[C語言] 高斯消去法-特約化矩陣(RREF)

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

/*高斯消去法 - 特約化矩陣*/
double **matrix_rref(double **matrix, int m, int n){
    double zero=0.00000001;
    double temp;

    int x=0,y=0,j,i;
    while(x<n && y<m){
        // 如果列首為零，則找尋可以互換的列
        while(x<n && matrix[y][x]<zero && matrix[y][x]>(-zero)){
            j=y+1;
            while(j<m && matrix[j][x]<zero && matrix[j][x]>(-zero)){j++;}

            // 此行都為零，移至下一行
            if(j >= m){ x++; continue; }

            // 找到列首不為零的列，兩列互換
            for(i=x; i<n; i++){
                temp=matrix[j][i];
                matrix[j][i]=matrix[y][i];
                matrix[y][i]=temp;
            }
            // 互換結束跳出迴圈
            break;
        }
        if(x>=n){ break; }

        // 所有列值都除以列首，列首為(1)處理
        for(i=n-1; i>x; i--){
            matrix[y][i]/=matrix[y][x];
        }
        matrix[y][x]=1;

        // 消去上下列
        for(j=0; j<m; j++){
            // 跳過選取的列
            if(j == y){ continue; }

            // 選取的列消去其他列
            for(i=n-1; i>=x; i--){
                matrix[j][i]-=matrix[y][i]*matrix[j][x];
            }
        }

        x++;  y++;
    }
    return matrix;
}



/*
input.txt
4 5
1 2 3 7 55
1 3 2 4 76
3 2 1 6 43
4 6 5 3 34
*/

/*主程式*/
int main(){
    int m,n,i,j;
    FILE *in;
    // 開啟檔案
    in=fopen("input.txt","r");

    // 讀取 m,n 值
    fscanf(in,"%d\n",&m);
    fscanf(in,"%d\n",&n);

    // 利用 malloc 配置二維空間 。
    double **mar= (double**) malloc(m * sizeof(double*));
    for (i=0; i<m; i++){
        mar[i] = (double*) malloc(n * sizeof(double));
    }

    // 讀取矩陣
    for(i=0;i<m;i++){
        for(j=0;j<n;j++){
            fscanf(in,"%lf",&mar[i][j]);
        }
    }

    // 高斯消去法
    mar=matrix_rref(mar,m,n);

    // 列印結果
    for(i=0;i<m;i++){
        for(j=0;j<n;j++){
            printf("%.2lf ",mar[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    _getch();

    return 0;
}