Matrizen-Multiplikation

[kathrin1986]

Hi,

ich möchte zwei Matrizen multiplizieren. Habe dazu Zeiger benutzt.

bei mir werden keine Fehler angezeigt, aber das ergebnis der multiplikation ist immer -84215....

ich weiß nicht wo mein fehler liegt, vielleicht kann mir jemand helfen.

mein code:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int n, m, l;

int **matA, **matB, **matC;

cout<<"Gebe n ein ";

cin>>n;

cout<<"Gebe m ein ";

cin>>m;

cout<<"Gebe l ein ";

cin>>l;

// ************************Matrix A:***********

matA= new int *[n];

for(int i=0;i<n;i++)

{

*(matA+i)=new int[m];

}

for(int j=0;j<n;j++)

{

for(int q=0;q<m;q++)

{ cout<<"A: Bitte geben Sie eine Zahl ein"<<endl;

cin>>*(*(matA+j)+q);

}

}

//Ausgabe MatA:

for (int i=0; i<n; i++)

{ for (int k=0; k<m; k++)

{cout<<*(*(matA+i)+k);}

cout<<endl;

}

// **************Matrix B:******************

matB= new int *[m];

for(int i=0;i<m;i++)

{

*(matB+i)=new int[l];

}

for(int j=0;j<m;j++)

{

for(int q=0;q<l;q++)

{ cout<<"B: Bitte geben Sie eine Zahl ein"<<endl;

cin>>*(*(matB+j)+q);

}

}

// Ausgabe MatB:

for (int i=0; i<n; i++)

{ for (int k=0; k<m; k++)

{cout<<*(*(matB+i)+k);}

cout<<endl;

}

//******************Matrix C:*****************

matC= new int *[n];

for(int i=0;i<n;i++)

{

*(matC+i)=new int[l];

}

//******************Multiplikation**********

for (int i=0; i<n; i++)

{ for (int j=0; j<l; j++)

{for (int k=0; k<m; k++)

{*(*(matC+i)+j)+=*(*(matA+i)+k)*(*(*(matB+k)+j));}

}

}

//***************Ausgabe matC*********************

for (int i=0; i<n; i++)

{for (int j=0; j<l; j++)

{cout<<"Das Ergebnis ist:"<< *(*(matC+i)+j);}

}

}

[flashpixx]

Generell zu Matrizenmultiplikation würde ich zu Matrix

raten, ggf auch zu LAPACK und Atlas, da diese Bibliotheken die Multiplikation extrem effizient implementiert haben.

Sind die eingelesen Matrizen korrekt?

Ich finde die beiden Zeigeroperationen etwas komisch, denn wenn Du alle Matrixelemente als "einen Vektor" verwendest, musst Du errechnet sich die Position durch Multiplikation mit der Zeilenlänge.

[Klotzkopp]

bei mir werden keine Fehler angezeigt, aber das ergebnis der multiplikation ist immer -84215....

Die Werte in matC sind alle nicht initialisiert.

[kathrin1986]

was muss ich denn machen um sie zu initialisieren?

[kathrin1986]

es funktioniert jetzt. anstelle von int musste ich double nehmen.

jetzt habe ich folgenden code:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int n, m, l;

double **matA, **matB;

double **matC=0;

cout<<"Gebe n ein ";

cin>>n;

cout<<"Gebe m ein ";

cin>>m;

cout<<"Gebe l ein ";

cin>>l;

// ************************Matrix A:************

matA= new double *[n];

for(int i=0;i<n;i++)

{

*(matA+i)=new double[m];

}

for(int j=0;j<n;j++)

{

for(int q=0;q<m;q++)

{ cout<<"A: Bitte geben Sie eine Zahl ein"<<endl;

cin>>*(*(matA+j)+q);

}

}

//Ausgabe MatA:

for (int i=0; i<n; i++)

{ for (int k=0; k<m; k++)

{cout<<*(*(matA+i)+k);}

cout<<endl;

}

// **************Matrix B:**********************

matB= new double *[m];

for(int i=0;i<m;i++)

{

*(matB+i)=new double[l];

}

for(int j=0;j<m;j++)

{

for(int q=0;q<l;q++)

{ cout<<"B: Bitte geben Sie eine Zahl ein"<<endl;

cin>>*(*(matB+j)+q);

}

}

// Ausgabe MatB:

for (int i=0; i<n; i++)

{ for (int k=0; k<m; k++)

{cout<<*(*(matB+i)+k);}

cout<<endl;

}

//******************Matrix C:*********************

matC= new double *[n];

for(int i=0;i<n;i++)

{

*(matC+i)=new double[l];

}

//******************Multiplikation**********

for (int i=0; i<n; i++)

{ for (int j=0; j<l; j++)

{for (int k=0; k<m; k++)

{*(*(matC+i)+j)+=*(*(matA+i)+k)*(*(*(matB+k)+j));}

}

}

//***************Ausgabe matC*********************

cout<<"Das Ergebnis ist:\n";

for (int i=0; i<n; i++)

{for (int j=0; j<l; j++)

{cout<<*(*(matC+i)+j)<<" ";}

cout<<endl;

}

}

ich möchte jetzt aber die multiplikation in einer eigenen funktion tun, aber ich weiß nicht wie. muss die funktion void oder int sein? und sind 2 mal "*" richtig?

hab das schon:

void multi (double **matA, double **matB, double **matC, int n, int m, int l)

{ for (int i=0; i<n; i++)

{ for (int j=0; j<l; j++)

{for (int k=0; k<m; k++)

{*(*(matC+i)+j)+=*(*(matA+i)+k)*(*(*(matB+k)+j));}

}

}

}

aber ich weiß nicht wie ich das in main einbinde. habe auch eine header datei, die ich in main einfüge mit #include "multi.h":

# ifndef MULTI_H

# define MULTI_H

double multi (double **matA, double **matB, double **matC, int n, int m, int l);

#endif

jetzt weiß ich nicht wie ich in main das ergebnis ausbringe

[Klotzkopp]

Rückst du deinen Code eigentlich nicht ein? Ich hätte ja Code-Tags eingefügt, damit die Einrückung nicht verloren geht, aber da war nichts, was verloren gehen könnte.

Und *(matC+i) ist eine etwas umständliche Schreibweise für matC. Ich denke, mit konsequenter Verwendung der Arrayschreibweise wäre dein Code um einiges übersichtlicher.

Ich glaube übrigens nicht, dass die Umstellung von int auf double das grundsätzliche Problem gelöst hat, dass die Werte in matC nicht initialisiert sind. Wenn du mit new ein double-Array anforderst, stehen da irgendwelche Werte drin. Bei matA und matB ist da ja noch kein Problem, weil du die Werte direkt aus den Benutzereingaben setzt. Aber bei matC addierst du nur auf die uninitialiserten Werte drauf.

Der Funktionsaufruf würde in etwa so aussehen:

multi(matA, matB, matC, n, m, l);

Einen Rückgabewert braucht die Funktion nicht, das Ergebnis steht ja in matC. Der Rückgabetyp könnte also void sein.

[kathrin1986]

danke, es funktioniert jetzt auch mit der funktion:)

[kathrin1986]

ich will die multiplikation zweier matrizen jetzt mit einer struktur machen, komme aber nicht weiter.

brauche ich dafür drei strukturen? für jede matrix eine?

oder wie geht das jetzt mit matrix b?

das hab ich schon:

#include <iostream>

using namespace std;


struct Matrix

{

	int zeile;

	int spalte;

	double **mat;

};


void main()

{

	int zeile, spalte;

	Matrix &mat;


	cin>> zeile;

	cin>> spalte;


	// ************Matrix A:******************


	(mat).zeile=zeile;

	(mat).spalte=spalte;

	(mat).mat=new double *[zeile];


	for (int i=0; i<zeile; i++)

		{mat.mat[i]=new double[spalte];

		}


	for (int i=0; i<mat.zeile; i++)

	{	for (int j=0; j<mat.spalte; j++)


			{cout<<"Bitte geben Sie eine Zahl ein"<<endl;


			cin>>mat.mat[i][j];

	}}


	//************Matrix B****************


}

wie geht das jetzt für matrix b?

[Klotzkopp]

brauche ich dafür drei strukturen? für jede matrix eine?

Na sicher.

Matrix &mat;

Das sollte der Compiler nicht akzeptieren. Du deklarierst hier eine Referenz, aber die musst du initialisieren, d.h. sie muss auf ein bestehendes Matrix-Objekt verweisen. Eine Referenz ergibt hier aber sowieso keinen Sinn.

[kathrin1986]

habe jetzt drei strukturen angelegt. aber es funktioniert nicht.

es kommt immer die zahl -627744e+066 raus.

die ausgabe von MatA und MatB ist richtig. also muss was in MatC oder in der Rechnung falsch sein. ich weiß aber nicht wo.

habe folgenden code

#include <iostream>

using namespace std;


struct MatA

{

	int zeileA;

	int spalteA;

	double **matA;

};


struct MatB

{

	int zeileB;

	int spalteB;

	double **matB;

};


struct MatC

{

	int zeileC;

	int spalteC;

	double **matC;

};




void main()

{

	int zeileA, spalteA;

	int zeileB, spalteB;

	MatA matA;

	MatB matB;

	MatC matC;


	cout<<"Gebe n ein: \n";

	cin>> zeileA;

	cout<<"Gebe m ein \n";

	cin>> spalteA;

	cout<<"Gebe l ein \n";

	cin>>spalteB;


	// ************Matrix A:******************


	(matA).zeileA=zeileA;

	(matA).spalteA=spalteA;

	(matA).matA=new double *[zeileA];


	for (int i=0; i<zeileA; i++)

		{matA.matA[i]=new double[spalteA];

		}


	for (int i=0; i<matA.zeileA; i++)

	{	for (int j=0; j<matA.spalteA; j++)


	{cout<<"A:Bitte geben Sie eine Zahl ein"<<endl;


			cin>>matA.matA[i][j];

	}}

	// Ausgabe MatA:


	for (int i=0; i<matA.zeileA; i++)

	{	for (int j=0; j<matA.spalteA; j++)


		{cout<<matA.matA[i][j]<<"  ";}

		cout<<endl;

	}


	//************Matrix B****************


	(matB).zeileB=spalteA;

	(matB).spalteB=spalteB;

	(matB).matB=new double *[spalteA];


	for (int i=0; i<spalteA; i++)

		{matB.matB[i]=new double[spalteB];

		}


	for (int i=0; i<matA.spalteA; i++)

	{	for (int j=0; j<matB.spalteB; j++)


	{cout<<"B: Bitte geben Sie eine Zahl ein"<<endl;


			cin>>matB.matB[i][j];

	}}

	//Ausgabe MatB:


	for (int i=0; i<matA.spalteA; i++)

	{	for (int j=0; j<matB.spalteB; j++)


		{cout<<matB.matB[i][j]<<"  ";}

		cout<<endl;

	}


	//*************Matrix C***************


	(matC).zeileC=zeileA;

	(matC).spalteC=spalteB;

	(matC).matC=new double *[zeileA];


	for (int i=0; i<zeileA; i++)

		{matC.matC[i]=new double[spalteB];

		}


	//*************Multiplikation************


	for (int i=0; i<zeileA; i++)

	{	for (int j=0; j<spalteB; j++)

			{for (int k=0; k<spalteA; k++)

	{matC.matC[i][j]+=matA.matA[i][k]*(matB.matB[k][j]);}

	}		}



	//**********Ausgabe************


	cout<<"Das Ergebnis ist:\n";


	for (int i=0; i<zeileA; i++)

		{for (int j=0; j<spalteB; j++)

			{cout<<matC.matC[i][j]<<"    ";}

				cout<<endl;

		}

}

oder ist was in der ausgabe von MatC falsch?

[kathrin1986]

das mit den strukturen funktioniert jetzt.

ich will die multiplikation jetzt aber in eine eigene funktion packen. das funktioniert aber nicht.

die funktion sieht so aus:

void multi (double **matA, double **matB, double **matC, int zeileA, int spalteB, int spalteA) 

{ 

for (int i=0; i<zeileA; i++) 

   {   for (int j=0; j<spalteB; j++) 

         {for (int k=0; k<spalteA; k++) 

   {matC.mat[i][j]+=matA.mat[i][k]*(matB.mat[k][j]);} 

   }      } 

} 

als fehlermeldung in zeile 7 kommt 3mal :"links von .mat muss eine struktur sein" später will ich die funktion im main einbinden dazu nutze ich diesen code:

multi (matA,  matB,  matC,  zeileA,  spalteB,  spalteA); 

da kommt als fehlermeldung: "Multi: Konvertierung des Parameters 1 von Matrix in double ** nicht möglich.

was ist denn falsch daran?

[Klotzkopp]

was ist denn falsch daran?

Dass du jetzt deine Strukturen an die Funktion übergibst, die Funktion aber immer noch double** erwartet.

[kathrin1986]

was muss ich denn genau dann schreiben?

ich verstehe das nicht so wirklich.

[kathrin1986]

habe es jetzt hinbekommen.