| 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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| 7 | 
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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);
 | 
|---|
| 19 | }
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|---|
| 20 | 
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|---|
| 21 | Matrix::Matrix(const double* src){
 | 
|---|
| 22 |   content = gsl_matrix_alloc(NDIM, NDIM);
 | 
|---|
| 23 |   this->at(0,0) = src[0];
 | 
|---|
| 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 | }
 | 
|---|
| 35 | 
 | 
|---|
| 36 | Matrix::Matrix(const Matrix &src){
 | 
|---|
| 37 |   content = gsl_matrix_alloc(NDIM, NDIM);
 | 
|---|
| 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)
 | 
|---|
| 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);
 | 
|---|
| 48 | }
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|---|
| 49 | 
 | 
|---|
| 50 | Matrix &Matrix::operator=(const Matrix &src){
 | 
|---|
| 51 |   if(&src!=this){
 | 
|---|
| 52 |     gsl_matrix_memcpy(content,src.content);
 | 
|---|
| 53 |   }
 | 
|---|
| 54 |   return *this;
 | 
|---|
| 55 | }
 | 
|---|
| 56 | 
 | 
|---|
| 57 | Matrix &Matrix::operator+=(const Matrix &rhs){
 | 
|---|
| 58 |   gsl_matrix_add(content, rhs.content);
 | 
|---|
| 59 |   return *this;
 | 
|---|
| 60 | }
 | 
|---|
| 61 | 
 | 
|---|
| 62 | Matrix &Matrix::operator-=(const Matrix &rhs){
 | 
|---|
| 63 |   gsl_matrix_sub(content, rhs.content);
 | 
|---|
| 64 |   return *this;
 | 
|---|
| 65 | }
 | 
|---|
| 66 | 
 | 
|---|
| 67 | Matrix &Matrix::operator*=(const Matrix &rhs){
 | 
|---|
| 68 |   (*this) = (*this)*rhs;
 | 
|---|
| 69 |   return *this;
 | 
|---|
| 70 | }
 | 
|---|
| 71 | 
 | 
|---|
| 72 | Matrix Matrix::operator+(const Matrix &rhs) const{
 | 
|---|
| 73 |   Matrix tmp = *this;
 | 
|---|
| 74 |   tmp+=rhs;
 | 
|---|
| 75 |   return tmp;
 | 
|---|
| 76 | }
 | 
|---|
| 77 | 
 | 
|---|
| 78 | Matrix Matrix::operator-(const Matrix &rhs) const{
 | 
|---|
| 79 |   Matrix tmp = *this;
 | 
|---|
| 80 |   tmp-=rhs;
 | 
|---|
| 81 |   return tmp;
 | 
|---|
| 82 | }
 | 
|---|
| 83 | 
 | 
|---|
| 84 | Matrix Matrix::operator*(const Matrix &rhs) const{
 | 
|---|
| 85 |   gsl_matrix *res = gsl_matrix_alloc(NDIM, NDIM);
 | 
|---|
| 86 |   gsl_blas_dgemm(CblasNoTrans, CblasNoTrans, 1.0, this->content, rhs.content, 0.0, res);
 | 
|---|
| 87 |   return Matrix(res);
 | 
|---|
| 88 | }
 | 
|---|
| 89 | 
 | 
|---|
| 90 | double &Matrix::at(size_t i, size_t j){
 | 
|---|
| 91 |   return *gsl_matrix_ptr (content, i, j);
 | 
|---|
| 92 | }
 | 
|---|
| 93 | 
 | 
|---|
| 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 | 
 | 
|---|
| 103 | Matrix Matrix::invert(){
 | 
|---|
| 104 |   double det = determinant();
 | 
|---|
| 105 |   if(fabs(det)<MYEPSILON){
 | 
|---|
| 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
 | 
|---|
| 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
 | 
|---|
| 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 | }
 | 
|---|
| 122 | 
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|---|
| 123 | Matrix &Matrix::operator*=(const double factor){
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|---|
| 124 |   gsl_matrix_scale(content, factor);
 | 
|---|
| 125 |   return *this;
 | 
|---|
| 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 | 
 | 
|---|
| 134 | Matrix operator*(const Matrix &mat,const double factor){
 | 
|---|
| 135 |   return factor*mat;
 | 
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| 136 | }
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