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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9 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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10 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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11 | //------------------------------------------------------------//
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12 | // La classe de calcul simple sur les TMatrix //
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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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19 | /*!
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20 | \class SimpleMatrixOperation
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21 | \ingroup TArray
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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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29 | */
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30 | //! Class for simple operation on TMatrix
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31 | template <class T>
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32 | class SimpleMatrixOperation {
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33 | public:
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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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43 | static TMatrix<T> Inverse(TMatrix<T> const & A);
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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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48 | };
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49 |
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50 | } // Fin du namespace
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51 |
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52 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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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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63 | // Resolution du systeme A*C = B
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64 | //------------------------------------------------------------
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65 | /*! \ingroup TArray \fn LinSolveInPlace(TMatrix<T>&,TVector<T>&)
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66 | \brief Solve A*C = B for C in place and return 1 if OK, 0 if not.
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67 | */
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68 | template <class T>
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69 | inline T LinSolveInPlace(TMatrix<T>& a, TVector<T>& b)
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70 | {
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71 | if(a.NCols() != b.NRows() || a.NCols() != a.NRows())
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72 | throw(SzMismatchError("LinSolveInPlace(TMatrix<T>,TVector<T>) size mismatch"));
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73 | return SimpleMatrixOperation<T>::GausPiv(a,b);
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74 | }
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75 |
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76 | //------------------------------------------------------------
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77 | // Resolution du systeme A*C = B, avec C retourne dans B
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78 | //------------------------------------------------------------
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79 | /*! \ingroup TArray
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80 | \fn LinSolve(const TMatrix<T>&, const TVector<T>&, TVector<T>&)
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81 | \brief Solve A*C = B and return C. Return 1 if OK, 0 if not.
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82 | */
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83 | template <class T>
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84 | inline T LinSolve(const TMatrix<T>& a, const TVector<T>& b, TVector<T>& c) {
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85 | if(a.NCols()!=b.NRows() || a.NCols()!=a.NRows())
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86 | throw(SzMismatchError("LinSolve(TMatrix<T>,TVector<T>) size mismatch"));
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87 | c = b; TMatrix<T> a1(a);
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88 | return SimpleMatrixOperation<T>::GausPiv(a1,c);
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89 | }
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90 |
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91 | } // Fin du namespace
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92 |
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93 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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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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103 | /*! \ingroup TArray
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104 | \fn Inverse(TMatrix<T> const &)
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105 | \brief To inverse a TMatrix.
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106 | */
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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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111 | /*! \ingroup TArray
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112 | \fn Determinant(TMatrix<T> const &)
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113 | \brief Return the TMatrix determinant
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114 | */
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115 | template <class T>
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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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119 | return SimpleMatrixOperation<T>::GausPiv(a,b,true);
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120 | }
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121 |
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122 | /*! \ingroup TArray
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123 | \fn GausPiv(TMatrix<T> const &,TMatrix<T> &, bool)
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124 | \brief Gauss pivoting on matrix \b A, doing the same operations
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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)
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130 | */
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131 | template <class T>
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132 | inline T GausPiv(TMatrix<T> const & A,TMatrix<T> & B, bool computedet=false) {
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133 | TMatrix<T> a(A,false);
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134 | return SimpleMatrixOperation<T>::GausPiv(a,B,computedet);
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135 | }
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136 |
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137 |
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138 | } // Fin du namespace
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139 |
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140 |
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141 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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142 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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143 | //------------------------------------------------------------//
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144 | // Linear fitting //
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145 | //------------------------------------------------------------//
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146 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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147 | ////////////////////////////////////////////////////////////////
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148 |
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149 | namespace SOPHYA {
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150 |
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151 | /*!
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152 | \class LinFitter
|
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153 | \ingroup TArray
|
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154 | Class for linear fitting
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155 | \sa TMatrix TArray
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156 | */
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157 |
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158 | //! Class for linear fitting
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159 | template <class T>
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160 | class LinFitter {
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161 |
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162 | public :
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163 |
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164 | LinFitter();
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165 | virtual ~LinFitter();
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166 |
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167 | //! Linear fitting
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168 | r_8 LinFit(const TVector<T>& x, const TVector<T>& y,
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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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173 |
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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,
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176 | uint_4 nf,T (*f)(uint_4,T), TVector<T>& c, TVector<T>& errC);
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177 |
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178 | //! Linear fitting with errors
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179 | r_8 LinFit(const TMatrix<T>& fx, const TVector<T>& y,
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180 | const TVector<T>& errY2, TVector<T>& c, TVector<T>& errC);
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181 | };
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182 |
|
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183 | } // Fin du namespace
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184 |
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185 | #endif
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