CMatrix（C言語で作る行列ツール）

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CMatrix（C言語で作る行列ツール）

CMatrix（C言語で作る行列ツール）

C言語で書かれたコンソールベースのMatrix Toolbox。手動入力・乱数生成・ファイル読み書きにより行列を作成し、表示、加算、減算、乗算、転置、行列式や逆行列の計算といった基本的な線形代数演算をメニュー式で実行できます。軽量なファイル構成で依存関係が少なく、学習用途や小規模な計算タスクに適したシンプルな実装が特徴です（約300字）。

https://github.com/IbrokhimN/CMatrix

概要

CMatrixはC言語で実装されたコマンドライン向けの行列ツールボックスです。READMEによれば、行列の手入力・乱数初期化・テキストファイルからの読み込みが可能で、作成した行列はファイルへ保存できます。提供される演算は加算、減算、乗算、転置、行列式、逆行列などの基本的な線形代数処理で、シンプルなメニューで操作します。ファイル数が少なく学習用途に向く構成で、外部ライブラリに依存せずCの基礎で行列演算を学べる点が魅力です（約300字）。

GitHub

リポジトリの統計情報

  • スター数: 2
  • フォーク数: 0
  • ウォッチャー数: 2
  • コミット数: 3
  • ファイル数: 4
  • メインの言語: C

主な特徴

  • 行列の作成：手動入力、乱数生成、テキストファイルからの読み込み
  • ファイル保存・読み込み機能（.txt形式想定）
  • 基本演算：加算・減算・乗算・転置・行列式・逆行列
  • シンプルなメニュー式のCLIで操作が容易

技術的なポイント

CMatrixはソースファイル数が少なく、依存関係を持たない純粋なC実装と思われます。こうしたツールで注目すべき技術点を整理すると次の通りです。

  • メモリ管理：Cで動的な行列を扱う際は二重ポインタや一括確保した1次元配列を行列風に扱う実装が一般的です。本リポジトリでも、可変サイズの行列をmalloc/freeで管理し、メモリリーク対策や境界チェックを行っていることが期待されます。固定長スタック配列では汎用性が低くなるため、動的確保が用いられている可能性が高いです。

  • 演算アルゴリズム：行列の加減算・転置は要素ごとの単純ループで実装できます。乗算は三重ループによるO(n^3)のナイーブなアルゴリズムが採用されやすく、最適化（ループ順序・キャッシュフレンドリーなアクセス）は学習用では省略されがちです。行列式と逆行列は、ガウス消去（あるいはガウス・ジョルダン法）を用いるのが実用的で、部分ピボット（pivoting）を導入すると数値安定性が向上します。小規模ツールでは部分ピボットつきガウス消去で実装されていることが多いです。

  • ファイル入出力設計：READMEにある「.txt」読み書きは、人間が読みやすいテキスト形式（行列の行・列情報＋要素を空白区切りで並べる等）を想定します。エラー耐性（不正な形式やサイズ不一致の検出）とパース処理が実装の要になります。

  • ユーザーインタフェース：メニュー式CLIは標準入出力（printf/scanfやfgets＋解析）を使った逐次的な操作が基本です。対話的な選択肢・入力検証・操作履歴などを最低限備えることで初心者にも扱いやすくなります。

  • 数値精度と制約：Cでの浮動小数点演算はdoubleが一般的ですが、数値誤差や特異行列（逆行列が存在しない場合）に対するエラーハンドリングが重要です。学習用途の実装では、行列サイズや条件数に関する注意書きと単純な検査（ゼロ除算回避や微小値判定）が含まれることが多いです。

全体として、CMatrixは学習や小規模計算に適した軽量な行列ツールの典型例であり、C言語で線形代数の基本を体験するための良い教材的実装と考えられます（約700字）。

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ：

  • LICENSE: file
  • README.md: file
  • matrix: file
  • matrix.c: file

まとめ

軽量で依存の少ないC製行列ツール。学習用途に最適です（約50字）。

リポジトリ情報：

READMEの抜粋：

Matrix Toolbox in C

A console-based Matrix Toolbox written in C.
It allows you to create, manipulate, and analyze matrices with essential linear algebra operations.
The program uses a simple menu system and supports both manual input and random generation.

Features

  • Create matrices:
    • Manual input
    • Random initialization
    • Load from file (.txt)
  • Save matrix to file
  • Basic operations:
    • Addition: ( C = A + B )
    • Subtraction: ( C = A - B )
    • Multiplication…