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Processamento de matrizes por segmentação de arquivo - Trabalho 1 da disciplina de Algoritmo e Estrutura de Dados II

Primary LanguageC++MIT LicenseMIT

Processing Matrices by File Segmentation

Súmario

Introdução

O intuito deste trabalho é implementar um sistema de multiplicação de matrizes baseando-se em uma estratégia de segmentação em arquivo. Um arquivo M grande - original_matriz.txt - é fornecido no formato NxN (1000linhas x 1000colunas) com valores inteiros como entrada. Este, é processado a partir de várias coordenadas introduzidas por um segundo arquivo, coordinates.txt. Neste arquivo é descrito por linha, uma dupla de 'i' e 'j' correspondendo a posição inicial e final a serem lidas. Por exemplo, as posições 2,4,6,10 indica que a leitura em M deve iniciar na linha 2 coluna 4 e seguir até a linha 6 coluna 10 - Gerando assim um quadrante.
Feito a leitura da composição no arquivo M para um tipo matriz de inteiros C, a segunda etapa, consistiu em produzir a transposta de M = Mt. Feito isso, será feita a multiplicação de "C" com "M" e o resultado, armzenado como valor das duplas de i's e j's em uma Tabela Hash, sendo as duplas do quandrante, a chave. Assim, para cada novo cálculo, antes o programa consulta a Tabela Hash para identificar se a multiplicação já foi realizada. Em caso afirmativo, é retornado que a chave já se encontra armazenada, caso contrário, é feito o processamento do quandrante desejado.

Desenvolvimento

A implementação para resolver este problema se baaseia em 4 etapas. A primeira consiste em ler o arquivo de coordendas, tokeniza-lo e armazenar cada dupla de i's e j's correspondente a um quadrante em um array onde cada posição correposde a um quadrante. Como definido na imagem 1 abaixo.

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Imagem 1 - Coordinates.txt.

Para testes, basta que o usuário entre no arquivo de coordenadas e acrescente as coordenadas desejadas conforme a formatação por vírgula e não deixe linhas vazias ao salvar. Além disso, ainda na etapa 1 dentro de cada posição do array, é salvo a chave em formato string "x1,j1 x2,j2".
A segunda etapa, pega o array de coordendas de quadrantes e verifica se as chaves já estão presentes na Tabela Hash. Se a chave não estiver no mapa, é feito então a tokenização do quadrante, a conversão para números inteiro e assim o armazenamento em uma matriz temporária do tipo inteiro.
A terceira etapa, pega a matriz temporária que etá com o quadrante já no formato de inteiro e faz as operações para encontrar a matriz transposta e então salva a transposta desta matriz em uma matriz auxiliar. Depois faz-se a multipliação da matriz temporária com a sua transposta e armazena o resultado em uma outra matriz auxiliar chamada de "result_final".
Por fim, a quarta etapa, armazena "result_final" em uma Tabela Hash com a sua respectiva chave correspondente ao quadrante que deu origem ao resultado final.

Exemplo de Impressão

A baixo a um exemplo de compilação, execução e impressão dos resultados obtidos a partir das coordenadas de quadrante inseridas e após as 4 etapas.


exemple.mov

Vídeo 1 - Exemplo de funcionamento.

Compilar e Executar

Utilize os comandos conforme suas funcões para compilar e executar

Comando Função
make clean Apaga a última compilação realizada contida na pasta build
make Executa a compilação do programa utilizando o gcc, e o resultado vai para a pasta build
make run Executa o programa da pasta build após a realização da compilação

Em caso de primeira compilação e execução, use o código abaixo:

make clean && make && make run