Вычисление определителя матрицы. Программа на русском Си

Попалась на глаза задачка по вычислению определителя матрицы.

Вычисление определителя матрицы на примере

Была задумка переписать её на Си на основе массивов и сравнить скорость программ. Но не срослось. Зато можно сравнить размер программ. Надо заметить, что решение на Си получилось в 2 раза короче, чем на Хаскелле.

Вот и верь потом, что Хаскелл — это язык высокого уровня с высоким уровнем абстракций. И что Си - язык даже не высокого, а среднего уровня. Выкладываю текст решения на Си. Отдельный файл с матрицей (с именем «m.c»):

#вставка  РАЗМЕР  3
// число элементов в массиве: РАЗМЕР * РАЗМЕР
двойн    M[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, -9 };

#вставка <stdlib.h>
#вставка "m.c"	// сгенерированные константы
// ========================================================================
двойн*	Элемент (двойн  M [], _31  X, _31  Y) {
	вернуть & M [X * РАЗМЕР + Y];
};//------------------------------------------------------------
void	делить и вычесть строку (двойн  M [], _31  X, _31  Y, двойн  делитель) {
	двойн *э, *в;
	_31  №;
	для (№ = Y; № < РАЗМЕР; ++№) {
		э = & M [X * РАЗМЕР + №];
		в = & M [Y * РАЗМЕР + №];
		если (№ == Y) {
			if (X > Y) 	  // Если второй аргумент больше третьего
				*э = 0.0;
			else
				*э = 1.0; // первый элемент не делим сам на себя
		} иначе {
			*э /= делитель;
			if (X > Y) 	  // Если второй аргумент больше третьего
				*э -= *в;
	}	}
};//------------------------------------------------------------
main() {
	двойн  делитель;
	двойн  детерминант = 1.0;
	_31  слева направо;
	_31  сверху вниз;
	двойн* э;
	для (слева направо = 0; слева направо < РАЗМЕР; ++слева направо) {
	    для (сверху вниз = слева направо; сверху вниз < РАЗМЕР; ++сверху вниз) {
		делитель = * Элемент (M, сверху вниз, слева направо);
		детерминант *= делитель;
		делить и вычесть строку (M, сверху вниз, слева направо, делитель);
	    }
	}
	printf("Детерминант равен: %f", детерминант);
};

type Row    = [Double]
type Matrix = [Row]

-- Обмен двух строк матрицы

swap :: Matrix -> Int -> Int -> Matrix
swap matrix n1 n2 = map row [0..n]
                    where n=length matrix - 1
                          row k | k==n1 = matrix !! n2
                                | k==n2 = matrix !! n1
                                | otherwise = matrix !! k

-- Вычислить строку r1+f*r2

comb :: Row -> Row -> Double -> Row
comb r1 r2 f = zipWith (\ x y -> x+f*y) r1 r2

-- прибавить к строке r1 строку r2, умноженную на f

trans :: Matrix -> Int -> Int -> Double -> Matrix
trans matrix n1 n2 f = map row [0..n]
                       where n=length matrix - 1
                             row k | k==n1 = comb (matrix !! n1) (matrix !! n2) f
                                   | otherwise = matrix !! k

-- Номер первого ненулевого в списке

getNz :: Row -> Int
getNz xs = if length tmp == 0 then (-1) else snd $ head tmp
           where tmp=dropWhile (\ (x,k) -> (abs x) <= 1.0e-10) $ zip xs [0..]

-- Поиск ведущего элемента и перестановка строк при необходимости

search :: Matrix -> Int -> Matrix
search matrix k | (abs ((matrix !! k) !! k)) > 1.0e-10 = matrix
                | nz < 0 = matrix      
                | otherwise = swap matrix k p 
                           where n   = length matrix
                                 lst = map (\ r -> r !! k) $ drop k matrix
                                 nz  = getNz lst
                                 p   = k + nz

-- получение нулей в нужном столбце

mkzero :: Matrix -> Int -> Int -> Matrix
mkzero matrix k p | p>n-1 = matrix
                  | otherwise = mkzero (trans matrix p k (-f)) k (p+1)
                    where n = length matrix
                          f = ((matrix !! p) !! k)/((matrix !! k) !! k)

-- Получение верхней треугольной формы матрицы

triangle :: Matrix -> Int -> Matrix
triangle matrix k | k>=n = matrix
                  | (abs v) <= 1.0e-10 = [[0.0]] --setz matrix k
                  | otherwise = triangle (mkzero tmp k k1) k1 
                    where n   = length matrix
                          tmp = search matrix k
                          v   = (tmp !! k) !! k
                          k1  = k+1

-- Парадная функция

gauss :: Matrix -> Matrix
gauss matrix = triangle matrix 0 

-- Произвдение диагональных элементов

proddiag :: Matrix -> Double
proddiag matrix = product $ map (\ (r,k) -> r !!k) $ zip matrix [0,1..]

-- Вычисление определителя

det :: Matrix -> Double
det matrix = proddiag $ triangle matrix 0

main = print $ det  [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,-9]]

Опубликовано: 2012.02.01, последняя правка: 2023.11.13    23:07

     2022/02/12 21:37, Gudleifr          # 

LIST
10 DATA 15, 14, 12, 6, 7, 1, 54, 5, 7
20 DIM M(10): FOR I=0 TO 8: READ M(I): NEXT I
30 DEF FNR(X) = M(X)*M((X+1) MOD 3 + 3)*M((X+2) MOD 3 + 6)
40 DEF FNL(X) = M(X)*M((X+2) MOD 3 + 3)*M((X+1) MOD 3 + 6)
50 PRINT FNR(0)+FNR(1)+FNR(2)-FNL(0)-FNL(1)-FNL(2)

RUN

     2022/02/14 23:35, Бурановский дедушка          # 

• Во-первых, для другого размера матрицы надо написать другой код. Лучше, если размер матрицы будет параметром.
• Во-вторых, он содержит «магические константы», это признак дурного тона.
• В-третьих, код неоптимальный. Для получения единиц слева от диагонали матрицы делается деление элементов матрицы на самих себя. А ведь можно просто записать единицу без деления. Для получения нулей не надо вычитать единицу из единицы, надо просто записать ноль.

     2022/02/15 00:31, Gudleifr          # 

С таким кодом вы не пройдёте собеседование.

Добавить свой отзыв

Написать автору можно на электронную почту
mail(аt)compiler.su