matrix.cpp

00001 #include "matrix.h"
00002 using namespace std;
00003 
00004 matrix::matrix(uint8_t I,uint8_t J,float e)
00005 {
00006     this->I = I;
00007     this->J = J;
00008     a = (float **)malloc(I * sizeof(float *)); 
00009     for (uint8_t i=0; i<I; i++) 
00010          a[i] = (float *)malloc(J * sizeof(float)); 
00011     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00012         for(uint8_t j=0;j<J;j++)
00013             a[i][j]=e;//;*/
00014     }
00015 // create Unity matrix
00016 matrix::matrix(uint8_t IJ)
00017 {
00018     this->I = IJ;
00019     this->J = IJ;
00020     a = (float **)malloc(IJ * sizeof(float *)); 
00021     for (uint8_t i=0; i<IJ; i++) 
00022          a[i] = (float *)malloc(IJ * sizeof(float)); 
00023     for(uint8_t i=0;i<IJ;i++)
00024         for(uint8_t j=0;j<IJ;j++)
00025             a[i][j]=0.0;//;*/
00026     for(uint8_t i=0;i<IJ;i++)
00027             a[i][i]=1.0;//;*/
00028     }
00029 // create diagonal matrix with Entry e
00030 matrix::matrix(uint8_t IJ,float e)
00031 {
00032     this->I = IJ;
00033     this->J = IJ;
00034     a = (float **)malloc(IJ * sizeof(float *)); 
00035     for (uint8_t i=0; i<IJ; i++) 
00036          a[i] = (float *)malloc(IJ * sizeof(float)); 
00037     for(uint8_t i=0;i<IJ;i++)
00038         for(uint8_t j=0;j<IJ;j++)
00039             a[i][j]=0.0;//;*/
00040     for(uint8_t i=0;i<IJ;i++)
00041             a[i][i]=e;//;*/
00042     }
00043 
00044 // display matrix on screen
00045 void matrix::printout(void)
00046 {
00047     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00048         {
00049         for(uint8_t j=0;j<J;j++)
00050             printf("%.8e ",a[i][j]);
00051         printf("..\r\n");
00052         }
00053     }
00054 
00055 matrix::~matrix(void) {
00056     for (uint8_t i=0; i<I; i++) 
00057         delete a[i];
00058     delete [] a;
00059 //    printf("Matrix is being deleted\r\n");
00060     }
00061 uint8_t matrix::getI(void)
00062     {return I;}
00063 uint8_t matrix::getJ(void)
00064     {return J;}
00065 
00066 
00067 matrix matrix::operator*(const matrix& B) {
00068     if (J != B.I) {
00069         printf("Matrices shapes mismatch");
00070     }
00071     matrix C(I, B.J,0.0);
00072     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00073         for(uint8_t j=0;j<B.J;j++)
00074             for(uint8_t k=0;k<J;k++)
00075                 C.a[i][j]+=(a[i][k]*B.a[k][j]);
00076     return C;
00077 }
00078 // calculate A'*B 
00079 matrix matrix::operator *=(const matrix& B) {
00080     if (I != B.I) {
00081         printf("Matrices shapes mismatch");
00082     }
00083     matrix C(J, B.J,0.0);
00084     for(uint8_t j1=0;j1<J;j1++)
00085         for(uint8_t j=0;j<B.J;j++)
00086             for(uint8_t k=0;k<I;k++)
00087                 C.a[j1][j]+=(a[k][j1]*B.a[k][j]);
00088     return C;
00089 }
00090 // calculate A*B' 
00091 matrix matrix::operator /=(const matrix& B) {
00092     if (J != B.J) {
00093         printf("Matrices shapes mismatch");
00094     }
00095     matrix C(I, B.I,0.0);
00096     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00097         for(uint8_t i1=0;i1<B.I;i1++)
00098             for(uint8_t k=0;k<J;k++)
00099                 C.a[i][i1]+=(a[i][k]*B.a[i1][k]);
00100     return C;
00101 }
00102 // calc Matrix C=A+B
00103 matrix matrix::operator+(const matrix& B) {
00104     matrix C(I, J,0.0);
00105     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00106         for(uint8_t j=0;j<B.J;j++)
00107             C.a[i][j]=(a[i][j]+B.a[i][j]);
00108     return C;
00109 }
00110 // calc Matrix A=A+B
00111 void matrix::operator+=(const matrix& B) {
00112     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00113         for(uint8_t j=0;j<B.J;j++)
00114             a[i][j]+=B.a[i][j];
00115 }
00116 // calc Matrix C=A-B
00117 matrix matrix::operator-(const matrix& B) {
00118     matrix C(I, J,0.0);
00119     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00120         for(uint8_t j=0;j<B.J;j++)
00121             C.a[i][j]=(a[i][j]-B.a[i][j]);
00122     return C;
00123 }
00124 
00125 // calc Matrix inv(A), A must be 2x2
00126 matrix matrix::inv_2x2(void) {
00127     matrix C(2, 2,0.0);
00128     float idet=1/(a[0][0]*a[1][1]-a[0][1]*a[1][0]);
00129     C.a[0][0] = idet * a[1][1];
00130     C.a[0][1] = -idet * a[0][1];
00131     C.a[1][0] = -idet * a[1][0];
00132     C.a[1][1] = idet * a[0][0];
00133     return C;
00134 }
00135 void matrix::scale(float sc)
00136 {
00137     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00138         for(uint8_t j=0;j<J;j++)
00139             a[i][j]*=sc;
00140     }
00141 void matrix::put_entry(uint8_t i,uint8_t j,float e)
00142 {
00143     a[i][j]=e;
00144     }
00145 // Fill Column
00146 void matrix::fill_row(uint8_t i,float *e)
00147 {
00148     for(uint8_t j=0;j<J;j++)
00149         a[i][j]=e[j];
00150     }
00151     
00152 // Fill Row
00153 void matrix::fill_col(uint8_t j,float *e)
00154 {
00155     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00156         a[i][j]=e[i];
00157     }
00158 // Copy matrix
00159 void matrix::mcopy(matrix *B)
00160 {
00161     for(uint8_t i=0;i<I;i++)
00162         for(uint8_t j=0;j<J;j++)
00163             a[i][j]=B->a[i][j];
00164     
00165     }