matrix.h 4.7 KB

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  1. /*************************************/
  2. /* Auteur : Rémi Synave */
  3. /* Date de création : 01/03/07 */
  4. /* Date de modification : 15/03/15 */
  5. /* Version : 0.4 */
  6. /*************************************/
  7. /***************************************************************************/
  8. /* This file is part of a2ri. */
  9. /* */
  10. /* a2ri is free software: you can redistribute it and/or modify it */
  11. /* under the terms of the GNU Lesser General Public License as published */
  12. /* by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or */
  13. /* (at your option) any later version. */
  14. /* */
  15. /* a2ri is distributed in the hope that it will be useful, */
  16. /* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of */
  17. /* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the */
  18. /* GNU Lesser General Public License for more details. */
  19. /* */
  20. /* You should have received a copy of the GNU Lesser General Public */
  21. /* License along with a2ri. */
  22. /* If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
  23. /***************************************************************************/
  24. #ifndef MATRIX__H
  25. #define MATRIX__H
  26. #include "util.h"
  27. #include "point.h"
  28. #include <math.h>
  29. #include <gsl/gsl_linalg.h>
  30. #include <gsl/gsl_math.h>
  31. #include <gsl/gsl_blas.h>
  32. /**
  33. Calcul du déterminant d'une matrice
  34. @param m pointeur sur une matrice
  35. @return le déterminant
  36. */
  37. double matrix_determinant (
  38. const gsl_matrix * const m);
  39. /**
  40. Calcul de la norme de Frobenius
  41. @param m pointeur sur une matrice
  42. @return la norme de Frobenius
  43. */
  44. double matrix_frobenius_norm (
  45. const gsl_matrix * const m);
  46. /**
  47. Addition de deux matrices
  48. @param A pointeur sur la première matrice
  49. @param B pointeur sur la seconde matrice
  50. @return pointeur sur une matrice contenant l'addition A+B
  51. */
  52. gsl_matrix *matrix_add (
  53. const gsl_matrix * const A,
  54. const gsl_matrix * const B);
  55. /**
  56. Soustraction de deux matrices
  57. @param A pointeur sur la première matrice
  58. @param B pointeur sur la seconde matrice
  59. @return pointeur sur une matrice contenant la soustraction A-B
  60. */
  61. gsl_matrix *matrix_sub (
  62. const gsl_matrix * const A,
  63. const gsl_matrix * const B);
  64. /**
  65. Multiplication d'une matrice par un scalaire
  66. @param A pointeur sur une matrice
  67. @param n scalaire par lequel on multiplie la matrice
  68. @return pointeur sur la matrice contenant n*A
  69. */
  70. gsl_matrix *matrix_mul_scale (
  71. const gsl_matrix * const A,
  72. double n);
  73. /**
  74. Multiplication de deux matrices
  75. @param A pointeur sur la première matrice
  76. @param B pointeur sur la seconde matrice
  77. @return pointeur sur une matrice contenant la multiplication A*B
  78. @warning Erreur du programme si le nombre de colonne de la première matrice est différent du nombre de ligne de la seconde.
  79. */
  80. gsl_matrix *matrix_mul (
  81. const gsl_matrix * const A,
  82. const gsl_matrix * const B);
  83. /**
  84. Calcul de l'inverse d'une matrice
  85. @param m pointeur sur une matrice
  86. @return pointeur sur une matrice contenant l'inverse \f$A^{-1}\f$
  87. */
  88. gsl_matrix *matrix_inverse (
  89. const gsl_matrix * const m);
  90. /**
  91. Affichage d'une matrice
  92. @param m pointeur sur une matrice
  93. @return aucun
  94. */
  95. void matrix_display (
  96. const gsl_matrix * const m);
  97. /**
  98. Initialisation d'une matrice à partir d'une liste de valeur
  99. @param data liste de valeur
  100. @param nbline nombre de ligne
  101. @param nbcol nombre de colonne
  102. @return pointeur sur la matrice initialisée avec la liste de valeur
  103. Exemple de code
  104. @code
  105. double data[]={1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0};
  106. gsl_matrix *mat=matrix_init(data,2,3);
  107. matrix_display(mat);
  108. @endcode
  109. donne le résultat suivant
  110. @code
  111. 1.0 2.0 3.0
  112. 4.0 5.0 6.0
  113. @endcode
  114. */
  115. gsl_matrix *matrix_init (
  116. double *data,
  117. int nbline,
  118. int nbcol);
  119. /**
  120. Calcul de la transposé d'une matrice
  121. @param m pointeur sur une matrice
  122. @return pointeur sur une matrice contenant la transposé \f$A^T\f$
  123. */
  124. gsl_matrix *matrix_transpose (
  125. const gsl_matrix * const m);
  126. /**
  127. Calcul de la matrice de covariance
  128. @param data_p premier ensemble de point
  129. @param data_x second ensemble de point
  130. @param nbpoint nombre de point
  131. @return la matrice de covariance
  132. */
  133. gsl_matrix *cross_variance (
  134. const point3d * const data_p,
  135. const point3d * const data_x,
  136. int nbpoint);
  137. #endif