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 adorian
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// -*- mode:C++ ; compile-command: "g++ -I.. -g -c sparse.cc" -*-
/*
* Copyright (C) 2000,2014 B. Parisse, Institut Fourier, 38402 St Martin d'Heres
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License as published by
* the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
* (at your option) any later version.
*
* This program is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU General Public License
* along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#ifndef _GIAC_SPARSE_H
#define _GIAC_SPARSE_H
#include "first.h"
#include "index.h"
#include "gen.h"
#include <complex>
#include <iostream>
#ifndef NO_NAMESPACE_GIAC
namespace giac {
#endif // ndef NO_NAMESPACE_GIAC
// sparse matrices, not too sparse
struct smatrix {
matrice m;
std::vector< std::vector<int> > pos;
smatrix(const matrice & m_,const std::vector< std::vector<int> > & v):m(m_),pos(v) {};
smatrix(){};
void dbgprint() const;
int size() const { return giacmin(int(m.size()),int(pos.size())); }
int ncols() const;
};
struct fmatrix {
std::vector< std::vector<giac_double> > m;
std::vector< std::vector<int> > pos;
fmatrix(const std::vector< std::vector<giac_double> > & m_,const std::vector< std::vector<int> > & v):m(m_),pos(v) {};
fmatrix(){};
void dbgprint() const;
int size() const { return giacmin(int(m.size()),int(pos.size())); }
int ncols() const;
};
bool convert(const gen_map & d,smatrix & s);
bool convert(const smatrix & s,gen_map & d);
bool convert(const gen_map & g,vecteur & res);
bool convert(const vecteur & m,gen_map & res);
bool convert(const gen_map & d,fmatrix & s);
bool convert(const fmatrix & s,gen_map & d);
bool convert(const vecteur & source,std::vector<giac_double> & target);
vecteur convert(const std::vector<giac_double> & v);
void sparse_trim(const gen_map & d,gen_map &c);
bool need_sparse_trim(const gen_map & d);
void sparse_add(const gen_map & a,const gen_map & b,gen_map & c);
void sparse_neg(gen_map & c);
void sparse_sub(const gen_map & a,const gen_map & b,gen_map & c);
void sparse_mult(const gen & x,gen_map & c);
void sparse_div(gen_map & c,const gen & x);
bool sparse_mult(const gen_map & a,const gen_map & b,gen_map & c);
void sparse_trn(const gen_map & c,gen_map & t,bool trn,GIAC_CONTEXT);
void map_apply(const gen_map & a,gen_map & t,GIAC_CONTEXT,gen (* f) (const gen &,GIAC_CONTEXT) );
void map_apply(const gen_map & a,const unary_function_ptr & f,gen_map & t,GIAC_CONTEXT);
// returns false if dimension do not match
bool sparse_mult(const gen_map & a,const vecteur & b,gen_map & c);
bool sparse_mult(const vecteur & a,const gen_map & b,gen_map & c);
bool sparse_lu(const gen_map & a,std::vector<int> & p,gen_map & l,gen_map & u_);
void sparse_mult(const smatrix & a,const vecteur & b,vecteur & c);
void sparse_mult(const vecteur & v,const smatrix & a,vecteur & c);
void sparse_mult(const std::vector<double> & v,const fmatrix & m,std::vector<double> & c);
void sparse_mult(const fmatrix & a,const std::vector<giac_double> & b,std::vector<giac_double> & c);
double l2norm(const std::vector<giac_double> & v);
void addvecteur(const std::vector<giac_double> & a,const std::vector<giac_double> & b,std::vector<giac_double> & c);
void subvecteur(const std::vector<giac_double> & a,const std::vector<giac_double> & b,std::vector<giac_double> & c);
void multvecteur(double x,const std::vector<giac_double> & a,std::vector<giac_double> & c);
void multvecteur(double x,std::vector<giac_double> & c);
std::vector<giac_double> multvecteur(double x,const std::vector<giac_double> & b);
std::vector<giac_double> addvecteur(const std::vector<giac_double> & a,const std::vector<giac_double> & b);
std::vector<giac_double> subvecteur(const std::vector<giac_double> & a,const std::vector<giac_double> & b);
// solve triangular lower inf system l*y=b
bool sparse_linsolve_l(const gen_map & l,const vecteur & b,vecteur & y);
// solve triangular upper system u*x=b
bool sparse_linsolve_u(const gen_map & u,const vecteur & b,vecteur & x);
bool is_sparse_matrix(const gen & g,int & nrows,int & ncols,int & n);
bool is_sparse_matrix(const gen_map & m,int & nrows,int & ncols,int & n);
bool is_sparse_vector(const gen & g,int & nrows,int & n);
bool is_sparse_vector(const gen_map & g,int & nrows,int & n);
gen sparse_conjugate_gradient(const smatrix & A,const vecteur & b_orig,const vecteur & x0,double eps,int maxiter,GIAC_CONTEXT);
gen sparse_conjugate_gradient(const gen_map & A,const vecteur & b_orig,const vecteur & x0,double eps,int maxiter,GIAC_CONTEXT);
gen sparse_jacobi_linsolve(const smatrix & A,const vecteur & b_orig,const vecteur & x0,double eps,int maxiter,GIAC_CONTEXT);
gen sparse_jacobi_linsolve(const gen_map & A,const vecteur & b_orig,const vecteur & x0,double eps,int maxiter,GIAC_CONTEXT);
std::vector<giac_double> sparse_jacobi_linsolve(const fmatrix & A,const std::vector<giac_double> & b_orig,const std::vector<giac_double> & x0,double eps,int maxiter,GIAC_CONTEXT);
std::vector<giac_double> sparse_gauss_seidel_linsolve(const fmatrix & A,const std::vector<giac_double> & b_orig,const std::vector<giac_double> & x0,double omega,double eps,int maxiter,GIAC_CONTEXT);
gen sparse_gauss_seidel_linsolve(const smatrix & A,const vecteur & b_orig,const vecteur & x0,double omega,double eps,int maxiter,GIAC_CONTEXT);
gen sparse_gauss_seidel_linsolve(const gen_map & A,const vecteur & b_orig,const vecteur & x0,double omega,double eps,int maxiter,GIAC_CONTEXT);
#ifndef NO_NAMESPACE_GIAC
}
#endif // ndef NO_NAMESPACE_GIAC
#endif // _GIAC_SPARSE_H
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