Planet
navi homePPSaboutscreenshotsdownloaddevelopmentforum

source: orxonox.OLD/orxonox/trunk/src/util/newmat/jacobi.cpp @ 4565

Last change on this file since 4565 was 4565, checked in by patrick, 19 years ago

orxonox/trunk: added the newmat library to the project. needs some translation in directory, temp under util/newmat. is needed by the collision detection engine to perform lin alg operations such as eigenvector decomposition. perhaps we will make our own library to do that later.

File size: 3.8 KB
Line 
1//$$jacobi.cpp                           jacobi eigenvalue analysis
2
3// Copyright (C) 1991,2,3,4: R B Davies
4
5
6//#define WANT_STREAM
7
8
9#define WANT_MATH
10
11#include "include.h"
12#include "newmatap.h"
13#include "precisio.h"
14#include "newmatrm.h"
15
16#ifdef use_namespace
17namespace NEWMAT {
18#endif
19
20#ifdef DO_REPORT
21#define REPORT { static ExeCounter ExeCount(__LINE__,18); ++ExeCount; }
22#else
23#define REPORT {}
24#endif
25
26
27void Jacobi(const SymmetricMatrix& X, DiagonalMatrix& D, SymmetricMatrix& A,
28   Matrix& V, bool eivec)
29{
30   Real epsilon = FloatingPointPrecision::Epsilon();
31   Tracer et("Jacobi");
32   REPORT
33   int n = X.Nrows(); DiagonalMatrix B(n), Z(n); D.ReSize(n); A = X;
34   if (eivec) { REPORT V.ReSize(n,n); D = 1.0; V = D; }
35   B << A; D = B; Z = 0.0; A.Inject(Z);
36   bool converged = false;
37   for (int i=1; i<=50; i++)
38   {
39      Real sm=0.0; Real* a = A.Store(); int p = A.Storage();
40      while (p--) sm += fabs(*a++);            // have previously zeroed diags
41      if (sm==0.0) { REPORT converged = true; break; }
42      Real tresh = (i<4) ? 0.2 * sm / square(n) : 0.0; a = A.Store();
43      for (p = 0; p < n; p++)
44      {
45         Real* ap1 = a + (p*(p+1))/2;
46         Real& zp = Z.element(p); Real& dp = D.element(p);
47         for (int q = p+1; q < n; q++)
48         {
49            Real* ap = ap1; Real* aq = a + (q*(q+1))/2;
50            Real& zq = Z.element(q); Real& dq = D.element(q);
51            Real& apq = A.element(q,p);
52            Real g = 100 * fabs(apq); Real adp = fabs(dp); Real adq = fabs(dq);
53
54            if (i>4 && g < epsilon*adp && g < epsilon*adq) { REPORT apq = 0.0; }
55            else if (fabs(apq) > tresh)
56            {
57               REPORT
58               Real t; Real h = dq - dp; Real ah = fabs(h);
59               if (g < epsilon*ah) { REPORT t = apq / h; }
60               else
61               {
62                  REPORT
63                  Real theta = 0.5 * h / apq;
64                  t = 1.0 / ( fabs(theta) + sqrt(1.0 + square(theta)) );
65                  if (theta<0.0) { REPORT t = -t; }
66               }
67               Real c = 1.0 / sqrt(1.0 + square(t)); Real s = t * c;
68               Real tau = s / (1.0 + c); h = t * apq;
69               zp -= h; zq += h; dp -= h; dq += h; apq = 0.0;
70               int j = p;
71               while (j--)
72               {
73                  g = *ap; h = *aq;
74                  *ap++ = g-s*(h+g*tau); *aq++ = h+s*(g-h*tau);
75               }
76               int ip = p+1; j = q-ip; ap += ip++; aq++;
77               while (j--)
78               {
79                  g = *ap; h = *aq;
80                  *ap = g-s*(h+g*tau); *aq++ = h+s*(g-h*tau);
81                  ap += ip++;
82               }
83               if (q < n-1)             // last loop is non-empty
84               {
85                  int iq = q+1; j = n-iq; ap += ip++; aq += iq++;
86                  for (;;)
87                  {
88                     g = *ap; h = *aq;
89                     *ap = g-s*(h+g*tau); *aq = h+s*(g-h*tau);
90                     if (!(--j)) break;
91                     ap += ip++; aq += iq++;
92                  }
93               }
94               if (eivec)
95               {
96                  REPORT
97                  RectMatrixCol VP(V,p); RectMatrixCol VQ(V,q);
98                  Rotate(VP, VQ, tau, s);
99               }
100            }
101         }
102      }
103      B = B + Z; D = B; Z = 0.0;
104   }
105   if (!converged) Throw(ConvergenceException(X));
106   if (eivec) SortSV(D, V, true);
107   else SortAscending(D);
108}
109
110void Jacobi(const SymmetricMatrix& X, DiagonalMatrix& D)
111{ REPORT SymmetricMatrix A; Matrix V; Jacobi(X,D,A,V,false); }
112
113void Jacobi(const SymmetricMatrix& X, DiagonalMatrix& D, SymmetricMatrix& A)
114{ REPORT Matrix V; Jacobi(X,D,A,V,false); }
115
116void Jacobi(const SymmetricMatrix& X, DiagonalMatrix& D, Matrix& V)
117{ REPORT SymmetricMatrix A; Jacobi(X,D,A,V,true); }
118
119
120#ifdef use_namespace
121}
122#endif
123
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.