This commit is contained in:
@@ -7,6 +7,8 @@ ConstructorInitializerAllOnOneLineOrOnePerLine: true
|
|||||||
PointerAlignment: Left
|
PointerAlignment: Left
|
||||||
SortIncludes: true
|
SortIncludes: true
|
||||||
SpacesBeforeTrailingComments: 2
|
SpacesBeforeTrailingComments: 2
|
||||||
|
SeparateDefinitionBlocks: Always
|
||||||
|
SpaceBeforeCpp11BracedList: true
|
||||||
UseTab: Always
|
UseTab: Always
|
||||||
MaxEmptyLinesToKeep: 5
|
MaxEmptyLinesToKeep: 5
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
29
.gitea/workflows/ubuntu.yaml
Normal file
29
.gitea/workflows/ubuntu.yaml
Normal file
@@ -0,0 +1,29 @@
|
|||||||
|
name: Linux arm64
|
||||||
|
run-name: Build And Test
|
||||||
|
|
||||||
|
on: [push]
|
||||||
|
|
||||||
|
jobs:
|
||||||
|
Build:
|
||||||
|
runs-on: ubuntu-latest
|
||||||
|
steps:
|
||||||
|
- name: Check out repository code
|
||||||
|
uses: actions/checkout@v3
|
||||||
|
|
||||||
|
- name: Prepare XMake
|
||||||
|
uses: xmake-io/github-action-setup-xmake@v1
|
||||||
|
with:
|
||||||
|
xmake-version: latest
|
||||||
|
actions-cache-folder: '.xmake-cache'
|
||||||
|
actions-cache-key: 'ubuntu'
|
||||||
|
|
||||||
|
- name: XMake config
|
||||||
|
run: xmake f -p linux -y --root
|
||||||
|
|
||||||
|
- name: Build
|
||||||
|
run: xmake --root
|
||||||
|
|
||||||
|
- name: Test
|
||||||
|
run: |
|
||||||
|
xmake f -m debug --root
|
||||||
|
xmake test --root
|
||||||
3
.gitignore
vendored
3
.gitignore
vendored
@@ -5,4 +5,5 @@ build/
|
|||||||
# MacOS Cache
|
# MacOS Cache
|
||||||
.DS_Store
|
.DS_Store
|
||||||
|
|
||||||
|
# VsCode
|
||||||
|
.vscode
|
||||||
|
|||||||
14
README.md
14
README.md
@@ -2,4 +2,16 @@
|
|||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
# Cahier des charges
|
# Cahier des charges
|
||||||

|

|
||||||
|
|
||||||
|
# Build
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
xmake
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
# Run
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
xmake run
|
||||||
|
```
|
||||||
12
matricies/test/matrice1.test
Normal file
12
matricies/test/matrice1.test
Normal file
@@ -0,0 +1,12 @@
|
|||||||
|
2 3
|
||||||
|
1 2 3
|
||||||
|
4 5 6
|
||||||
|
|
||||||
|
2 2
|
||||||
|
0 1
|
||||||
|
1 0
|
||||||
|
|
||||||
|
3 1
|
||||||
|
1
|
||||||
|
-2
|
||||||
|
1
|
||||||
75
src/Gauss.cpp
Normal file
75
src/Gauss.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,75 @@
|
|||||||
|
#include "Gauss.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "Matrix.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Gauss {
|
||||||
|
|
||||||
|
static void GaussNonJordan(Matrix& mat, bool reduite) {
|
||||||
|
int r = -1;
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < mat.GetColumnCount(); j++) {
|
||||||
|
std::size_t indice_ligne_maximum = r + 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Recherche maximum
|
||||||
|
for (std::size_t i = r + 1; i < mat.GetRawCount(); i++) {
|
||||||
|
if (std::abs(mat.at(i, j)) > std::abs(mat.at(indice_ligne_maximum, j)))
|
||||||
|
indice_ligne_maximum = i;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Si A[k,j]≠0 alors (A[k,j] désigne la valeur de la ligne k et de la colonne j)
|
||||||
|
if (!IsEqualZero(mat.at(indice_ligne_maximum, j))) {
|
||||||
|
r++;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Si k≠r alors
|
||||||
|
if (indice_ligne_maximum != r) {
|
||||||
|
// Échanger les lignes k et r (On place la ligne du pivot en position r)
|
||||||
|
for (std::size_t k = 0; k < mat.GetColumnCount(); k++) {
|
||||||
|
std::swap(mat.at(indice_ligne_maximum, k), mat.at(r, k));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Pour i de 1 jusqu'à n (On simplifie les autres lignes)
|
||||||
|
for (std::size_t i = (reduite ? 0 : j); i < mat.GetRawCount(); i++) {
|
||||||
|
// Si i≠r alors
|
||||||
|
if (i != r) {
|
||||||
|
// Soustraire à la ligne i la ligne r multipliée par A[i,j] (de façon à
|
||||||
|
// annuler A[i,j])
|
||||||
|
for (int k = mat.GetColumnCount() - 1; k >= 0; k--) {
|
||||||
|
long double pivot = mat.at(r, j);
|
||||||
|
long double anul = mat.at(i, j);
|
||||||
|
mat.at(i, k) = mat.at(i, k) * pivot - mat.at(r, k) * anul;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void GaussJordan(Matrix& mat, bool reduite) {
|
||||||
|
GaussNonJordan(mat, reduite);
|
||||||
|
for (std::size_t i = 0; i < mat.GetRawCount(); i++) {
|
||||||
|
int k = -1;
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < mat.GetColumnCount(); j++) {
|
||||||
|
if (!IsEqualZero(mat.at(i, j))) {
|
||||||
|
k = j;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// ligne de 0
|
||||||
|
if (k == -1)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
// on divise la ligne par (i, k)
|
||||||
|
long double annul = mat.at(i, k);
|
||||||
|
for (int j = 0; j < mat.GetColumnCount(); j++) {
|
||||||
|
mat.at(i, j) /= annul;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void GaussJordan(Matrix& mat, bool reduite, bool normalise) {
|
||||||
|
if (normalise)
|
||||||
|
GaussJordan(mat, reduite);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
GaussNonJordan(mat, reduite);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
} // namespace Gauss
|
||||||
9
src/Gauss.h
Normal file
9
src/Gauss.h
Normal file
@@ -0,0 +1,9 @@
|
|||||||
|
#pragma once
|
||||||
|
|
||||||
|
class Matrix;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Gauss {
|
||||||
|
|
||||||
|
void GaussJordan(Matrix& mat, bool reduite, bool normalise);
|
||||||
|
|
||||||
|
} // namespace Gauss
|
||||||
240
src/Matrix.cpp
240
src/Matrix.cpp
@@ -1,35 +1,39 @@
|
|||||||
|
#include "Matrix.h"
|
||||||
|
|
||||||
#include <algorithm>
|
#include <algorithm>
|
||||||
|
#include <cassert>
|
||||||
#include <cmath>
|
#include <cmath>
|
||||||
#include <fstream>
|
#include <fstream>
|
||||||
#include <iostream>
|
#include <iostream>
|
||||||
|
|
||||||
#include "Matrix.h"
|
|
||||||
|
|
||||||
Matrix::Matrix(const std::string& fileNameInput) {
|
Matrix::Matrix(const std::string& fileNameInput) {
|
||||||
Load(fileNameInput);
|
Load(fileNameInput);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
Matrix::Matrix(std::size_t lignes, std::size_t colonnes) : m_Lignes(lignes), m_Colonnes(colonnes), m_Dimension(lignes * colonnes) {
|
Matrix::Matrix(std::size_t lignes, std::size_t colonnes) : m_Raws(lignes), m_Columns(colonnes) {
|
||||||
m_Data.resize(m_Dimension);
|
m_Data.resize(m_Raws * m_Columns);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
Matrix::Matrix(std::size_t lignes, std::size_t colonnes, std::initializer_list<long double>&& initList) :
|
Matrix::Matrix(std::size_t lignes, std::size_t colonnes, std::initializer_list<long double>&& initList) :
|
||||||
m_Lignes(lignes), m_Colonnes(colonnes), m_Dimension(lignes * colonnes) {
|
m_Raws(lignes), m_Columns(colonnes) {
|
||||||
m_Data = initList;
|
m_Data = initList;
|
||||||
m_Data.resize(m_Dimension);
|
m_Data.resize(m_Raws * m_Columns);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
Matrix::~Matrix() {}
|
Matrix::~Matrix() {}
|
||||||
|
|
||||||
Matrix Matrix::operator*(const Matrix& other) const {
|
Matrix Matrix::operator*(const Matrix& other) const {
|
||||||
if (m_Colonnes != other.m_Lignes) {
|
if (m_Columns != other.m_Raws) {
|
||||||
std::cerr << "Mutiplication impossible car la dimensions des matrices est incompatible" << std::endl;
|
std::cerr << "Mutiplication impossible car la dimensions des matrices est incompatible" << std::endl;
|
||||||
|
return {1, 1, {0}};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
Matrix result(m_Lignes, other.m_Colonnes);
|
Matrix result(m_Raws, other.m_Columns);
|
||||||
|
|
||||||
for (std::size_t i = 0; i < m_Lignes; ++i) {
|
for (std::size_t i = 0; i < m_Raws; ++i) {
|
||||||
for (std::size_t j = 0; j < other.m_Colonnes; ++j) {
|
for (std::size_t j = 0; j < other.m_Columns; ++j) {
|
||||||
long double sum = 0;
|
long double sum = 0;
|
||||||
for (std::size_t k = 0; k < m_Colonnes; k++) {
|
for (std::size_t k = 0; k < m_Columns; k++) {
|
||||||
sum += at(i, k) * other.at(k, j);
|
sum += at(i, k) * other.at(k, j);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
result.at(i, j) = sum;
|
result.at(i, j) = sum;
|
||||||
@@ -38,15 +42,11 @@ Matrix Matrix::operator*(const Matrix& other) const {
|
|||||||
return result;
|
return result;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static bool IsEqualZero(long double var) {
|
|
||||||
return std::abs(var) < std::pow(10, -5);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::Print() const {
|
void Matrix::Print() const {
|
||||||
for (size_t i = 0; i < m_Lignes; ++i) {
|
for (size_t i = 0; i < m_Raws; ++i) {
|
||||||
std::cout << "[ ";
|
std::cout << "[ ";
|
||||||
for (size_t j = 0; j < m_Colonnes; ++j) {
|
for (size_t j = 0; j < m_Columns; ++j) {
|
||||||
std::size_t indice = i * m_Lignes + j;
|
std::size_t indice = i * m_Raws + j;
|
||||||
std::cout << at(i, j) << " ";
|
std::cout << at(i, j) << " ";
|
||||||
}
|
}
|
||||||
std::cout << "]";
|
std::cout << "]";
|
||||||
@@ -54,16 +54,9 @@ void Matrix::Print() const {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::PrintDebug() {
|
|
||||||
#ifndef NDEBUG
|
|
||||||
Print();
|
|
||||||
std::cout << "\n";
|
|
||||||
#endif
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::Insert() {
|
void Matrix::Insert() {
|
||||||
for (size_t i = 0; i < m_Lignes; ++i) {
|
for (size_t i = 0; i < m_Raws; ++i) {
|
||||||
for (size_t j = 0; j < m_Colonnes; ++j) {
|
for (size_t j = 0; j < m_Columns; ++j) {
|
||||||
std::cin >> at(i, j);
|
std::cin >> at(i, j);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
std::cout << std::endl;
|
std::cout << std::endl;
|
||||||
@@ -71,142 +64,127 @@ void Matrix::Insert() {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::Save(const std::string& fileName) {
|
void Matrix::Save(const std::string& fileName) {
|
||||||
std::ofstream out{fileName};
|
std::ofstream out {fileName};
|
||||||
if (!out) {
|
if (!out) {
|
||||||
std::cerr << "Impossible de sauvegarder la matrice !\n";
|
std::cerr << "Impossible de sauvegarder la matrice !\n";
|
||||||
return;
|
return;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
out << m_Lignes << " " << m_Colonnes << "\n";
|
out << *this;
|
||||||
for (std::size_t i = 0; i < m_Lignes; i++) {
|
|
||||||
for (std::size_t j = 0; j < m_Colonnes; j++) {
|
|
||||||
out << at(i, j) << " ";
|
|
||||||
}
|
|
||||||
out << "\n";
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::Load(const std::string& filename) {
|
void Matrix::Load(const std::string& filename) {
|
||||||
std::ifstream in{filename};
|
std::ifstream in {filename};
|
||||||
if (!in) {
|
if (!in) {
|
||||||
std::cerr << "Impossible de charger la matrice !\n";
|
std::cerr << "Impossible de charger la matrice !\n";
|
||||||
return;
|
return;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
in >> m_Lignes >> m_Colonnes;
|
in >> *this;
|
||||||
m_Data.resize(m_Lignes * m_Colonnes);
|
|
||||||
for (std::size_t i = 0; i < m_Lignes; i++) {
|
|
||||||
for (std::size_t j = 0; j < m_Colonnes; j++) {
|
|
||||||
in >> at(i, j);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::Transpose() {
|
void Matrix::Transpose() {
|
||||||
for (std::size_t i = 0; i < m_Lignes; i++) {
|
Matrix result {m_Columns, m_Raws};
|
||||||
for (std::size_t j = i; j < m_Colonnes; j++) {
|
for (std::size_t i = 0; i < m_Raws; i++) {
|
||||||
std::swap(at(i, j), at(j, i));
|
for (std::size_t j = 0; j < m_Columns; j++) {
|
||||||
|
result.at(j, i) = at(i, j);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
*this = result;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::Identity() {
|
Matrix Matrix::Identity(std::size_t taille) {
|
||||||
for (std::size_t i = 0; i < m_Lignes; i++) {
|
Matrix id {taille, taille};
|
||||||
for (std::size_t j = i; j < m_Colonnes; j++) {
|
for (std::size_t i = 0; i < taille; i++) {
|
||||||
if (i != j) {
|
for (std::size_t j = i; j < taille; j++) {
|
||||||
at(i, j) = 0;
|
id.at(i, j) = (i == j);
|
||||||
} else {
|
|
||||||
at(i, j) = 1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
return id;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
bool Matrix::IsInversed() const {
|
void Matrix::Augment(const Matrix& droite) {
|
||||||
for (std::size_t i = 0; i < m_Lignes; ++i) {
|
assert(droite.m_Raws == m_Raws);
|
||||||
std::size_t j;
|
Matrix temp {m_Raws, m_Columns + droite.m_Columns};
|
||||||
for (j = 0; j < m_Colonnes; ++j) {
|
|
||||||
if (!IsEqualZero(at(i, j))) {
|
for (std::size_t i = 0; i < m_Raws; i++) {
|
||||||
break;
|
for (std::size_t j = 0; j < m_Columns; j++) {
|
||||||
}
|
temp.at(i, j) = at(i, j);
|
||||||
return false;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (std::size_t i = 0; i < m_Raws; i++) {
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < droite.m_Columns; j++) {
|
||||||
|
temp.at(i, j + m_Columns) = droite.at(i, j);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
*this = temp;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool Matrix::operator==(const Matrix& other) const {
|
||||||
|
if (m_Raws != other.m_Raws || m_Columns != other.m_Columns)
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (std::size_t i = 0; i < m_Raws; i++) {
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < m_Columns; j++) {
|
||||||
|
if (!IsEqualZero(at(i, j) - other.at(i, j)))
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
return true;
|
return true;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::GaussNonJordan(bool reduite) {
|
|
||||||
int r = -1;
|
|
||||||
for (std::size_t j = 0; j < m_Colonnes; j++) {
|
|
||||||
std::size_t indice_ligne_maximum = r + 1;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Recherche maximum
|
|
||||||
for (std::size_t i = r + 1; i < m_Lignes; i++) {
|
|
||||||
if (std::abs(at(i, j)) > std::abs(at(indice_ligne_maximum, j)))
|
|
||||||
indice_ligne_maximum = i;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// std::cout << "l'indice du maximum est : " << indice_ligne_maximum << "\n\n";
|
|
||||||
|
|
||||||
// Si A[k,j]≠0 alors (A[k,j] désigne la valeur de la ligne k et de la colonne j)
|
|
||||||
if (!IsEqualZero(at(indice_ligne_maximum, j))) {
|
|
||||||
r++;
|
|
||||||
|
|
||||||
// PrintDebug();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Si k≠r alors
|
|
||||||
if (indice_ligne_maximum != r) {
|
|
||||||
// Échanger les lignes k et r (On place la ligne du pivot en position r)
|
|
||||||
// std::cout << "On échange les lignes " << indice_ligne_maximum << " et " << r << '\n';
|
|
||||||
for (std::size_t k = 0; k < m_Colonnes; k++) {
|
|
||||||
std::swap(at(indice_ligne_maximum, k), at(r, k));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Pour i de 1 jusqu'à n (On simplifie les autres lignes)
|
|
||||||
for (std::size_t i = (reduite ? 0 : j); i < m_Lignes; i++) {
|
|
||||||
// Si i≠r alors
|
|
||||||
if (i != r) {
|
|
||||||
// Soustraire à la ligne i la ligne r multipliée par A[i,j] (de façon à
|
|
||||||
// annuler A[i,j])
|
|
||||||
for (int k = m_Colonnes - 1; k >= 0; k--) {
|
|
||||||
long double pivot = at(r, j);
|
|
||||||
long double anul = at(i, j);
|
|
||||||
at(i, k) = at(i, k) * pivot - at(r, k) * anul;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::GaussJordan(bool reduite) {
|
|
||||||
GaussNonJordan(reduite);
|
|
||||||
for (std::size_t i = 0; i < m_Lignes; i++) {
|
|
||||||
int k = -1;
|
|
||||||
for (std::size_t j = 0; j < m_Colonnes; j++) {
|
|
||||||
if (!IsEqualZero(at(i, j))) {
|
|
||||||
k = j;
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
// ligne de 0
|
|
||||||
if (k == -1)
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
// on divise la ligne par (i, k)
|
|
||||||
long double annul = at(i, k);
|
|
||||||
for (int j = 0; j < m_Colonnes; j++) {
|
|
||||||
at(i, j) /= annul;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
long double& Matrix::operator[](std::size_t indice) {
|
long double& Matrix::operator[](std::size_t indice) {
|
||||||
return m_Data[indice];
|
return m_Data[indice];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
long double& Matrix::at(std::size_t ligne, std::size_t colonne) {
|
long double& Matrix::at(std::size_t ligne, std::size_t colonne) {
|
||||||
return m_Data[ligne * m_Lignes + colonne];
|
return m_Data[ligne * m_Columns + colonne];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
long double Matrix::at(std::size_t ligne, std::size_t colonne) const {
|
long double Matrix::at(std::size_t ligne, std::size_t colonne) const {
|
||||||
return m_Data[ligne * m_Lignes + colonne];
|
return m_Data[ligne * m_Columns + colonne];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
std::size_t Matrix::GetRawCount() const {
|
||||||
|
return m_Raws;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
std::size_t Matrix::GetColumnCount() const {
|
||||||
|
return m_Columns;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix Matrix::SubMatrix(std::size_t origine_ligne, std::size_t origine_colonne, std::size_t ligne, std::size_t colonne) const {
|
||||||
|
assert(m_Raws >= ligne && m_Columns >= colonne);
|
||||||
|
Matrix result {ligne, colonne};
|
||||||
|
|
||||||
|
for (std::size_t i = 0; i < ligne; i++) {
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < colonne; j++) {
|
||||||
|
result.at(i, j) = at(i + origine_ligne, j + origine_colonne);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, const Matrix& mat) {
|
||||||
|
stream << mat.m_Raws << " " << mat.m_Columns << "\n";
|
||||||
|
for (std::size_t i = 0; i < mat.m_Raws; i++) {
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < mat.m_Columns; j++) {
|
||||||
|
stream << mat.at(i, j) << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
stream << "\n";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return stream;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
std::istream& operator>>(std::istream& stream, Matrix& mat) {
|
||||||
|
stream >> mat.m_Raws >> mat.m_Columns;
|
||||||
|
mat.m_Data.resize(mat.m_Raws * mat.m_Columns);
|
||||||
|
for (std::size_t i = 0; i < mat.m_Raws; i++) {
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < mat.m_Columns; j++) {
|
||||||
|
stream >> mat.at(i, j);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return stream;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|||||||
45
src/Matrix.h
45
src/Matrix.h
@@ -1,48 +1,51 @@
|
|||||||
#pragma once
|
#pragma once
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <cmath>
|
||||||
|
#include <cstddef>
|
||||||
#include <string>
|
#include <string>
|
||||||
#include <vector>
|
#include <vector>
|
||||||
|
|
||||||
class Matrix {
|
class Matrix {
|
||||||
private:
|
private:
|
||||||
std::size_t m_Lignes;
|
std::size_t m_Raws;
|
||||||
std::size_t m_Colonnes;
|
std::size_t m_Columns;
|
||||||
std::size_t m_Dimension;
|
|
||||||
std::vector<long double> m_Data;
|
std::vector<long double> m_Data;
|
||||||
|
|
||||||
public:
|
public:
|
||||||
Matrix(const std::string& fileNameInput);
|
Matrix(const std::string& fileNameInput);
|
||||||
Matrix(std::size_t lignes, std::size_t colonnes);
|
Matrix(std::size_t raws, std::size_t columns);
|
||||||
Matrix(std::size_t lignes, std::size_t colonnes, std::initializer_list<long double>&& initList);
|
Matrix(std::size_t raws, std::size_t columns, std::initializer_list<long double>&& initList);
|
||||||
~Matrix();
|
~Matrix();
|
||||||
|
|
||||||
Matrix operator*(const Matrix& other) const;
|
std::size_t GetRawCount() const;
|
||||||
|
std::size_t GetColumnCount() const;
|
||||||
void GaussNonJordan(bool reduite);
|
|
||||||
|
|
||||||
void GaussJordan(bool reduite);
|
|
||||||
|
|
||||||
void Print() const;
|
|
||||||
|
|
||||||
void PrintDebug();
|
|
||||||
|
|
||||||
void Insert();
|
void Insert();
|
||||||
|
void Print() const;
|
||||||
|
|
||||||
void Save(const std::string& fileName);
|
void Save(const std::string& fileName);
|
||||||
|
|
||||||
void Load(const std::string& filename);
|
void Load(const std::string& filename);
|
||||||
|
|
||||||
void Transpose();
|
void Transpose();
|
||||||
|
|
||||||
void Identity();
|
static Matrix Identity(std::size_t size);
|
||||||
|
|
||||||
bool IsInversed() const;
|
void Augment(const Matrix& right);
|
||||||
|
|
||||||
long double& operator[](std::size_t indice);
|
Matrix SubMatrix(std::size_t raw_origin, std::size_t column_origin, std::size_t raw, std::size_t column) const;
|
||||||
|
|
||||||
long double& at(std::size_t ligne, std::size_t colonne);
|
bool operator==(const Matrix& other) const;
|
||||||
|
Matrix operator*(const Matrix& other) const;
|
||||||
|
long double& operator[](std::size_t index);
|
||||||
|
|
||||||
long double at(std::size_t ligne, std::size_t colonne) const;
|
long double& at(std::size_t raw, std::size_t column);
|
||||||
|
long double at(std::size_t raw, std::size_t column) const;
|
||||||
|
|
||||||
|
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, const Matrix& mat);
|
||||||
|
friend std::istream& operator>>(std::istream& stream, Matrix& mat);
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
static bool IsEqualZero(long double var);
|
template <typename T>
|
||||||
|
bool IsEqualZero(T var) {
|
||||||
|
return std::abs(var) < std::pow(10, -5);
|
||||||
|
}
|
||||||
3
src/NR.h
3
src/NR.h
@@ -9,6 +9,7 @@ class NR {
|
|||||||
|
|
||||||
public:
|
public:
|
||||||
NR() : m_Numerator(0), m_Denominator(1) {}
|
NR() : m_Numerator(0), m_Denominator(1) {}
|
||||||
|
|
||||||
NR(int entier) : m_Numerator(entier), m_Denominator(1) {}
|
NR(int entier) : m_Numerator(entier), m_Denominator(1) {}
|
||||||
NR(int numerator, int denominator); //check if denominator != 0
|
NR(int numerator, int denominator); //check if denominator != 0
|
||||||
void NRset(int numerator, int denominator); //same
|
void NRset(int numerator, int denominator); //same
|
||||||
@@ -39,4 +40,4 @@ class NR {
|
|||||||
static void test();
|
static void test();
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
int PGCD(int x, int y);
|
int PGCD(int x, int y);
|
||||||
|
|||||||
45
src/Solver.cpp
Normal file
45
src/Solver.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,45 @@
|
|||||||
|
#include "Solver.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "Gauss.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
Solver::Solver(const Matrix& mat) : m_Matrix(mat) {}
|
||||||
|
|
||||||
|
Vect Solver::Image() const {
|
||||||
|
Matrix result = m_Matrix;
|
||||||
|
result.Transpose();
|
||||||
|
Gauss::GaussJordan(result, true, true);
|
||||||
|
result.Transpose();
|
||||||
|
return {result};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// https://en.wikipedia.org/wiki/Kernel_(linear_algebra)#Computation_by_Gaussian_elimination
|
||||||
|
Vect Solver::Kernel() const {
|
||||||
|
Matrix result = m_Matrix;
|
||||||
|
result.Transpose();
|
||||||
|
result.Augment(Matrix::Identity(result.GetRawCount()));
|
||||||
|
Gauss::GaussJordan(result, true, true);
|
||||||
|
result.Transpose();
|
||||||
|
|
||||||
|
// nombre de colonnes non nulles
|
||||||
|
std::size_t origine_colonne = Vect(result.SubMatrix(0, 0, m_Matrix.GetRawCount(), m_Matrix.GetColumnCount())).GetCardinal();
|
||||||
|
|
||||||
|
return {result.SubMatrix(m_Matrix.GetRawCount(), origine_colonne, result.GetRawCount() - m_Matrix.GetRawCount(),
|
||||||
|
result.GetColumnCount() - origine_colonne)};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
VectAffine Solver::TriangularSystem() const {
|
||||||
|
Matrix mat = m_Matrix;
|
||||||
|
Gauss::GaussJordan(mat, true, true);
|
||||||
|
|
||||||
|
Solver solver {mat.SubMatrix(0, 0, mat.GetRawCount(), mat.GetColumnCount() - 1)};
|
||||||
|
|
||||||
|
Vect noyau = solver.Kernel();
|
||||||
|
Matrix origin = mat.SubMatrix(0, mat.GetColumnCount() - 1, mat.GetRawCount(), 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
return {noyau, origin};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
std::size_t Solver::Rank() const {
|
||||||
|
Vect image = Image();
|
||||||
|
return image.GetCardinal();
|
||||||
|
}
|
||||||
20
src/Solver.h
Normal file
20
src/Solver.h
Normal file
@@ -0,0 +1,20 @@
|
|||||||
|
#pragma once
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "Vect.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
class Solver {
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
Matrix m_Matrix;
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
Solver(const Matrix& mat);
|
||||||
|
|
||||||
|
~Solver() {}
|
||||||
|
|
||||||
|
Vect Image() const;
|
||||||
|
Vect Kernel() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
VectAffine TriangularSystem() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
std::size_t Rank() const;
|
||||||
|
};
|
||||||
90
src/Vect.cpp
Normal file
90
src/Vect.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,90 @@
|
|||||||
|
#include "Vect.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "Gauss.h"
|
||||||
|
#include "Solver.h"
|
||||||
|
#include <cassert>
|
||||||
|
#include <iostream>
|
||||||
|
|
||||||
|
Vect::Vect(const Matrix& mat) : m_Data(mat) {
|
||||||
|
Simplify();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Vect::Simplify() {
|
||||||
|
Matrix mat = m_Data;
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < mat.GetColumnCount(); j++) {
|
||||||
|
std::size_t i;
|
||||||
|
for (i = 0; i < mat.GetRawCount(); i++) {
|
||||||
|
if (!IsEqualZero(mat.at(i, j)))
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (i == mat.GetRawCount()) {
|
||||||
|
m_Data = mat.SubMatrix(0, 0, mat.GetRawCount(), j);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
m_Data = mat;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
std::size_t Vect::GetCardinal() const {
|
||||||
|
return m_Data.GetColumnCount();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool Vect::operator==(const Vect& other) const {
|
||||||
|
if (GetDimension() != other.GetDimension() || GetCardinal() != other.GetCardinal())
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
|
||||||
|
// on vérifie si chaque vecteur de la deuxième base appartient à la première base
|
||||||
|
for (std::size_t i = 0; i < GetCardinal(); i++) {
|
||||||
|
Vect base = *this;
|
||||||
|
base.AddVector(other.m_Data.SubMatrix(0, i, GetDimension(), 1));
|
||||||
|
if (base.GetCardinal() != GetCardinal())
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Vect::AddVector(const Matrix& mat) {
|
||||||
|
m_Data.Augment(mat);
|
||||||
|
m_Data.Transpose();
|
||||||
|
Gauss::GaussJordan(m_Data, false, false);
|
||||||
|
m_Data.Transpose();
|
||||||
|
Simplify();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool Vect::operator!=(const Vect& other) const {
|
||||||
|
return !(*this == other);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix Vect::GetLinearSystem() const {
|
||||||
|
Matrix vect = m_Data;
|
||||||
|
vect.Transpose();
|
||||||
|
|
||||||
|
Solver solver {vect};
|
||||||
|
vect = solver.Kernel().m_Data;
|
||||||
|
vect.Transpose();
|
||||||
|
return vect;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Vect::Print() const {
|
||||||
|
std::cout << "Espace vectoriel de dimension " << GetCardinal() << " de base :\n\n";
|
||||||
|
for (std::size_t i = 0; i < m_Data.GetRawCount(); i++) {
|
||||||
|
for (std::size_t j = 0; j < m_Data.GetColumnCount(); j++) {
|
||||||
|
std::cout << "[ " << m_Data.at(i, j) << " ]\t";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
std::cout << "\n";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
std::size_t Vect::GetDimension() const {
|
||||||
|
return m_Data.GetRawCount();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
VectAffine::VectAffine(const Vect& base, const Matrix& origine) :
|
||||||
|
m_Base(base), m_Origin(origine.SubMatrix(0, 0, m_Base.GetDimension(), 1)) {}
|
||||||
|
|
||||||
|
void VectAffine::Print() const {
|
||||||
|
std::cout << "\tEspace Affine :\n\n";
|
||||||
|
m_Base.Print();
|
||||||
|
std::cout << "\nOrigine :\n\n";
|
||||||
|
m_Origin.Print();
|
||||||
|
}
|
||||||
58
src/Vect.h
Normal file
58
src/Vect.h
Normal file
@@ -0,0 +1,58 @@
|
|||||||
|
#pragma once
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "Matrix.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
// espace vectoriel
|
||||||
|
class Vect {
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
Matrix m_Data;
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* \brief Construit une base d'un espace vectoriel à partir des colonnes d'une matrice.
|
||||||
|
* Ne prend pas en compte les colonnes de 0
|
||||||
|
* \param mat Une matrice échelonnée.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
Vect(const Matrix& mat);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* \brief Affiche la base de l'espace vectoriel dans la console
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void Print() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
std::size_t GetDimension() const;
|
||||||
|
std::size_t GetCardinal() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix GetLinearSystem() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* \brief Concatène la base actuelle avec un nouveau vecteur
|
||||||
|
* \param mat Une matrice colonne de taille GetDimension()
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void AddVector(const Matrix& mat);
|
||||||
|
|
||||||
|
bool operator==(const Vect& other) const;
|
||||||
|
bool operator!=(const Vect& other) const;
|
||||||
|
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
void Simplify();
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
class VectAffine {
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
Vect m_Base;
|
||||||
|
Matrix m_Origin;
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
VectAffine(const Vect& base, const Matrix& origin);
|
||||||
|
|
||||||
|
void Print() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
const Vect& GetBase() const {
|
||||||
|
return m_Base;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const Matrix& GetOrigin() const {
|
||||||
|
return m_Origin;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
28
src/main.cpp
28
src/main.cpp
@@ -1,9 +1,11 @@
|
|||||||
#include "Matrix.h"
|
#include "Matrix.h"
|
||||||
#include "NR.h"
|
#include "NR.h"
|
||||||
|
#include "Gauss.h"
|
||||||
|
#include "Solver.h"
|
||||||
#include <iostream>
|
#include <iostream>
|
||||||
|
|
||||||
void test() {
|
void test() {
|
||||||
Matrix mat{"matrice4x4.mat"};
|
/* Matrix mat{"matrice4x4.mat"};
|
||||||
mat.Print();
|
mat.Print();
|
||||||
// mat.Save("matrice3x3.mat");
|
// mat.Save("matrice3x3.mat");
|
||||||
std::cout << "sdfdjiofoseifheoiefhoig\n";
|
std::cout << "sdfdjiofoseifheoiefhoig\n";
|
||||||
@@ -15,7 +17,27 @@ void test() {
|
|||||||
mat.Transpose();
|
mat.Transpose();
|
||||||
std::cout << "<<\nTransposée:\n";
|
std::cout << "<<\nTransposée:\n";
|
||||||
mat.Print();
|
mat.Print();
|
||||||
// mat.Save("matrice4x4echelonne.mat");
|
// mat.Save("matrice4x4echelonne.mat"); */
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix mat2 {"matrice4x4.mat"};
|
||||||
|
mat2.Print();
|
||||||
|
|
||||||
|
Solver solver {mat2};
|
||||||
|
|
||||||
|
Vect image = solver.Image();
|
||||||
|
Vect noyau = solver.Kernel();
|
||||||
|
|
||||||
|
std::cout << "\tImage :\n";
|
||||||
|
image.Print();
|
||||||
|
std::cout << "Système :\n";
|
||||||
|
image.GetLinearSystem().Print();
|
||||||
|
std::cout << "\tNoyau :\n";
|
||||||
|
noyau.Print();
|
||||||
|
std::cout << "Système :\n";
|
||||||
|
noyau.GetLinearSystem().Print();
|
||||||
|
|
||||||
|
std::cout << "\n\n";
|
||||||
|
solver.TriangularSystem().Print();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void prompt() {
|
void prompt() {
|
||||||
@@ -33,7 +55,7 @@ void prompt() {
|
|||||||
|
|
||||||
mat.Print();
|
mat.Print();
|
||||||
|
|
||||||
mat.GaussJordan(true);
|
Gauss::GaussJordan(mat, true, true);
|
||||||
|
|
||||||
mat.Print();
|
mat.Print();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
47
test/test_jordan.cpp
Normal file
47
test/test_jordan.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,47 @@
|
|||||||
|
#include "Gauss.h"
|
||||||
|
#include "Matrix.h"
|
||||||
|
#include <cassert>
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef NDEBUG
|
||||||
|
#error "Il faut être en debug mode ! xmake f -m debug"
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
struct Test {
|
||||||
|
Matrix mat;
|
||||||
|
Matrix res;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static const std::vector<Test> TEST_MATRICES = {
|
||||||
|
// test 1
|
||||||
|
{{3, 3, {
|
||||||
|
1, 2, 3,
|
||||||
|
4, 5, 6,
|
||||||
|
7, 8, 9,
|
||||||
|
}}, {3, 3, {
|
||||||
|
1, 0, -1,
|
||||||
|
0, 1, 2,
|
||||||
|
0, 0, 0,
|
||||||
|
}}},
|
||||||
|
// test 2
|
||||||
|
{{3, 3, {
|
||||||
|
4, 5, 6,
|
||||||
|
1, 2, 3,
|
||||||
|
7, 8, 9,
|
||||||
|
}}, {3, 3, {
|
||||||
|
1, 0, -1,
|
||||||
|
0, 1, 2,
|
||||||
|
0, 0, 0,
|
||||||
|
}}}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
void test() {
|
||||||
|
for (Test test : TEST_MATRICES) {
|
||||||
|
Gauss::GaussJordan(test.mat, true, true);
|
||||||
|
assert(test.mat == test.res);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char** argv) {
|
||||||
|
test();
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
31
test/test_solver.cpp
Normal file
31
test/test_solver.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,31 @@
|
|||||||
|
#include <cassert>
|
||||||
|
#include <filesystem>
|
||||||
|
#include <fstream>
|
||||||
|
#include <iostream>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "Solver.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace fs = std::filesystem;
|
||||||
|
|
||||||
|
int main() {
|
||||||
|
std::string path = "test";
|
||||||
|
for (const auto& entry : fs::directory_iterator(path)) {
|
||||||
|
std::string fileName = entry.path().string();
|
||||||
|
|
||||||
|
std::cout << "Opening " << fileName << " ...\n";
|
||||||
|
|
||||||
|
std::ifstream in {fileName};
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix mat {1, 1}, imageMat {1, 1}, noyauMat {1, 1};
|
||||||
|
in >> mat >> imageMat >> noyauMat;
|
||||||
|
|
||||||
|
Vect image {imageMat};
|
||||||
|
Vect noyau {noyauMat};
|
||||||
|
|
||||||
|
Solver solver {mat};
|
||||||
|
|
||||||
|
assert(solver.Image() == image);
|
||||||
|
assert(solver.Kernel() == noyau);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
31
test/test_vect.cpp
Normal file
31
test/test_vect.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,31 @@
|
|||||||
|
#include "Vect.h"
|
||||||
|
#include <cassert>
|
||||||
|
|
||||||
|
int main() {
|
||||||
|
Vect vect1 {{3, 2, {
|
||||||
|
1, 2,
|
||||||
|
3, 4,
|
||||||
|
5, 6,
|
||||||
|
}}};
|
||||||
|
Vect vect2 {{3, 2, {
|
||||||
|
1, 0,
|
||||||
|
0, 0,
|
||||||
|
0, 1,
|
||||||
|
}}};
|
||||||
|
Vect vect3 {{3, 2, {
|
||||||
|
1, 3,
|
||||||
|
3, 7,
|
||||||
|
5, 11,
|
||||||
|
}}};
|
||||||
|
Vect vect4 {{3, 2, {
|
||||||
|
1, 0,
|
||||||
|
0, 0,
|
||||||
|
1, 11,
|
||||||
|
}}};
|
||||||
|
assert(vect1 == vect3);
|
||||||
|
assert(vect2 == vect4);
|
||||||
|
assert(vect1 != vect2);
|
||||||
|
assert(vect2 != vect3);
|
||||||
|
assert(vect3 != vect4);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
37
xmake.lua
37
xmake.lua
@@ -1,10 +1,43 @@
|
|||||||
add_rules("mode.debug", "mode.release")
|
add_rules("mode.debug", "mode.release")
|
||||||
|
|
||||||
|
set_languages("c++17")
|
||||||
|
|
||||||
|
-- Solver Library
|
||||||
target("Pivot")
|
target("Pivot")
|
||||||
set_kind("binary")
|
set_kind("static")
|
||||||
add_files("src/*.cpp")
|
add_files("src/*.cpp")
|
||||||
|
remove_files("src/main.cpp")
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
-- Solver Main
|
||||||
|
target("PivotMain")
|
||||||
set_rundir("$(projectdir)/matricies")
|
set_rundir("$(projectdir)/matricies")
|
||||||
set_languages("c++17")
|
add_files("src/main.cpp")
|
||||||
|
add_deps("Pivot")
|
||||||
|
set_default(true)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
-- Solver tests
|
||||||
|
for _, file in ipairs(os.files("test/test_*.cpp")) do
|
||||||
|
local name = path.basename(file)
|
||||||
|
target(name)
|
||||||
|
set_kind("binary")
|
||||||
|
add_files("test/" .. name .. ".cpp")
|
||||||
|
set_rundir("$(projectdir)/matricies")
|
||||||
|
add_includedirs("src")
|
||||||
|
|
||||||
|
set_default(false)
|
||||||
|
|
||||||
|
add_deps("Pivot")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_tests("compile_and_run")
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
--
|
--
|
||||||
-- If you want to known more usage about xmake, please see https://xmake.io
|
-- If you want to known more usage about xmake, please see https://xmake.io
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user