146 lines
3.9 KiB
C++
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C++
#pragma once
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/**
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* \file Matrix.h
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* \brief Contient la définition d'une matrice
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*/
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#include <cmath>
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#include <cstddef>
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#include <string>
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#include <vector>
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/**
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* \class Matrix
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* \brief Représente une matrice d'éléments
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*/
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class Matrix {
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public:
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typedef long double Element;
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private:
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std::size_t m_Raws;
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std::size_t m_Columns;
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std::vector<Element> m_Data;
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public:
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/**
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* \brief Constructeur par défaut. Crée une matrice de taille nulle
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*/
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Matrix() : m_Raws(0), m_Columns(0) {}
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/**
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* \brief Construit une matrice de taille donnée remplie de données aléatoires (et peut-être invalides !)
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* \param a_Raws Le nombre de lignes
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* \param a_Columns Le nombre de colonne
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*/
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Matrix(std::size_t a_Raws, std::size_t a_Columns);
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/**
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* \brief Construit une matrice de taille donnée avec des éléments donnés.\n
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* Exemple :
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* \code Matrix(2, 2, {1, 2, 3, 4}) \endcode construit la matrice \n
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* [1, 2]\n
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* [3, 4]
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* \param a_Raws Le nombre de lignes
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* \param a_Columns Le nombre de colonne
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* \param a_Elements Les élements à mettre
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*/
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Matrix(std::size_t a_Raws, std::size_t a_Columns, std::initializer_list<Element>&& a_Elements);
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~Matrix() {}
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/**
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* \brief Retourne le nombre de lignes de la matrice
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*/
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std::size_t GetRawCount() const;
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/**
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* \brief Retourne le nombre de colonnes de la matrice
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*/
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std::size_t GetColumnCount() const;
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/**
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* \brief Transpose la matrice
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*/
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void Transpose();
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/**
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* \brief Augmente la matrice actuelle avec une autre
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* \param a_Right Une matrice avec le bon nombre de lignes
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* \pre Les deux matrices doivent avoir le même nombre de lignes
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*/
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void Augment(const Matrix& a_Right);
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/**
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* \brief Affecte tous les coefficients de la matrice à un élément
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* \param a_Element L'élément à affecter
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*/
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void Fill(Element a_Element);
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/**
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* \brief Retourne la sous-matrice spécifiée
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* \param a_RawOrigin L'indice de la première ligne de la matrice à récupérer
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* \param a_ColumnOrigin L'indice de la première colonne de la matrice à récupérer
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* \param a_RawCount Le nombre de lignes de la sous-matrice
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* \param a_ColumnCount Le nombre de colonnes de la sous-matrice
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* \pre a_RawOrigin + a_RawCount <= GetRawCount()
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* \pre a_ColumnOrigin + a_ColumnCount <= GetColumnCount()
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*/
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Matrix SubMatrix(std::size_t a_RawOrigin, std::size_t a_ColumnOrigin, std::size_t a_RawCount, std::size_t a_ColumnCount) const;
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Matrix operator+(const Matrix& a_Other) const;
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Matrix operator-(const Matrix& a_Other) const;
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bool operator==(const Matrix& a_Other) const;
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/**
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* \brief Effectue un produit matriciel
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*/
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Matrix operator*(const Matrix& a_Other) const;
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/**
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* \brief Retourne l'élément à l'indice recherché
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* \param a_Raw L'indice de la ligne
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* \param a_Column L'indice de la colonne
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*/
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Element& at(std::size_t a_Raw, std::size_t a_Column);
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/**
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* \brief Retourne l'élément à l'indice recherché (version constante)
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* \param a_Raw L'indice de la ligne
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* \param a_Column L'indice de la colonne
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*/
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Element at(std::size_t a_Raw, std::size_t a_Column) const;
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/**
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* \brief Construit une matrice identité de taille donnée
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* \param a_Size La taille de la matrice carrée
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*/
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static Matrix Identity(std::size_t a_Size);
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/**
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* \brief Construit une matrice colonne à partir de données existantes.\n
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* Exemple :
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* \code
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* Matrix::ColumnVector({1, 2, 3, 4});
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* \endcode
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* construit une matrice de 4 lignes et 1 colonne de coordonnées (1, 2, 3, 4)
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*/
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static Matrix ColumnVector(std::initializer_list<Element>&& a_Elements);
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/**
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|
* \brief Construit une matrice ligne à partir de données existantes.\n
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|
* Exemple :
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* \code
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|
* Matrix::RawVector({1, 2, 3, 4});
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|
* \endcode
|
|
* construit une matrice de 1 ligne et 4 colonnes de coordonnées (1, 2, 3, 4)
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*/
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static Matrix RawVector(std::initializer_list<Element>&& a_Elements);
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};
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template <typename T>
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bool IsEqualZero(T var) {
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return std::abs(var) < std::pow(10, -5);
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} |