[772] | 1 | // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
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| 2 | #ifndef SOpeMatrix_SEEN
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| 3 | #define SOpeMatrix_SEEN
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| 4 |
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| 5 | #include "machdefs.h"
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| 6 | #include "tmatrix.h"
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| 7 | #include "tvector.h"
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| 8 |
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[935] | 9 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 10 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 11 | //------------------------------------------------------------//
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[939] | 12 | // La classe de calcul simple sur les TMatrix //
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[935] | 13 | //------------------------------------------------------------//
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| 14 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 15 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 16 |
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| 17 | namespace SOPHYA {
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| 18 |
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[926] | 19 | /*!
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[935] | 20 | \class SimpleMatrixOperation
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[926] | 21 | \ingroup TArray
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[2917] | 22 | \brief Class for simple operation on TMatrix
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| 23 | This class provides presently a basic implementation of the Gauss
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| 24 | pivoting for linear system solving and matrix inversion.
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| 25 |
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| 26 | \warning For large or ill conditioned matrices, use the methods
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| 27 | from LinAlg module.
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| 28 | \sa SOPHYA::LapackServer SOPHYA::TMatrix
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[947] | 29 | */
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[926] | 30 | //! Class for simple operation on TMatrix
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[772] | 31 | template <class T>
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| 32 | class SimpleMatrixOperation {
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| 33 | public:
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[1007] | 34 | //! To define the type of data scaling for Gauss pivoting method (type T)
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| 35 | enum GausPivScal {
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| 36 | PIV_NO_SCALE = 0, //!< do not scale datas for gauss pivoting
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| 37 | PIV_GLOB_SCALE = 1, //!< do a global scaling of datas for gauss pivoting (default)
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| 38 | PIV_ROW_SCALE = 2 //!< do a scaling by row of datas for gauss pivoting
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| 39 | };
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| 40 | static inline int SetGausPivScal(int gps = PIV_GLOB_SCALE)
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| 41 | { GausPivScaling = gps; return GausPivScaling; }
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| 42 |
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[772] | 43 | static TMatrix<T> Inverse(TMatrix<T> const & A);
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[1007] | 44 | static T GausPiv(TMatrix<T>& A, TMatrix<T>& B, bool computedet=false);
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| 45 |
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| 46 | protected:
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| 47 | static int GausPivScaling;
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[772] | 48 | };
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| 49 |
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[935] | 50 | } // Fin du namespace
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| 51 |
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[926] | 52 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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[935] | 53 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 54 | //------------------------------------------------------------//
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| 55 | // Resolution de systemes lineaires //
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| 56 | //------------------------------------------------------------//
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| 57 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 58 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 59 |
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| 60 | namespace SOPHYA {
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| 61 |
|
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| 62 | //------------------------------------------------------------
|
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[772] | 63 | // Resolution du systeme A*C = B
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[935] | 64 | //------------------------------------------------------------
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[999] | 65 | /*! \ingroup TArray \fn LinSolveInPlace(TMatrix<T>&,TVector<T>&)
|
---|
[1007] | 66 | \brief Solve A*C = B for C in place and return 1 if OK, 0 if not.
|
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[947] | 67 | */
|
---|
[999] | 68 | template <class T>
|
---|
| 69 | inline T LinSolveInPlace(TMatrix<T>& a, TVector<T>& b)
|
---|
[926] | 70 | {
|
---|
| 71 | if(a.NCols() != b.NRows() || a.NCols() != a.NRows())
|
---|
[999] | 72 | throw(SzMismatchError("LinSolveInPlace(TMatrix<T>,TVector<T>) size mismatch"));
|
---|
| 73 | return SimpleMatrixOperation<T>::GausPiv(a,b);
|
---|
[926] | 74 | }
|
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| 75 |
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[935] | 76 | //------------------------------------------------------------
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[926] | 77 | // Resolution du systeme A*C = B, avec C retourne dans B
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[935] | 78 | //------------------------------------------------------------
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[947] | 79 | /*! \ingroup TArray
|
---|
[999] | 80 | \fn LinSolve(const TMatrix<T>&, const TVector<T>&, TVector<T>&)
|
---|
[1007] | 81 | \brief Solve A*C = B and return C. Return 1 if OK, 0 if not.
|
---|
[947] | 82 | */
|
---|
[999] | 83 | template <class T>
|
---|
| 84 | inline T LinSolve(const TMatrix<T>& a, const TVector<T>& b, TVector<T>& c) {
|
---|
[926] | 85 | if(a.NCols()!=b.NRows() || a.NCols()!=a.NRows())
|
---|
[999] | 86 | throw(SzMismatchError("LinSolve(TMatrix<T>,TVector<T>) size mismatch"));
|
---|
| 87 | c = b; TMatrix<T> a1(a);
|
---|
| 88 | return SimpleMatrixOperation<T>::GausPiv(a1,c);
|
---|
[850] | 89 | }
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| 90 |
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[935] | 91 | } // Fin du namespace
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| 92 |
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[926] | 93 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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[935] | 94 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 95 | //------------------------------------------------------------//
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---|
| 96 | // Inverse d'une matrice //
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| 97 | //------------------------------------------------------------//
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| 98 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 99 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 100 |
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| 101 | namespace SOPHYA {
|
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| 102 |
|
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[947] | 103 | /*! \ingroup TArray
|
---|
[999] | 104 | \fn Inverse(TMatrix<T> const &)
|
---|
[1007] | 105 | \brief To inverse a TMatrix.
|
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[947] | 106 | */
|
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[999] | 107 | template <class T>
|
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| 108 | inline TMatrix<T> Inverse(TMatrix<T> const & A)
|
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| 109 | {return SimpleMatrixOperation<T>::Inverse(A);}
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| 110 |
|
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[947] | 111 | /*! \ingroup TArray
|
---|
[999] | 112 | \fn Determinant(TMatrix<T> const &)
|
---|
[1007] | 113 | \brief Return the TMatrix determinant
|
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[947] | 114 | */
|
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[999] | 115 | template <class T>
|
---|
| 116 | inline T Determinant(TMatrix<T> const & A) {
|
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| 117 | TMatrix<T> a(A,false);
|
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| 118 | TMatrix<T> b(a.NCols(),a.NRows()); b = IdentityMatrix(1.);
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---|
[1007] | 119 | return SimpleMatrixOperation<T>::GausPiv(a,b,true);
|
---|
[999] | 120 | }
|
---|
| 121 |
|
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[947] | 122 | /*! \ingroup TArray
|
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[1007] | 123 | \fn GausPiv(TMatrix<T> const &,TMatrix<T> &, bool)
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[999] | 124 | \brief Gauss pivoting on matrix \b A, doing the same operations
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[1007] | 125 | on matrix \b B.
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| 126 | \param computedet = true : return the determinant of \b A
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| 127 | (beware of over/underfloat), default is false.
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| 128 | \return determinant if requested, or 1 if OK.
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| 129 | \sa SOPHYA::SimpleMatrixOperation::GausPiv(TMatrix<T>&,TMatrix<T>&,bool)
|
---|
[947] | 130 | */
|
---|
[999] | 131 | template <class T>
|
---|
[1007] | 132 | inline T GausPiv(TMatrix<T> const & A,TMatrix<T> & B, bool computedet=false) {
|
---|
[999] | 133 | TMatrix<T> a(A,false);
|
---|
[1007] | 134 | return SimpleMatrixOperation<T>::GausPiv(a,B,computedet);
|
---|
[999] | 135 | }
|
---|
[926] | 136 |
|
---|
[999] | 137 |
|
---|
[935] | 138 | } // Fin du namespace
|
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[772] | 139 |
|
---|
[935] | 140 |
|
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| 141 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 142 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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| 143 | //------------------------------------------------------------//
|
---|
| 144 | // Linear fitting //
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| 145 | //------------------------------------------------------------//
|
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| 146 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
|
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| 147 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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---|
| 148 |
|
---|
| 149 | namespace SOPHYA {
|
---|
| 150 |
|
---|
| 151 | /*!
|
---|
| 152 | \class LinFitter
|
---|
| 153 | \ingroup TArray
|
---|
| 154 | Class for linear fitting
|
---|
| 155 | \sa TMatrix TArray
|
---|
[947] | 156 | */
|
---|
[935] | 157 |
|
---|
[926] | 158 | //! Class for linear fitting
|
---|
[939] | 159 | template <class T>
|
---|
[804] | 160 | class LinFitter {
|
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[939] | 161 |
|
---|
[804] | 162 | public :
|
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| 163 |
|
---|
[939] | 164 | LinFitter();
|
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| 165 | virtual ~LinFitter();
|
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[804] | 166 |
|
---|
[939] | 167 | //! Linear fitting
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| 168 | r_8 LinFit(const TVector<T>& x, const TVector<T>& y,
|
---|
| 169 | uint_4 nf, T (*f)(uint_4,T), TVector<T>& c);
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| 170 |
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| 171 | //! Linear fitting
|
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| 172 | r_8 LinFit(const TMatrix<T>& fx, const TVector<T>& y, TVector<T>& c);
|
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[804] | 173 |
|
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[939] | 174 | //! Linear fitting with errors
|
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| 175 | r_8 LinFit(const TVector<T>& x, const TVector<T>& y, const TVector<T>& errY2,
|
---|
| 176 | uint_4 nf,T (*f)(uint_4,T), TVector<T>& c, TVector<T>& errC);
|
---|
[804] | 177 |
|
---|
[939] | 178 | //! Linear fitting with errors
|
---|
| 179 | r_8 LinFit(const TMatrix<T>& fx, const TVector<T>& y,
|
---|
| 180 | const TVector<T>& errY2, TVector<T>& c, TVector<T>& errC);
|
---|
[804] | 181 | };
|
---|
| 182 |
|
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[772] | 183 | } // Fin du namespace
|
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| 184 |
|
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| 185 | #endif
|
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