Mátrixok használata
1. feladat: Adjunk össze két 3×3-as egész számokat tároló mátrix-ot és tároljunk le egy harmadikban az eredményt. Használjunk függvényt a mátrix elemeinek bekéréséhez.
#include <stdio.h> #define SIZE 3 // a matrix-ok merete void readMatrix(int m[][SIZE]) { for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { scanf("%d", &m[sor][oszlop]); } } } int main() { int A[SIZE][SIZE]; // Matrix 1 int B[SIZE][SIZE]; // Matrix 2 int C[SIZE][SIZE]; // eredmeny Matrix printf("Kerem az elso matrix elemeit: \n"); readMatrix(A); printf("Kerem az masodik matrix elemeit: \n"); readMatrix(B); for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { C[sor][oszlop] = A[sor][oszlop] + B[sor][oszlop]; } } printf("\nMatrixok osszege: A+B = \n"); for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { printf("%d ", C[sor][oszlop]); } printf("\n"); // soronkent uj sor } }
2. feladat: Az első feladatban a
readMatrix()függvényt cseréljük le:
void readMatrix(int ** m)-ra és próbáljuk meg mi történik és magyarázzuk meg miért?
3. feladat: Az első feladatban megadott feladatot oldjuk meg pointerekkel is.
#include <stdio.h> #define SIZE 3 // a matrix-ok merete void readMatrix(int *m) { for(int i = 0; i < SIZE * SIZE; i++) { scanf("%d", (m + i)); } } int main() { int A[SIZE][SIZE]; // Matrix 1 int B[SIZE][SIZE]; // Matrix 2 printf("Kerem az elso matrix elemeit: \n"); readMatrix(&A[0][0]); printf("Kerem az masodik matrix elemeit: \n"); readMatrix(&B[0][0]); int C[SIZE][SIZE]; // eredmeny Matrix for(int i = 0; i < SIZE * SIZE; i++) { *(&C[0][0] + i) = *(&A[0][0] + i) + *(&B[0][0] + i); } printf("\nMatrixok osszege: A+B = \n"); for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { printf("%d ", C[sor][oszlop]); } printf("\n"); // soronkent uj sor } }
4. feladat: Ellenőrizzük, hogy a felhasználótól bekért 3×3-as mátrix felső háromszög típusú-e?
#include <stdio.h> #define SIZE 3 // a matrix-ok merete void readMatrix(int m[][SIZE]) { for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { scanf("%d", &m[sor][oszlop]); } } } int main() { int A[SIZE][SIZE]; printf("Kerem a matrix elemeit: \n"); readMatrix(A); int felsoHaromszog = 1; // Hogyan jovunk ra a megoldasra? // // 1 2 3 [0,0] [0,1] [0,2] // 0 4 5 =>[1,0] [1,1] [1,2] // 0 0 6 [2,0] [2,1] [2,2] // // Mi a közös a három 0 érték indexeiben? // - az hogy a sor index erteke mindig nagyobb mint // az oszlop index!! // for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { // // a foatlo alatti elemeknek 0-nak kell lenniuk // if(sor > oszlop && A[sor][oszlop]!=0) { felsoHaromszog = 0; } } } if(felsoHaromszog) { printf("felso haromszog matrix"); } else { printf("nem felso haromszog"); } }
5. feladat: Írjon C programot, ami meghatározza, hogy egy mátrix ritka mátrix-e? Egy ritka mátrix olyan mártix aminek legalább elemeinek a fele 0.
6. feladat: Írjon C programot, ami bekér a felhasználótól egy 3×3-as mátrixot és kiírja a transzponáltját.
#include <stdio.h> #define SIZE 3 // a matrix-ok merete void readMatrix(int m[][SIZE]) { for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { scanf("%d", &m[sor][oszlop]); } } } int main() { int A[SIZE][SIZE]; int E[SIZE][SIZE]; printf("Kerem a matrix elemeit: \n"); readMatrix(A); // Hogyan jovunk ra a megoldasra? // Transzpontalt matrix pelda: // // 1 2 3 1 4 7 // 4 5 6 => 2 5 8 // 7 8 9 3 6 9 // // A matrix [i][j] elemét [j][i]-re kell cserelni for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { E[sor][oszlop] = A[oszlop][sor]; } } for(int sor = 0; sor < SIZE; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < SIZE; oszlop++) { printf("%d ", E[sor][oszlop]); } printf("\n"); } }
7. feladat: Írjon C programot, ami összeszoroz két mátrixot.
#include <stdio.h> #define MAX_SOR 3 #define MAX_OSZLOP 3 void readMatrix(int m[][MAX_OSZLOP]) { for(int sor = 0; sor < MAX_SOR; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < MAX_OSZLOP; oszlop++) { scanf("%d", &m[sor][oszlop]); } } } int main() { int A[MAX_SOR][MAX_OSZLOP]; int B[MAX_SOR][MAX_OSZLOP]; int C[MAX_SOR][MAX_OSZLOP]; printf("Kerem az A matrix elemeit: \n"); readMatrix(A); printf("Kerem a B matrix elemeit: \n"); readMatrix(B); for (int sor = 0; sor < MAX_SOR; sor++) { for (int oszlop = 0; oszlop < MAX_OSZLOP; oszlop++) { int sum = 0; for (int i = 0; i < MAX_OSZLOP; i++) { sum += A[sor][i] * B[i][oszlop]; } C[sor][oszlop] = sum; } } for(int sor = 0; sor < MAX_SOR; sor++) { for(int oszlop = 0; oszlop < MAX_OSZLOP; oszlop++) { printf("%d ", C[sor][oszlop]); } printf("\n"); } }
8. feladat: Oldjuk meg nem négyzetes mátrixokkal is a mátrix összeadós feladatot, valamint dinamikus memória kezeléssel:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> // Dinamikus mátrix létrehozás int **allocateMatrix(int rows, int cols) { int **matrix = (int **)malloc(rows * sizeof(int *)); for (int i = 0; i < rows; i++) { matrix[i] = (int *)malloc(cols * sizeof(int)); } return matrix; } // Mátrix felszabadítás void freeMatrix(int **matrix, int rows) { for (int i = 0; i < rows; i++) { free(matrix[i]); } free(matrix); } // Mátrix beolvasás void readMatrix(int **m, int rows, int cols) { printf("Adja meg a mátrix elemeit (%d x %d):\n", rows, cols); for (int sor = 0; sor < rows; sor++) { for (int oszlop = 0; oszlop < cols; oszlop++) { scanf("%d", &m[sor][oszlop]); } } } // Mátrixok összeadása void addMatrices(int **A, int **B, int **C, int rows, int cols) { for (int sor = 0; sor < rows; sor++) { for (int oszlop = 0; oszlop < cols; oszlop++) { C[sor][oszlop] = A[sor][oszlop] + B[sor][oszlop]; } } } void printMatrix(int **matrix, int rows, int cols) { printf("\nMátrix:\n"); for (int sor = 0; sor < rows; sor++) { for (int oszlop = 0; oszlop < cols; oszlop++) { printf("%d ", matrix[sor][oszlop]); } printf("\n"); } } int main() { int rows, cols; printf("Adja meg a mátrix sorainak és oszlopainak számát: "); scanf("%d %d", &rows, &cols); int **A, **B, **C; // Mátrixok allokálása a megadott méret szerint A = allocateMatrix(rows, cols); B = allocateMatrix(rows, cols); C = allocateMatrix(rows, cols); // Mátrixok beolvasása printf("Kerem az elso matrix elemeit:\n"); readMatrix(A, rows, cols); printf("Kerem a masodik matrix elemeit:\n"); readMatrix(B, rows, cols); // Összeadás addMatrices(A, B, C, rows, cols); printf("\nMatrixok osszege: A+B = \n"); printMatrix(C, rows, cols); // Memória felszabadítása freeMatrix(A, rows); freeMatrix(B, rows); freeMatrix(C, rows); return 0; }
9. feladat : vizsgáljuk meg a llama chat model c implementációját: https://github.com/karpathy/llama2.c/blob/master/run.c a 217.es sortól kezdődő függvényt.
Ellenőrző kérdések
Mi a helyes deklaráció egy 3×3-as egész mátrix létrehozására C-ben?
A) int matrix[3][3]; B) int matrix[9]; C) int matrix[3,3]; D) matrix int[3][3];
Megoldás: A
Mi lesz a következő kódrészlet eredménye?
int matrix[2][2] = {{1,2}, {3,4}}; printf("%d", matrix[1][0]);
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4
Megoldás: C (az első sor nulladik eleme, ami a 3, hiszen a sorok is 0-tól indulnak.
Milyen ciklusszerkezet alkalmas egy kétdimenziós mátrix minden elemének bejárására?
A) Egyetlen for-ciklus B) Egymásba ágyazott for-ciklusok C) while ciklus, egyetlen feltétellel D) Nincs szükség ciklusra
Megoldás: B
Mi lesz a kód eredménye?
int arr[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}}; printf("%d", arr[1][2]);
A) 2 B) 4 C) 6 D) 8
Megoldás: C –> 2. sor 3. eleme, ami a 6-os.
Melyik állítás igaz az alábbiak közül?
A) A C-ben a mátrix sorainak száma opcionális deklarációkor. B) Mátrixokat nem lehet paraméterként átadni függvényeknek. C) Mátrix elemei mindig ugyanazt a típust tárolják.
Megoldás: C
Hogyan adunk át egy mátrixot paraméterként egy függvénynek C-ben helyesen?
A) void fuggveny(int matrix[][]) B) void fuggveny(int **matrix) C) void fuggveny(int matrix[][3]) D) void fuggveny(matrix int[3][3])
Megoldás: C –> második dimenzió méretét kötelező megadni
Hogyan érhető el az alábbi mátrix legutolsó eleme (9) az alábbi deklarációból?
int mat[3][3] = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
A) mat[9] B) mat[3][3] C) mat[2][2] D) mat[3][2]
Megoldás: C –> mivel az indexelés 0-tól indul
Mit csinál az alábbi kód?
int mat[3][3] = {0};
A) Lefoglal egy 3x3-as mátrixot véletlenszerű értékekkel. B) Lefoglal egy 3x3-as mátrixot nullákkal feltöltve. C) Csak a mátrix első elemét inicializálja 0-ra. D) Csak a mátrix első sorát tölti fel nullával.
Megoldás: B → a modern c-ben ezzel a szintaktikával lehet nullákkal feltölteni egy mátrixot.
Hogyan lehet helyesen dinamikusan lefoglalni egy 5×5-ös mátrixot?
A) int mat[5][5] = malloc(25 * sizeof(int)); B)
int **mat = malloc(5 * sizeof(int *)); for(int i = 0; i < 5; i++) mat[i] = malloc(5 * sizeof(int));
C) int *mat[5] = malloc(sizeof(int) * 25); D) int mat[][] = malloc(5*5*sizeof(int));
Megoldás: B
Hogyan kell helyesen felszabadítani a memóriát egy dinamikusan foglalt kétdimenziós mátrix esetén?
A) free(mat); B)
for (int i = 0; i < sorok; i++) free(mat[i]); free(mat);
C) free(mat[][]); D) free(mat);
Megoldás: B