C: матрично-векторное произведение, умножение двух двойных чисел дает неправильный знак

#c #double #matrix-multiplication #mex

#c #двойное #матрица- умножение #mex

Вопрос:

Я пытаюсь выполнить простое умножение матрицы на вектор, и по какой-то причине я получаю неправильный знак в своих результатах в паре моих умножений. Я понятия не имею, почему это происходит, любые указатели были бы весьма признательны.

Вот весь мой код, то есть функция matrix * vector и вызывающая функция (или как бы она ни называлась) из mex — я запускаю код из Matlab через mex.

 #include "mex.h"

void mxv(int m, int n, double *A, double *b, double *c) {
    double sum;
    int i, j;

    for (i = 0; i < m; i  ) {
        sum = 0.0;
        for (j = 0; j < n; j  ) {
            sum  = A[i * n   j] * b[j];
        }
        c[i] = sum;
    }
}

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]) {

    double *A, *b, *c;
    int i, j, Am, An;

    A = mxGetPr(prhs[0]);
    Am = (int)mxGetM(prhs[0]);   
    An = (int)mxGetN(prhs[0]); 

    c = malloc(Am * sizeof(double));
    b = mxGetPr(prhs[1]);

    mxv(Am, An, A, b, c); 

    for (i = 0; i < Am; i  )
        printf("c[%d] = %1.4fn", i, c[i]);
 }

Я вызываю функцию mex со следующими входными данными:

 A = [-865.6634 0 0 0;
    0 -17002.6822 0 0;
    0 0 -1726.2421 2539.6267;
    0 0 -2539.6267 -1726.2421;]
b = [-0.00153521; -0.00011165; -0.00037659; 0.00044981]

Правильный результат должен быть:

Но я получаю

 c[0] = 1.3290
c[1] = 1.8983
c[2] = -0.4923
c[3] = -1.7329

Итак, первые два верны (c [0] и c[1]), но не последние два.

Я добавил в свой код кучу инструкций print, чтобы попытаться выяснить, где возникает ошибка:

 #include "mex.h"

void mxv(int m, int n, double *A, double *b, double *c) {
    double sum;
    int i, j;

    for (i = 0; i < m; i  ) {
        sum = 0.0;
        printf("********n");
        for (j = 0; j < n; j  ) {
            printf("A[%d][%d] = %1.10fnb[%d] = %1.10fn", i , j, A[i   n * j], j, b[j]);
            printf("A[%d][%d]*b[%d] = %1.10fn", i, j, j, A[i * n   j] * b[j]);
            sum  = A[i * n   j] * b[j];
            printf("sum = %1.10fn", sum);
        }
        c[i] = sum;
    }
} 

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
                 int nrhs, const mxArray *prhs[]) {

    double *A, *b, *c;    
    int i, j, Am, An;

    A = mxGetPr(prhs[0]);
    Am = (int)mxGetM(prhs[0]);   
    An = (int)mxGetN(prhs[0]); 
    printf("size(A) = (%d,%d)n", Am, An);
    for (i = 0; i < Am; i  ) {
        for (j = 0; j < An; j  ) {
            printf("A[%d][%d] = %1.4fn", i, j, A[i   Am * j]);
        }
    }

    c = malloc(Am *sizeof(double));

    b = mxGetPr(prhs[1]);
    for (i = 0; i < Am; i  ) {
        printf("b[%d] = %1.4fn", i, b[i]);
    }
    mxv(Am, An, A, b, c);

    for (i = 0; i < Am; i  )
        printf("c[%d] = %1.4fn", i, c[i]);    
}

Я почти уверен, что получаю правильные входные данные из Matlab:

 size(A) = (4,4)
A[0][0] = -865.6634
A[0][1] = 0.0000
A[0][2] = 0.0000
A[0][3] = 0.0000
A[1][0] = 0.0000
A[1][1] = -17002.6822
A[1][2] = 0.0000
A[1][3] = 0.0000
A[2][0] = 0.0000
A[2][1] = 0.0000
A[2][2] = -1726.2421
A[2][3] = 2539.6267
A[3][0] = 0.0000
A[3][1] = 0.0000
A[3][2] = -2539.6267
A[3][3] = -1726.2421
b[0] = -0.0015
b[1] = -0.0001
b[2] = -0.0004
b[3] = 0.0004

Но когда я изучаю матрично-векторное умножение, я обнаруживаю, что результаты умножения по какой-то причине в некоторых случаях имеют неправильный знак. Это то, что он выводит для i = 2:

 ********
A[2][0] = 0.0000000000
b[0] = -0.0015352100
A[2][0]*b[0] = -0.0000000000
sum = 0.0000000000
A[2][1] = 0.0000000000
b[1] = -0.0001116500
A[2][1]*b[1] = -0.0000000000
sum = 0.0000000000
A[2][2] = -1726.2421000000
b[2] = -0.0003765900
A[2][2]*b[2] = 0.6500855124
sum = 0.6500855124
A[2][3] = 2539.6267000000
b[3] = 0.0004498100
A[2][3]*b[3] = -1.1423494859 <- THIS SHOULD BE 1.142349... (no minus sign)
sum = -0.4922639735
********

Нечто подобное происходит для случая i = 3.

Заранее спасибо!

1. Вы используете правильные индексы? Учитывая, что A[2][3] должно быть, 2539.6267 пока A[3][2] есть -2539.6267 . Таким образом, результат правильный, если индексы A были переключены.

2. Да, точно! Глупая ошибка от моего имени. Спасибо, что взглянули!

Ответ №1:

В:

 printf("A[%d][%d] = %1.10fnb[%d] = %1.10fn", i , j, A[i   n * j], j, b[j]);
printf("A[%d][%d]*b[%d] = %1.10fn", i, j, j, A[i * n   j] * b[j]);

Первое printf использует A[i n*j] , в то время как второе использует A[i*n j] . Это транспонированные позиции в массиве.