部分配列を仮引数に入れる方法が分かりません。

Question

前提・実現したいこと

まず、ｑ：0 0 0 0 0 1 1 0 を入力します。

そして、配列Dの１行と配列ｑを比較すると、コサイン類似度を表示するというプログラムを作りたいです。

ほとんどのプログラムは完成しているのですが、double cosine(int D[4],int q[8])に配列Dの部分配列を代入する方法が分かりません。

コメント頂けると幸いです。

発生している問題・エラーメッセージ

問題は、計算結果が正しく表示されないことです。０または、連続する数が出ます。
double cosine(int D[4],int q[8])の部分に
D[4][8]のうちの一行分の要素の部分配列を仮引数に代入したです。

しかし、どうやったら部分配列をdouble cosine(int D[4],int q[8])の中に入れられるのかが分かりません。

該当のソース

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int D[4][8] = {
    {0,1,1,1,0,1,0,1},
    {0,0,0,0,1,1,1,0},
    {1,0,0,0,0,0,1,0},
    {0,1,0,0,1,0,0,0}
	};
	int q[8];
	double res[4];
	
	printf("q:");
	scanf("%d %d %d %d %d %d %d %d",&q[0],&q[1],&q[2],&q[3],&q[4],&q[5],&q[6],&q[7]);
	
	printf("d1とqの類似度:%.3f\n",res[0]);
	printf("d2とqの類似度:%.3f\n",res[1]);
	printf("d3とqの類似度:%.3f\n",res[2]);
	printf("d4とqの類似度:%.3f\n",res[3]);
	
	return 0;
}
double cosine(int D[4],int q[8])
{
	int i,k,l;
	double y1=0,y2=0;
	double sum=0,sum_d=0,sum_q=0;
	
	for(i=0;i<8;i++){
		sum=D[i]*q[i];
	}
	for(k=0;k<8;k++){
		sum_d+=D[k]*D[k];
	}
	for(l=0;l<8;l++){
		sum_q+=q[l]*q[l];
	}
	y1=sqrt(sum_d);
	y2=sqrt(sum_q);

	return sum/(y1*y2);
}

void similarity(int q[8],int D[4][8],double res[4])
{
	int i;
	
	for(i=0;i<4;i++){
		res[i] = cosine(D[i],q);
	}
	
}

試したこと

double cosine(int D[4],int q[8])の部分で、配列D[]、D[8]にしましたが、求めている答えが得られませんでした。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

コマンドプロンプト for VS 2019、サクラエディタを使用しています。

Comments

[episteme]

> double cosine(int D[4],int q[8])

なんでふたつの配列の要素数が異なるんですか?

[mememe0331]

episteme様、回答ありがとうございます。
Dを４列で表示したいので、４にしました。しかし、使い方がわかっていないので質問させて頂きました。

Answer 1

#include <stdio.h>
#include <math.h>

double cosine(int D[8], int q[8]) {
    int i;
    double y1 = 0, y2 = 0;
    double sum = 0, sum_d = 0, sum_q = 0;

    for (i = 0; i < 8; i++) {
        sum   += D[i] * q[i];
        sum_d += D[i] * D[i];
        sum_q += q[i] * q[i];
    }
    y1 = sqrt(sum_d);
    y2 = sqrt(sum_q);

    return sum / (y1 * y2);
}

void similarity(int q[8], int D[4][8], double res[4]) {
    int i;

    for (i = 0; i < 4; i++) {
        res[i] = cosine(D[i], q);
    }

}

int main(void) {
    int D[4][8] = {
    {0,1,1,1,0,1,0,1},
    {0,0,0,0,1,1,1,0},
    {1,0,0,0,0,0,1,0},
    {0,1,0,0,1,0,0,0}
    };

    int q[8] = { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0 };
    double res[4];
    similarity(q, D, res);

    printf("d1とqの類似度:%.3f\n", res[0]);
    printf("d2とqの類似度:%.3f\n", res[1]);
    printf("d3とqの類似度:%.3f\n", res[2]);
    printf("d4とqの類似度:%.3f\n", res[3]);

    return 0;
}

実行結果:

d1とqの類似度:0.316
d2とqの類似度:0.816
d3とqの類似度:0.500
d4とqの類似度:0.000

Comments

[mememe0331]

episteme様、回答ありがとうございます。
入力しを宣言して行ったら、実行する事が出来ました。
ありがとうございます！

Answer 2

質問者の求めたいコサイン類似度がわからなかったので、検索をかけてそれっぽいやつを実装化してみました。

コサイン類似度について(赤澤康幸さんのホームページ)
上記サイトトップ

// コサイン類似度を求めるプログラム
//   コサイン類似度の詳細は以下のページを参照のこと
//   https://www.cse.kyoto-su.ac.jp/~g0846020/keywords/cosinSimilarity.html

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define VECTOR_SIZE 4

double innerProduct(double *a, double *b) {
    double sum = 0.0;
    for (int i = 0; i < VECTOR_SIZE; ++i)
        sum += a[i] * b[i];
    return sum;
}

double cosineSimilarity(double *a, double *b) {
    double ab = innerProduct(a, b);
    double aa = innerProduct(a, a);
    double bb = innerProduct(b, b);
    return ab / sqrt(aa) * sqrt(bb);
}

int main() {
    double d1[] = { 0.789, 0.515, 0.335, 0.0 };
    double d2[] = { 0.832, 0.555, 0.0, 0.0 };
    double d3[] = { 0.524, 0.465, 0.405, 0.588 };

    double *D[] = { d1, d2, d3 };

    printf("cos(D1, D2) = %f\n", cosineSimilarity(D[0], D[1]));
    printf("cos(D1, D3) = %f\n", cosineSimilarity(D[0], D[2]));
    printf("cos(D2, D3) = %f\n", cosineSimilarity(D[1], D[2]));
	return 0;
}

実行結果

cos(D1, D2) = 0.942404
cos(D1, D3) = 0.788822
cos(D2, D3) = 0.694154

ただ、この実行結果はホームページで示されていた計算例と微妙に値が異なります。なので私の方でOpen Office Calcを使って計算を行ってみました。

計算結果はサイトのものとも作成したプログラムのものともどっち付かずなものとなったため、恐らくプログラムは正しいのであろうと判断しました。

このプログラムはスケーラビリティを意識しているのでベクトル長が８の場合にも対応できると思います。インターフェースとしては作成したプログラムを参考にしていただければと思います。

ちなみにCで部分配列(という言葉はCにはない)を引っ張ってくる方法ですが、

int D[][] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};

は

int E[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

と同じデータ構造なので、{5,6,7,8}が欲しい場合は&D[1][0]で取得できると思います。{2,6,10}が欲しい場合は別途ルーチンを用意して取得する必要があります。

Comments

[mememe0331]

anndonut様、回答ありがとうございます。
めちゃくちゃ調べてくださってありがとうございます！
勉強になりました！

Answer 3

べつにその分の配列変数を用意して、必要な部分をコピーし、それを関数に渡します

Cでは配列の部分配列だけを取り出すという操作はありません

Comments

[mememe0331]

y_waiwai様、回答ありがとうございます。
勉強になります