３次元ベクトルの内積計算のforの使い方

前提・実現したいこと

3次元ベクトルa、bの内積を求めたいです（a,bはそれぞれ入力する）

発生している問題・エラーメッセージ

最後の計算のところでforを利用したいのですがどこが間違っているでしょうか。double naisekiの隣にConflicting types for 'naiseki'というエラーが出てしまいます。


#include <stdio.h>
 
double naiseki(double veca[],double vecb[]);
 int main (void)
{
 double veca[3],vecb[3],naiseki;
 int i;
 
 printf("ベクトルaの各値を入力せよ");
 for(i=1;i<=3;i++){
 scanf("%lf", &veca[i-1]);
 printf("a[%d] %f",i,veca[i-1]);
 }
 printf("\n");
 
 printf("ベクトルbの各値を入力せよ");
 for(i=1;i<=3;i++){
 scanf("%lf", &vecb[i-1]);
 printf("b[%d] %f",i,vecb[i-1]);
 }
 printf("\n");
   
printf("内積は%fです",naiseki)
    
    
    return 0;
    
}
 
double naiseki(double veca[], double vecb[],int n)
    {
   
         
         int i;
         double ans;

         for (i=0;i<=3;i++)
         
         {
             ans = ans + veca[i]*vecb[i];
         }

         return ans;
         
    }

y_waiwai

2020/12/15 13:06

エラーが出るならエラーメッセージを提示しましょう

行動規範の内容に同意します

回答2件

関数naiseki内の変数ansの初期値が0ではないのが
計算結果に問題が出る原因です。

変数は定義しただけでは初期化されないので
手動で初期化する必要があります。

diff
1-double naiseki(double veca[], double vecb[],int n)
2+double naiseki(const double veca[], const double vecb[])
3{
4    int i;
5-   double ans;
6+   double ans = 0.;
7
8-   for (i=0; i<=3; i++)
9+   for (i=0; i<3; ++i)
10    {
11        ans = ans + veca[i]*vecb[i];
12    }
13    return ans;
14}

ちなみに余談ですが上記コードでは内積関数の内部の総和部分で
情報落ちで発生する誤差が蓄積されてしまう問題
への対策が行われていないので下記コードのような
状況で誤差によりおかしな結果となってしまいます。

c
1#include <stdio.h>
2
3double naiseki(const double veca[3], const double vecb[3])
4{
5    double ans = 0.;
6    for(unsigned i=0; i<3; ++i) ans += veca[i] * vecb[i];
7    return ans;
8}
9
10int main()
11{
12    double vec1[] = {10000000000000000., 1., 1.};
13    double vec2[] = {1., 1., 1.};
14    
15    double result = naiseki(vec1, vec2);
16    
17    printf("%lf\n", result);
18    /*--------------------------------------------
19        結果         :10000000000000000.000000
20        予想した結果 :10000000000000002.000000
21        情報落ちにより誤差が発生
22    *///------------------------------------------
23}

なのでカハンの加算アルゴリズムを用いて
誤差を抑えたコードのほうが適切かもしれません。

c
1#include <stdio.h>
2
3//
4//    カハンの加算アルゴリズムを用いた内積
5//
6double naiseki_kahan(const double veca[3], const double vecb[3])
7{
8    double y, t;
9    double sum = 0.;
10    double loss = 0.;           
11
12    for(unsigned i = 0; i < 3; ++i){
13        y = veca[i] * vecb[i] - loss;                                
14        t = sum + y;                                         
15        loss = (t - sum) - y;                               
16        sum = t;       
17    }
18    return sum;
19}
20
21//
22//    通常の内積
23//
24double naiseki(const double veca[3], const double vecb[3])
25{
26    double ans = 0.;
27    for(unsigned i=0; i<3; i++) ans += veca[i] * vecb[i];
28    return ans;
29}
30
31int main()
32{
33    double vec1[] = {10000000000000000., 1., 1.};
34    double vec2[] = {1., 1., 1.};
35
36    double result = naiseki(vec1, vec2);
37    double result_kahan = naiseki_kahan(vec1, vec2);
38
39    printf("use normal     :%lf\n", result);
40    printf("use kahans sum :%lf\n", result_kahan);
41
42    /*--------------------------------------------
43        use normal     :10000000000000000.000000
44        use kahans sum :10000000000000002.000000
45    *///------------------------------------------
46}