113 lines
3.6 KiB
C++
113 lines
3.6 KiB
C++
#include "Gauss.h"
|
|
|
|
#include "Matrix.h"
|
|
|
|
#include <algorithm>
|
|
#include <execution>
|
|
#include <ranges>
|
|
|
|
namespace Gauss {
|
|
|
|
static void SwapLines(Matrix& mat, std::size_t line1, std::size_t line2) {
|
|
std::swap_ranges(
|
|
std::execution::par_unseq, mat.GetLineIterator(line1), mat.GetLineIterator(line1 + 1), mat.GetLineIterator(line2));
|
|
}
|
|
|
|
static void DivideLine(Matrix& mat, std::size_t line, Matrix::Element number) {
|
|
std::transform(std::execution::par_unseq, mat.GetLineIterator(line), mat.GetLineIterator(line + 1), mat.GetLineIterator(line),
|
|
[number](Matrix::Element e) { return e /= number; });
|
|
}
|
|
|
|
static int FirstNotNullElementIndexOnColumn(Matrix& mat, std::size_t column, std::size_t startLine = 0) {
|
|
for (std::size_t i = startLine; i < mat.GetRawCount(); i++) {
|
|
if (!IsEqualZero(mat.at(i, column))) {
|
|
return i;
|
|
}
|
|
}
|
|
return -1;
|
|
}
|
|
|
|
static void SimplifyLine(Matrix& mat, std::size_t line, std::size_t pivot_line, std::size_t pivot_column) {
|
|
const Matrix::Element pivot = mat.at(pivot_line, pivot_column);
|
|
const Matrix::Element anul = mat.at(line, pivot_column);
|
|
|
|
auto range = std::views::iota(static_cast<std::size_t>(0), mat.GetColumnCount());
|
|
|
|
std::for_each(std::execution::par_unseq, range.begin(), range.end(), [&mat, pivot, anul, line, pivot_line](std::size_t j) {
|
|
mat.at(line, j) = mat.at(line, j) * pivot - mat.at(pivot_line, j) * anul;
|
|
});
|
|
}
|
|
|
|
static void GaussJordanReduced(Matrix& a_Matrix, bool a_Normalise) {
|
|
int indice_ligne_pivot = -1;
|
|
|
|
for (std::size_t j = 0; j < a_Matrix.GetColumnCount(); j++) {
|
|
|
|
int indice_ligne_pivot_trouve = FirstNotNullElementIndexOnColumn(a_Matrix, j, indice_ligne_pivot + 1);
|
|
|
|
if (indice_ligne_pivot_trouve < 0) // colonne de 0
|
|
continue; // on regarde la prochaine colonne
|
|
|
|
indice_ligne_pivot++;
|
|
|
|
if (indice_ligne_pivot_trouve != indice_ligne_pivot) {
|
|
SwapLines(a_Matrix, indice_ligne_pivot_trouve, indice_ligne_pivot);
|
|
}
|
|
|
|
Matrix::Element pivot = a_Matrix.at(indice_ligne_pivot, j);
|
|
|
|
if (a_Normalise) {
|
|
DivideLine(a_Matrix, indice_ligne_pivot, pivot);
|
|
}
|
|
|
|
auto range = std::views::iota(static_cast<std::size_t>(0), a_Matrix.GetRawCount());
|
|
|
|
// On simplifie les autres lignes
|
|
std::for_each(std::execution::par_unseq, range.begin(), range.end(), [&a_Matrix, j, indice_ligne_pivot](std::size_t i) {
|
|
if (i != static_cast<std::size_t>(indice_ligne_pivot)) {
|
|
SimplifyLine(a_Matrix, i, indice_ligne_pivot, j);
|
|
}
|
|
});
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
static void GaussJordanTriangular(Matrix& a_Matrix, bool a_Normalise) {
|
|
int indice_ligne_pivot = -1;
|
|
|
|
for (std::size_t j = 0; j < a_Matrix.GetColumnCount(); j++) {
|
|
|
|
int indice_ligne_pivot_trouve = FirstNotNullElementIndexOnColumn(a_Matrix, j, indice_ligne_pivot + 1);
|
|
|
|
if (indice_ligne_pivot_trouve < 0) // colonne de 0
|
|
continue; // on regarde la prochaine colonne
|
|
|
|
indice_ligne_pivot++;
|
|
|
|
if (indice_ligne_pivot_trouve != indice_ligne_pivot) {
|
|
SwapLines(a_Matrix, indice_ligne_pivot_trouve, indice_ligne_pivot);
|
|
}
|
|
|
|
Matrix::Element pivot = a_Matrix.at(indice_ligne_pivot, j);
|
|
|
|
if (a_Normalise) {
|
|
DivideLine(a_Matrix, indice_ligne_pivot, pivot);
|
|
}
|
|
|
|
auto range = std::views::iota(static_cast<std::size_t>(indice_ligne_pivot + 1), a_Matrix.GetRawCount());
|
|
|
|
// On simplifie les autres lignes après la ligne du pivot
|
|
std::for_each(std::execution::par_unseq, range.begin(), range.end(),
|
|
[&a_Matrix, indice_ligne_pivot, j](std::size_t i) {
|
|
SimplifyLine(a_Matrix, i, indice_ligne_pivot, j);
|
|
});
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
void GaussJordan(Matrix& a_Matrix, bool a_Reduite, bool a_Normalise) {
|
|
if (a_Reduite)
|
|
GaussJordanReduced(a_Matrix, a_Normalise);
|
|
else
|
|
GaussJordanTriangular(a_Matrix, a_Normalise);
|
|
}
|
|
|
|
} // namespace Gauss
|