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https://github.com/TREX-CoE/Sherman-Morrison.git
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e509f28ba6
commit
d45df44e5e
3
.vscode/settings.json
vendored
3
.vscode/settings.json
vendored
@ -1,6 +1,7 @@
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|||||||
{
|
{
|
||||||
"files.associations": {
|
"files.associations": {
|
||||||
"ostream": "cpp",
|
"ostream": "cpp",
|
||||||
"new": "cpp"
|
"new": "cpp",
|
||||||
|
"iostream": "cpp"
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
9
Makefile
9
Makefile
@ -1,16 +1,17 @@
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|||||||
CC=icc
|
CC=icc
|
||||||
CXX=icpc
|
CXX=icpc
|
||||||
CFLAGS=-xCORE-AVX2 -O0 -debug full
|
CFLAGS=-O0 -debug full
|
||||||
CXXFLAGS=-xCORE-AVX2 -O0 -debug full
|
CXXFLAGS=-O0 -debug full -traceback
|
||||||
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# ARCH=-xCORE-AVX2
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||||||
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||||||
DEPS = SM-MaponiA3.cpp
|
DEPS = SM-MaponiA3.cpp
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||||||
OBJ = SM-MaponiA3.o
|
OBJ = SM-MaponiA3.o
|
||||||
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|
||||||
%.o: %.c $(DEPS)
|
%.o: %.c $(DEPS)
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$(CXX) -c -o $@ $< $(CFLAGS)
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$(CXX) $(ARCH) -c -o $@ $< $(CFLAGS)
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||||||
SM-MaponiA3: $(OBJ)
|
SM-MaponiA3: $(OBJ)
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||||||
$(CXX) -o $@ $^ $(CFLAGS)
|
$(CXX) $(ARCH) -o $@ $^ $(CFLAGS)
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||||||
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||||||
clean:
|
clean:
|
||||||
@rm -vf *.o
|
@rm -vf *.o
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||||||
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283
SM-MaponiA3.cpp
283
SM-MaponiA3.cpp
@ -2,26 +2,46 @@
|
|||||||
// p. 283, doi:10.1016/j.laa.2006.07.007
|
// p. 283, doi:10.1016/j.laa.2006.07.007
|
||||||
|
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||||||
#include <iostream>
|
#include <iostream>
|
||||||
|
#include <string>
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||||||
using namespace std;
|
using namespace std;
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int M = 3;
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uint getMaxIndex(double* arr, uint size);
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||||||
|
void showScalar(uint scalar, string name);
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||||||
|
void showScalar(int scalar, string name);
|
||||||
|
void showScalar(double scalar, string name);
|
||||||
|
void showVector(uint* vector, uint size, string name);
|
||||||
|
void showVector(int* vector, uint size, string name);
|
||||||
|
void showVector(double* vector, uint size, string name);
|
||||||
|
void showMatrix(uint** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name);
|
||||||
|
void showMatrix(int** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name);
|
||||||
|
void showMatrix(double** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name);
|
||||||
|
void showMatrixT(uint** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name);
|
||||||
|
void showMatrixT(int** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name);
|
||||||
|
void showMatrixT(double** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name);
|
||||||
|
int** matMul(int** A, int** B, uint size);
|
||||||
|
double** matMul(double** A, double** B, uint size);
|
||||||
|
int** outProd(int* vec1, int* vec2, uint size);
|
||||||
|
double** outProd(double* vec1, int* vec2, uint size);
|
||||||
|
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||||||
int main() {
|
int main() {
|
||||||
|
|
||||||
|
uint M = 3;
|
||||||
uint i, j, k, l, lbar, tmp;
|
uint i, j, k, l, lbar, tmp;
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|
double alpha, beta;
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||||||
// Declare and allocate all vectors and matrices
|
// Declare and allocate all vectors and matrices
|
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int* p = new int[M+1];
|
uint* p = new uint[M+1];
|
||||||
int* breakdown = new int[M];
|
double* breakdown = new double[M+1];
|
||||||
|
|
||||||
int** A = new int*[M];
|
int** A = new int*[M];
|
||||||
int** A0 = new int*[M];
|
int** A0 = new int*[M];
|
||||||
int** Ar = new int*[M];
|
int** Ar = new int*[M];
|
||||||
int** Id = new int*[M];
|
int** Id = new int*[M];
|
||||||
double** A0inv = new double*[M];
|
double** A0inv = new double*[M];
|
||||||
double** Ainv = new double*[M];
|
double** Ainv; //= new double*[M];
|
||||||
for (i = 0; i < M; i++) {
|
for (i = 0; i < M; i++) {
|
||||||
A[i] = new int[M];
|
A[i] = new int[M];
|
||||||
Ainv[i] = new double[M];
|
//Ainv[i] = new double[M];
|
||||||
A0[i] = new int[M];
|
A0[i] = new int[M];
|
||||||
A0inv[i] = new double[M];
|
A0inv[i] = new double[M];
|
||||||
Ar[i] = new int[M];
|
Ar[i] = new int[M];
|
||||||
@ -32,7 +52,7 @@ int main() {
|
|||||||
for (l = 0; l < M; l++) {
|
for (l = 0; l < M; l++) {
|
||||||
ylk[l] = new double*[M+1];
|
ylk[l] = new double*[M+1];
|
||||||
for (k = 0; k < M+1; k++) {
|
for (k = 0; k < M+1; k++) {
|
||||||
ylk[l][k] = new double[M];
|
ylk[l][k] = new double[M+1];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -40,7 +60,7 @@ int main() {
|
|||||||
for (i = 0; i < M; i++) {
|
for (i = 0; i < M; i++) {
|
||||||
for (j = 0; j < M; j++) {
|
for (j = 0; j < M; j++) {
|
||||||
A[i][j] = 0;
|
A[i][j] = 0;
|
||||||
Ainv[i][j] = 0;
|
//Ainv[i][j] = 0;
|
||||||
A0[i][j] = 0;
|
A0[i][j] = 0;
|
||||||
A0inv[i][j] = 0;
|
A0inv[i][j] = 0;
|
||||||
Ar[i][j] = 0;
|
Ar[i][j] = 0;
|
||||||
@ -48,17 +68,27 @@ int main() {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Initialize all vectors and matrices
|
// Initialize ylk with zeros
|
||||||
|
for (l = 0; l < M; l++) {
|
||||||
|
for (k = 0; k < M+1; k++) {
|
||||||
|
for (i = 0; i < M+1; i++) {
|
||||||
|
ylk[l][k][i] = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
// Initialize A
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||||||
A[0][0] = 1; A[0][1] = 1; A[0][2] = -1;
|
A[0][0] = 1; A[0][1] = 1; A[0][2] = -1;
|
||||||
A[1][0] = 1; A[1][1] = 1; A[1][2] = 0;
|
A[1][0] = 1; A[1][1] = 1; A[1][2] = 0;
|
||||||
A[2][0] = -1; A[2][1] = 0; A[2][2] = -1;
|
A[2][0] = -1; A[2][1] = 0; A[2][2] = -1;
|
||||||
|
|
||||||
// Define identity matrix, A0, A0inv and p
|
// Define identity matrix, A0, A0inv and p
|
||||||
|
p[0] = 0;
|
||||||
for (i = 0; i < M; i++) {
|
for (i = 0; i < M; i++) {
|
||||||
Id[i][i] = 1;
|
Id[i][i] = 1;
|
||||||
A0[i][i] = A[i][i];
|
A0[i][i] = A[i][i];
|
||||||
A0inv[i][i] = 1.0/A[i][i];
|
A0inv[i][i] = 1.0/A[i][i];
|
||||||
p[i] = i;
|
p[i+1] = i+1;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Init Ar
|
// Init Ar
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||||||
@ -68,48 +98,80 @@ int main() {
|
|||||||
}
|
}
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||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
showMatrix(A, M, M, "A");
|
||||||
|
// showMatrix(A0, M, M, "A0");
|
||||||
|
// showMatrix(Ar, M, M, "Ar");
|
||||||
|
// showMatrix(A0inv, M, M, "A0inv");
|
||||||
|
|
||||||
// Calculate all the y0k in M^2 multiplications instead of M^3
|
// Calculate all the y0k in M^2 multiplications instead of M^3
|
||||||
for (k = 1; i < M+1; k++) {
|
for (k = 1; k < M+1; k++) {
|
||||||
for (i = 0; i < M; i++) {
|
for (i = 1; i < M+1; i++) {
|
||||||
ylk[0][k][i] = A0inv[i][i] * Ar[i][k];
|
ylk[0][k][i] = A0inv[i-1][i-1] * Ar[i-1][k-1];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
// showVector(ylk[0][k], M+1, "y0k");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
showMatrixT(ylk[0], M+1, M+1, "y0k");
|
||||||
|
|
||||||
// Calculate all the ylk from the y0k
|
// Calculate all the ylk from the y0k
|
||||||
|
// showVector(p, M+1, "p");
|
||||||
for (l = 1; l < M; l++) {
|
for (l = 1; l < M; l++) {
|
||||||
for (j = l; j < M; j++) {
|
for (j = l; j < M+1; j++) {
|
||||||
breakdown[j] = abs( 1 + ylk[l][p[j]][p[j]-1] );
|
breakdown[j] = abs( 1 + ylk[l-1][p[j]][p[j]] );
|
||||||
}
|
}
|
||||||
lbar = findMaxElmnt(breakdown); // NOT IMPLEMENTED YET
|
// showVector(breakdown, M+1, "break-down vector");
|
||||||
|
lbar = getMaxIndex(breakdown, M+1);
|
||||||
|
// showScalar(lbar, "lbar");
|
||||||
for (i = 0; i < M; i++) {
|
for (i = 0; i < M; i++) {
|
||||||
breakdown[i] = 0;
|
breakdown[i] = 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
tmp = p
|
tmp = p[l];
|
||||||
|
p[l] = p[lbar];
|
||||||
|
p[lbar] = tmp;
|
||||||
|
// showVector(p, M+1, "p");
|
||||||
|
for (k = l+1; k < M+1; k++) {
|
||||||
|
beta = 1 + ylk[l-1][p[l]][p[l]];
|
||||||
|
if (beta == 0) {
|
||||||
|
cout << "Break-down condition occured. Exiting..." << endl;
|
||||||
|
exit;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
for (i = 1; i < M+1; i++) {
|
||||||
|
alpha = ylk[l-1][p[k]][p[l]] / beta;
|
||||||
|
ylk[l][p[k]][i] = ylk[l-1][p[k]][i] - alpha * ylk[l-1][p[l]][i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// showVector(ylk[l][p[k]], M+1, "ylk");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
showMatrixT(ylk[1], M+1, M+1, "y1k");
|
||||||
|
showMatrixT(ylk[2], M+1, M+1, "y2k");
|
||||||
|
// EVERYTHING WORKS UPTO HERE
|
||||||
|
|
||||||
|
// Construct A-inverse from A0-inverse and the ylk
|
||||||
|
double** U;
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||||||
|
double** Ap = new double*[M];
|
||||||
|
for (i = 0; i < M; i++) Ap[i] = new double[M];
|
||||||
|
Ainv = A0inv;
|
||||||
|
for (l = 0; l < M; l++) {
|
||||||
|
k = l+1;
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||||||
|
U = outProd(ylk[l][p[k]], Id[p[k]-1], M);
|
||||||
|
beta = 1 + ylk[l][p[k]][p[k]];
|
||||||
for (i = 0; i < M; i++) {
|
for (i = 0; i < M; i++) {
|
||||||
for (j = 0; j < M; j++) {
|
for (j = 0; j < M; j++) {
|
||||||
cout << "A["<<i<<"]["<<j<<"] = " << A0inv[i][j] << " ";
|
Ap[i][j] = Id[i][j] - U[i][j] / beta;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
cout << endl;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
Ainv = matMul(Ap, Ainv, M);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
showMatrixT(Ainv, M, M, "Ainv");
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// Deallocate all vectors and matrices
|
// Deallocate all vectors and matrices
|
||||||
for (i = 0; i < M; i++) {
|
for (i = 0; i < M; i++) {
|
||||||
delete [] A[i];
|
delete [] A[i];
|
||||||
delete [] Ainv[i];
|
|
||||||
delete [] A0[i];
|
delete [] A0[i];
|
||||||
delete [] A0inv[i];
|
delete [] A0inv[i];
|
||||||
delete [] Ar[i];
|
delete [] Ar[i];
|
||||||
delete [] Id[i];
|
delete [] Id[i];
|
||||||
|
delete [] U[i];
|
||||||
|
delete [] Ap[i];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
for (l = 0; l < M; l++) {
|
for (l = 0; l < M; l++) {
|
||||||
@ -123,3 +185,170 @@ int main() {
|
|||||||
|
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint getMaxIndex(double* arr, uint size) {
|
||||||
|
uint i;
|
||||||
|
uint max = arr[0];
|
||||||
|
uint maxi = 0;
|
||||||
|
for (i = 1; i < size; i++) {
|
||||||
|
if (arr[i] > max) {
|
||||||
|
max = arr[i];
|
||||||
|
maxi = i;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return maxi;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void showScalar(uint scalar, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << scalar << endl << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void showScalar(int scalar, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << scalar << endl << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void showScalar(double scalar, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << scalar << endl << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void showVector(uint* vector, uint size, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < size; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ " << vector[i] << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void showVector(int* vector, uint size, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < size; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ " << vector[i] << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void showVector(double* vector, uint size, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < size; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ " << vector[i] << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void showMatrix(uint** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < sizeR; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ ";
|
||||||
|
for (uint j = 0; j < sizeC; j++) {
|
||||||
|
cout << matrix[i][j] << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void showMatrix(int** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < sizeR; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ ";
|
||||||
|
for (uint j = 0; j < sizeC; j++) {
|
||||||
|
cout << matrix[i][j] << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void showMatrix(double** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < sizeR; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ ";
|
||||||
|
for (uint j = 0; j < sizeC; j++) {
|
||||||
|
cout << matrix[i][j] << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void showMatrixT(uint** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < sizeR; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ ";
|
||||||
|
for (uint j = 0; j < sizeC; j++) {
|
||||||
|
cout << matrix[j][i] << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void showMatrixT(int** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < sizeR; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ ";
|
||||||
|
for (uint j = 0; j < sizeC; j++) {
|
||||||
|
cout << matrix[j][i] << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void showMatrixT(double** matrix, uint sizeR, uint sizeC, string name) {
|
||||||
|
cout << name << " = " << endl;
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < sizeR; i++) {
|
||||||
|
cout << "[ ";
|
||||||
|
for (uint j = 0; j < sizeC; j++) {
|
||||||
|
cout << matrix[j][i] << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << " ]" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int** matMul(int** A, int** B, uint size) {
|
||||||
|
int** C = new int*[size];
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < size; i++) {
|
||||||
|
C[i] = new int[size];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for (uint i = 0; i < size; i++) {
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for (uint j = 0; j < size; j++) {
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for (uint k = 0; k < size; k++) {
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C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
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}
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}
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}
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return C;
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}
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double** matMul(double** A, double** B, uint size) {
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double** C = new double*[size];
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for (uint i = 0; i < size; i++) {
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C[i] = new double[size];
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}
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for (uint i = 0; i < size; i++) {
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for (uint j = 0; j < size; j++) {
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for (uint k = 0; k < size; k++) {
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C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
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}
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}
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}
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return C;
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}
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int** outProd(int* vec1, int* vec2, uint size) {
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int** C = new int*[size];
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for (uint i = 0; i < size; i++) {
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C[i] = new int[size];
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}
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for (uint i = 0; i < size; i++) {
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for (uint j = 0; j < size; j++) {
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C[i][j] = vec1[i+1] * vec2[j];
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}
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}
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return C;
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}
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double** outProd(double* vec1, int* vec2, uint size) {
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double** C = new double*[size];
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for (uint i = 0; i < size; i++) {
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C[i] = new double[size];
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}
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for (uint i = 0; i < size; i++) {
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for (uint j = 0; j < size; j++) {
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C[i][j] = vec1[i+1] * vec2[j];
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}
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}
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return C;
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}
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