ) {
            if ( M[i][j] == 0 ) { s = i+1; }
            else {
               s = 0;
               i = m;
               j = n; } } }

    printf ("\ns = %d", s);
    printf ("\n");

    printf ("%d %d %d\n", iterazione, m, n);
 
   if ( M[iterazione][iterazione] == 0 ) {
      for ( j = iterazione; j < n; j++ ) {
         T[s][j] = M[s][j];
         M[s][j] = M[0][j];
         M[0][j] = T[s][j]; } }
   else {
      for ( i = iterazione+1; i < m; i++ ) {
         for ( j = iterazione; j < n; j++ ) {
            M[i][j] = M[i][j] - M[i][iterazione]*M[iterazione][j]/M[iterazione][iterazione]; } } }

   for ( i=0; i<m; i++ ) {
      for ( j=0; j<n; j++ ) {
         printf ("%.2f\t", M[i][j] ); }
      printf("\n"); }

}


[vict85]

Come è definito tMatrice? Comunque è generalmente una cattiva idea la presenza della variabile iterazione: toglie al compilatore la capacità di riorganizzare il codice.

Comunque, ho sinceramente difficoltà a capire cosa vuoi fare con quel codice. Cosa dovrebbe fare il primo ciclo per esempio? Cercare il pivot? Perché lo cerchi anche nella altre colonne?

[feddy]

Non vedo come una volta eventualmente chiamata la funzione poi venga modificata la matrice. O passi una reference oppure ritorni una nuova matrice.

[feddy]

Ah okay stai scrivendo in C, scusami. In ogni caso non mi pare che tu stia modificando la matrice di partenza oppure ritornando una nuova matrice.

[vict85]

@feddy, penso che tMatrice sia definito come:

Codice:

typedef double tMatrice[MAXSIZE][MAXSIZE]

o qualcosa del genere. Quindi è implicitamente un puntatore. Ma rimane il fatto che quel codice non implementa l'eliminazione di Gauss.

@beowulf: prendi una versione scritta con lo pseudocodice (wiki ne dovrebbe contenere una) e riinizia da capo.

[feddy]

Certo, il nome di un array decade ad un puntatore ad un primo elemento. Mi aspettavo di vedere

Codice:

void eliminazione_gauss ( double* M, int m, int n)


nella signature della funzione, ti ringrazio

[beowulf]

Salve, questo è il codice definitivo a cui sono giunto e sembra funzionare con qualsiasi tipo di matrice. Si accettano consigli e osservazioni

Codice:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#define MAX 20
#define PRECISIONE 100

typedef float tMatrice[MAX][MAX];
tMatrice M;

unsigned int validazione_input_intero ( unsigned int );
void stampa_matrice ( tMatrice, unsigned int, unsigned int );
void controllo_gradini ( tMatrice, unsigned int, unsigned int );
void scambia_righe ( tMatrice, unsigned int, unsigned int, unsigned int );
void azzera (tMatrice, unsigned int, unsigned int, unsigned int );
void eliminazione_gauss ( tMatrice, unsigned int, unsigned int );

unsigned int validazione_input_intero ( unsigned int v )
{
   int c;
   do
       { c=scanf("%d", &v);
         if (c==0)
             {
            scanf ("%*[^\n]");
            printf ("Attenzione: input non valido. Inserire input valido: ");
              }
        } while (c==0);
    
if(v>MAX)
      {   printf ("%u", v);
                printf(" viene scalato a %u", MAX);
           v=MAX;
       }
else
       { printf("%u", v); }
    
return v; }

void stampa_matrice ( tMatrice M, unsigned int rig, unsigned int col)
{
unsigned int i, j;

 for ( i=0; i<rig; i++ ) {
  for ( j=0; j<col; j++ ) {
   printf ("%.2f\t", M[i][j]); }
  printf ("\n"); }
 printf ("\n");
}

void controllo_gradini ( tMatrice M, unsigned int rig, unsigned int col )
{
 unsigned int i, j, k1 = 0, k2 = 1;

  for ( i =1; i < rig - 1; i++ ) {
    for ( j = 0; j < col; j++ ) {
      if ( (int)( M[i][j] * PRECISIONE) != 0 ) {
        k2 = j;
          if ( k2 > k1 ) {
            unsigned int z, u;
            float coeff;

        for (z = i + 1; z < rig; z++) {
  if ( (int)( M[z][k2] * PRECISIONE) != 0 ) {
  coeff = M[z][k2] / M[i][k2] ;
  for ( u = k2; u < col; u++) {
     M[z][u] = M[z][u] - coeff * M[i][u] ;
} } }
 } 
 k1 = k2;
 j = col;
       }
     }
  }
}

void scambia_righe ( tMatrice M, unsigned int rig, unsigned int col, unsigned int iterazione )
{
unsigned int i, j;
unsigned int rig_1, rig_2;
float temp;

rig_1 = iterazione;

for ( j=iterazione; j < col; j++ ) {
 for ( i=iterazione; i < rig; i++ ) {
  if ( (int)( M[i][j] * PRECISIONE) != 0 ) {
   rig_2 = i;
   i = rig;
   j = col; } } }

if ( rig_2 != rig_1 ) {
 for( j = iterazione; j < col; j++ )
    {
        temp = M[iterazione][j];
        M[iterazione][j] = M[rig_2][j];
        M[rig_2][j] = temp;
    } }
}

void azzera (tMatrice M, unsigned int rig, unsigned int col, unsigned int iterazione )
{
  int i, j;
  float coeff;
 
 for (i = iterazione + 1; i < rig; i++) {
  if ( (int)( M[i][iterazione] * PRECISIONE) != 0 ) {
  coeff = M[i][iterazione] / M[iterazione][iterazione] ;
  for ( j = iterazione; j < col; j++) {
     M[i][j] = M[i][j] - coeff * M[iterazione][j] ;
} } }

 }
     
void eliminazione_gauss ( tMatrice M, unsigned int rig, unsigned int col )
{
 unsigned int passi, iterazione;

if ( rig >= col ) { passi = col - 1; }
else { passi = rig - 1; }

for ( iterazione = 0; iterazione <= passi; iterazione++ ) {
  scambia_righe ( M, rig, col, iterazione );
  azzera ( M, rig, col, iterazione );
  stampa_matrice ( M, rig, col ); }

  controllo_gradini ( M, rig, col );
  stampa_matrice ( M, rig, col );
 
}

int main()
{
unsigned int i, j, rig, col, v;
double t;

   printf ("\nInserisci il numero di righe della matrice: ");
   rig = validazione_input_intero (v);

   printf ("\nInserisci il numero di colonne della matrice: ");
   col = validazione_input_intero (v);

   printf("\nInserisci i valori della matrice da sx a dx in ordine di riga:\n");
   
    for (i=0; i<rig; i++) {
       for (j=0; j<col; j++) {
          scanf("%f", &M[i][j]) ; }
       printf ("\n"); }

   stampa_matrice (M, rig, col);

   srand(time(NULL));

   clock_t start=clock();

   eliminazione_gauss ( M, rig, col );

   clock_t end=clock();
     t=((double)(end-start)) / CLOCKS_PER_SEC;
     printf("\nTempo di esecuzione = %f secondi\n", t) ;

   return 0;
}