probleme inversion matrice

probleme inversion matrice - C - Programmation

Marsh Posté le 28-02-2016 à 14:32:04    

Bonjour,
je dois écrire un programme qui calcule l'inverse d'une matrice à partir de la resolution d'un systeme linéaire.
Mon code ne marche pas, je ne sais pas ou est le probleme.
Voici mon code:
 

Code :
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int n,k,drapeau;
  5. float *A,*x;int c,y;
  6. float *z,*m,*l;
  7. int *b;
  10. int num(int i,int j)
  11. {
  12.     return (i-1)*n+j-1;
  13. }
  14. //saisie de la matrice  
  15. void* saisie(int n,float *A)
  16. {   int i,j;
  17. printf("Donner A ligne/ligne\n" );
  19.     for(i=1;i<=n;i++)
  20.     {
  21.         for(j=1;j<=n;j++)
  22.         {
  24.             scanf("%f",&A[num(i,j)]);
  26.         }
  27.     }
  29. }
  30. //determination de la matrice identité
  32. void matr_id(int n)
  33. {
  35.     int i,j;
  36.     for(i=1;i<=n;i++)
  37.     {
  38.         b[num(i,i)]=1;
  41.     }
  44. }
  45. //Recherche du pivot
  46. int recherche_pivot(int k,float *A)
  47. {
  48.     int i,i0;
  49.     i=k;
  50.     i0=-1;
  51.     do
  52.     {
  53.         if(A[num(i,k)]==0)
  54.             i=i+1;
  55.     }while((A[num(i,k)]==0)&&(i!=n+1));
  56.     if(i!=n+1)
  57.         i0=i;
  58.     return i0;
  60. }
  61. //Permutation
  62. void permutation(int k,int i0,float *A,int *b)
  63. {
  64.     int j;float tampon;
  65.     for(j=1;j<=n;j++)
  66.     {
  67.         tampon=A[num(k,j)];
  68.         A[num(k,j)]=A[num(i0,j)];
  69.         A[num(i0,j)]=tampon;
  71.     }
  72.   matr_id(n);
  75.     for(j=1;j<=n;j++)
  76.     {
  77.        tampon=b[num(k,j)];
  78.         b[num(k,j)]=b[num(i0,j)];
  79.         b[num(i0,j)]=tampon;
  80.     }
  81. }
  82. //Elimination
  83. void elimination(int k,float *A,int *b)
  84. {
  85.     float r;int i,j;
  86.     for(i=k+1;i<=n;i++)
  87.     {
  88.         r=A[num(i,k)]/A[num(k,k)];
  89.         for(j=k;j<=n;j++)
  90.         {
  91.            A[num(i,j)]=A[num(i,j)]-r*A[num(k,j)];
  92.             b[num(i,j)]=b[num(i,j)]-r*b[num(k,j)];
  93.          
  95.         }
  96.      
  98.     }
  101. }
  102. //remontée
  103. void remontee(float *A,int *b,float *x)
  104. {
  105.     int i,j;float g;
  107.   x[num(n,n)]=b[num(n,n)]/A[num(n,n)];
  109.     i=n-1;
  110.     j=i+1;
  111.     while(i>=1)
  112.     {
  113.         x[num(i,j)]=b[num(i,j)];
  114.         g=x[num(i,j)];
  115.         while(j<=n)
  116.         {
  117.             g=g-A[num(i,j)]*x[num(i,j)];
  118.              g=g/A[num(i,i)];
  119.              j++;
  121.         }
  122.         i=i-1;
  124.     }
  125.     }
  130. //affichage du vecteur x
  131. void affiche_vecteur(float *x)
  132. {
  133.     int i,j;
  134.     for(i=1;i<=n;i++)
  135.     {
  136.         for(j=1;j<=n;j++)
  137.     {
  138.         printf("%f\n",x[num(i,j)]);
  139.     }
  140.     printf("\n" );
  141. }
  142. }
  143. int main()
  144. {
  145.     int i,j;
  148.     printf("Donner n\n" );
  149.     scanf("%d",&n);
  152.     y=n*n;
  153.     A=malloc(y*sizeof(float));
  156.    b=calloc(y,sizeof(int));
  157.  
  158.     x=malloc(y*sizeof(float));
  161.     drapeau=0;
  162.     saisie(n,A);
  165.     k=1;
  167.     do
  168.     {
  169.         c=recherche_pivot(k,A);
  170.         if(c==k)
  171.         {
  172.             elimination(k,A,b);
  173.             k=k+1;
  174.         }
  175.         else
  176.         {
  177.             if(c!=-1)
  178.             {
  179.                 permutation(k,c,A,b);
  180.                 elimination(k,A,b);
  181.                 k=k+1;
  182.             }
  183.             else
  184.                 drapeau=1;
  185.         }
  186.     }while((k!=n)&&(drapeau!=1));
  187.     if((k==n)&&(A[num(n,n)]!=0))
  188.     {
  189.         remontee(A,b,&x);
  190.         printf("La matrice est inversible\n" );
  191.        affiche_vecteur(&x);
  196.     }
  197.     else
  198.     {
  199.    
  200.         printf("La matrice n'est pas inversible\n" );
  202.     }
  205.    if(drapeau==1)
  206.         printf("La matrice n'est pas inversible." );
  207.     return 0;
  208. }
  210. Merci d'avance!

Reply

Marsh Posté le 28-02-2016 à 14:32:04   

Reply

Marsh Posté le 28-02-2016 à 16:28:04    

Déjà, enlève les déclarations de variables globales au début de ton programme.
 
Tu y verras plus clair.

Reply

Marsh Posté le 28-02-2016 à 19:17:54    

Si je les enleve et que je les mets dans le  main(),ça ne change rien...

Reply

Marsh Posté le 28-02-2016 à 19:37:28    

Passe un coup de debugger ...

Reply

Marsh Posté le 28-02-2016 à 20:15:00    

Déjà à la base, alloue des objets que tu peux utiliser comme de vrais tableaux C, an faisant A[i][j], plutôt que tes manips avec A[num(i,j)], ça rendra le code plus clair et évitera des appels en masse à num() quand le compilo peut faire cela pour toi.
Un exemple vite pour te donner des idées sur la manière de procéder.
 

Code :
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. float** BuildFloatArray2D(int x, int y)
  5. {
  6.     float** array = NULL;
  7.     if ( x > 0 && y > 0) {
  8.         array = (float **) malloc((x * sizeof(float*)) + (x*y * sizeof(float)));
  9.         for (int i = 0; i < x; ++i) {
  10.             array[i] = (float*)(array + x) + i * y;
  11.         }
  12.     }
  13.     return array;
  14. }
  16. int** BuildIntArray2D(int x, int y)
  17. {
  18.     int** array = NULL;
  19.     if ( x > 0 && y > 0) {
  20.         array = (int **) malloc((x * sizeof(int*)) + (x*y * sizeof(int)));
  21.         for (int i = 0; i < x; ++i) {
  22.             array[i] = (int*)(array + x) + i * y;
  23.         }
  24.     }
  25.     return array;
  26. }
  28. int USER_GetMatrixDimension()
  29. {
  30.     char buffer[256];
  31.     fprintf(stdout, "Veuillez donner la dimension de la matrice carree: " );
  32.     fflush(stdout);
  33.     fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
  34.     return atoi(buffer);
  35. }
  37. float **USER_CreateMatrix(int n)
  38. {
  39.     char buffer[256];   // augmenter si necessaire
  40.     char *start, *end;
  42.     float **array = BuildFloatArray2D(n, n);
  43.     if (array) {
  44.         fprintf(stdout, "Veuillez donner la matrice ligne à ligne.\n" );
  45.         for (int i = 0; i < n; ++i) {
  46.             fprintf(stdout, "ligne %02d: ", i+1);
  47.             fflush(stdout);
  48.             fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
  49.             start = buffer;
  50.             for (int j = 0; j < n; ++j) {
  51.                 array[i][j] = strtof(start, &end);
  52.                 start = end;
  53.             }
  54.         }
  55.     }
  56.     return array;
  57. }
  59. void DisplayMatrix(float **array, int n)
  60. {
  61.     for (int i = 0; i < n; ++i) {
  62.         for (int j = 0; j < n; ++j) {
  63.             fprintf(stdout, "%f\t", array[i][j]);
  64.         }
  65.         fprintf(stdout, "\n" );
  66.     }
  67. }
  69. /* int recherche_pivot(float **array, int n, int k) {
  70.     for (int i = k; i < n; ++i) {
  71. if (array[i][k]) return i;
  72.     }
  73.     return -1;
  74. } */
  76. int main()
  77. {
  78.     //
  79.     int n = USER_GetMatrixDimension();
  80.     if (n <= 0) {
  81.         fprintf(stderr, "Dimension incorrecte!\n" );
  82.         return EXIT_FAILURE;
  83.     }
  84.     float **A = USER_CreateMatrix(n);
  86.     if (A == NULL) {
  87.         fprintf(stderr, "Echec à la création de la matrice\n" );
  88.         return EXIT_FAILURE;
  89.     }
  90.     DisplayMatrix(A, n);
  91.     free(A);
  92.     return EXIT_SUCCESS;
  93. }


Comme je dois aller bouffer, j'ai pas le temps de faire un truc 100% clean et commenté. C'est du C99 (pour les boucles for avec variables déclarées dedans).
J'avais commencé à regarder comment coder recherche_pivot, c'est en commentaire.
 
A+,


Message édité par gilou le 28-02-2016 à 20:19:41

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There's more than what can be linked! --    Iyashikei Anime Forever!    --  AngularJS c'est un framework d'engulé!  --
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Marsh Posté le 28-02-2016 à 21:16:31    

Bon, en regardant elimination,  
b[num(i,j)]=b[num(i,j)]-r*b[num(k,j)];
vous avez défini comme tant un array d'ints. Comme r est un float, il va y avoir de la troncature lors de la conversion de b[num(i,j)]-r*b[num(k,j)], un float, vers b[num(i,j)].
Est-ce sans danger pour la bonne marche de l'algo? j'en doute.
 
A+,


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