| 1 | /*
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| 2 | * Matrix.cpp
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| 3 | *
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| 4 | * Created on: Jun 25, 2010
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| 5 | * Author: crueger
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| 6 | */
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| 8 | #include "Matrix.hpp"
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| 9 | #include "Helpers/Assert.hpp"
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| 10 | #include "Exceptions/NotInvertibleException.hpp"
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| 11 | #include "Helpers/fast_functions.hpp"
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| 12 |
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| 13 | #include <gsl/gsl_blas.h>
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| 14 | #include <cmath>
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| 15 |
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| 16 | Matrix::Matrix()
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| 17 | {
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| 18 | content = gsl_matrix_calloc(NDIM, NDIM);
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|---|
| 19 | }
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| 20 |
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|---|
| 21 | Matrix::Matrix(const double* src){
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|---|
| 22 | content = gsl_matrix_alloc(NDIM, NDIM);
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|---|
| 23 | this->at(0,0) = src[0];
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|---|
| 24 | this->at(1,0) = src[1];
|
|---|
| 25 | this->at(2,0) = src[2];
|
|---|
| 26 |
|
|---|
| 27 | this->at(0,1) = src[3];
|
|---|
| 28 | this->at(1,1) = src[4];
|
|---|
| 29 | this->at(2,1) = src[5];
|
|---|
| 30 |
|
|---|
| 31 | this->at(0,2) = src[6];
|
|---|
| 32 | this->at(1,2) = src[7];
|
|---|
| 33 | this->at(2,2) = src[8];
|
|---|
| 34 | }
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|---|
| 35 |
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|---|
| 36 | Matrix::Matrix(const Matrix &src){
|
|---|
| 37 | content = gsl_matrix_alloc(NDIM, NDIM);
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|---|
| 38 | gsl_matrix_memcpy(content,src.content);
|
|---|
| 39 | }
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| 40 |
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| 41 | Matrix::Matrix(gsl_matrix* _content) :
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|---|
| 42 | content(_content)
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| 43 | {}
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|---|
| 44 |
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|---|
| 45 | Matrix::~Matrix()
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|---|
| 46 | {
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|---|
| 47 | gsl_matrix_free(content);
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|---|
| 48 | }
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|---|
| 49 |
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|---|
| 50 | Matrix &Matrix::operator=(const Matrix &src){
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|---|
| 51 | if(&src!=this){
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|---|
| 52 | gsl_matrix_memcpy(content,src.content);
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|---|
| 53 | }
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|---|
| 54 | return *this;
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|---|
| 55 | }
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|---|
| 56 |
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|---|
| 57 | Matrix &Matrix::operator+=(const Matrix &rhs){
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|---|
| 58 | gsl_matrix_add(content, rhs.content);
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|---|
| 59 | return *this;
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|---|
| 60 | }
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|---|
| 61 |
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|---|
| 62 | Matrix &Matrix::operator-=(const Matrix &rhs){
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|---|
| 63 | gsl_matrix_sub(content, rhs.content);
|
|---|
| 64 | return *this;
|
|---|
| 65 | }
|
|---|
| 66 |
|
|---|
| 67 | Matrix &Matrix::operator*=(const Matrix &rhs){
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|---|
| 68 | (*this) = (*this)*rhs;
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|---|
| 69 | return *this;
|
|---|
| 70 | }
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|---|
| 71 |
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|---|
| 72 | Matrix Matrix::operator+(const Matrix &rhs) const{
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|---|
| 73 | Matrix tmp = *this;
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|---|
| 74 | tmp+=rhs;
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|---|
| 75 | return tmp;
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|---|
| 76 | }
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|---|
| 77 |
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|---|
| 78 | Matrix Matrix::operator-(const Matrix &rhs) const{
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|---|
| 79 | Matrix tmp = *this;
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|---|
| 80 | tmp-=rhs;
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|---|
| 81 | return tmp;
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|---|
| 82 | }
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|---|
| 83 |
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|---|
| 84 | Matrix Matrix::operator*(const Matrix &rhs) const{
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|---|
| 85 | gsl_matrix *res = gsl_matrix_alloc(NDIM, NDIM);
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|---|
| 86 | gsl_blas_dgemm(CblasNoTrans, CblasNoTrans, 1.0, this->content, rhs.content, 0.0, res);
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|---|
| 87 | return Matrix(res);
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|---|
| 88 | }
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|---|
| 89 |
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|---|
| 90 | double &Matrix::at(size_t i, size_t j){
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|---|
| 91 | return *gsl_matrix_ptr (content, i, j);
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|---|
| 92 | }
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|---|
| 93 |
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|---|
| 94 | double Matrix::determinant(){
|
|---|
| 95 | return at(0,0)*at(1,1)*at(2,2)
|
|---|
| 96 | + at(0,1)*at(1,2)*at(2,0)
|
|---|
| 97 | + at(0,2)*at(1,0)*at(2,1)
|
|---|
| 98 | - at(2,0)*at(1,1)*at(0,2)
|
|---|
| 99 | - at(2,1)*at(1,2)*at(0,0)
|
|---|
| 100 | - at(2,2)*at(1,0)*at(0,1);
|
|---|
| 101 | }
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|---|
| 102 |
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|---|
| 103 | Matrix Matrix::invert(){
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|---|
| 104 | double det = determinant();
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|---|
| 105 | if(fabs(det)<MYEPSILON){
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|---|
| 106 | throw NotInvertibleException(__FILE__,__LINE__);
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|---|
| 107 | }
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|---|
| 108 |
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|---|
| 109 | double detReci = 1./det;
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|---|
| 110 | Matrix res;
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|---|
| 111 | res.at(0,0) = detReci*RDET2(at(1,1),at(2,1),at(1,2),at(2,2)); // A_11
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|---|
| 112 | res.at(1,0) = -detReci*RDET2(at(1,0),at(2,0),at(1,2),at(2,2)); // A_21
|
|---|
| 113 | res.at(2,0) = detReci*RDET2(at(1,0),at(2,0),at(1,1),at(2,1)); // A_31
|
|---|
| 114 | res.at(0,1) = -detReci*RDET2(at(0,1),at(2,1),at(0,2),at(2,2)); // A_12
|
|---|
| 115 | res.at(1,1) = detReci*RDET2(at(0,0),at(2,0),at(0,2),at(2,2)); // A_22
|
|---|
| 116 | res.at(2,1) = -detReci*RDET2(at(0,0),at(2,0),at(0,1),at(2,1)); // A_32
|
|---|
| 117 | res.at(0,2) = detReci*RDET2(at(0,1),at(1,1),at(0,2),at(1,2)); // A_13
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|---|
| 118 | res.at(1,2) = -detReci*RDET2(at(0,0),at(1,0),at(0,2),at(1,2)); // A_23
|
|---|
| 119 | res.at(2,2) = detReci*RDET2(at(0,0),at(1,0),at(0,1),at(1,1)); // A_33
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|---|
| 120 | return res;
|
|---|
| 121 | }
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|---|
| 122 |
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|---|
| 123 | Matrix &Matrix::operator*=(const double factor){
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|---|
| 124 | gsl_matrix_scale(content, factor);
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|---|
| 125 | return *this;
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|---|
| 126 | }
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|---|
| 127 |
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|---|
| 128 | Matrix operator*(const double factor,const Matrix& mat){
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|---|
| 129 | Matrix tmp = mat;
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|---|
| 130 | tmp*=factor;
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|---|
| 131 | return tmp;
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|---|
| 132 | }
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|---|
| 133 |
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|---|
| 134 | Matrix operator*(const Matrix &mat,const double factor){
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|---|
| 135 | return factor*mat;
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| 136 | }
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