source: trunk/yat/utility/vector.cc @ 783

Last change on this file since 783 was 783, checked in by Jari Häkkinen, 15 years ago

Fixes #155. Added asserts to check vectors in all non-const functions since no inline functions exists anymore.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 10.7 KB
Line 
1// $Id: vector.cc 783 2007-03-05 21:45:32Z jari $
2
3/*
4  Copyright (C) 2003 Daniel Dalevi, Peter Johansson
5  Copyright (C) 2004 Jari Häkkinen, Peter Johansson
6  Copyright (C) 2005 Jari Häkkinen, Peter Johansson, Markus Ringnér
7  Copyright (C) 2006 Jari Häkkinen, Peter Johansson
8  Copyright (C) 2007 Jari Häkkinen
9
10  This file is part of the yat library, http://lev.thep.lu.se/trac/yat
11
12  The yat library is free software; you can redistribute it and/or
13  modify it under the terms of the GNU General Public License as
14  published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
15  License, or (at your option) any later version.
16
17  The yat library is distributed in the hope that it will be useful,
18  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
20  General Public License for more details.
21
22  You should have received a copy of the GNU General Public License
23  along with this program; if not, write to the Free Software
24  Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
25  02111-1307, USA.
26*/
27
28#include "vector.h"
29#include "matrix.h"
30#include "utility.h"
31
32#include <cassert>
33#include <iostream>
34#include <sstream>
35#include <utility>
36#include <vector>
37
38namespace theplu {
39namespace yat {
40namespace utility {
41
42
43  vector::vector(void)
44    : v_(NULL), v_const_(NULL), view_(NULL), view_const_(NULL), proxy_v_(NULL)
45  {
46  }
47
48
49  vector::vector(size_t n, double init_value)
50    : v_(gsl_vector_alloc(n)), v_const_(NULL), view_(NULL), view_const_(NULL),
51      proxy_v_(v_)
52  {
53    if (!v_)
54      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to allocate memory");
55
56    set_all(init_value);
57  }
58
59
60  vector::vector(const vector& other)
61    : v_(other.create_gsl_vector_copy()), v_const_(NULL), view_(NULL),
62      view_const_(NULL), proxy_v_(v_)
63  {
64  }
65
66
67  vector::vector(vector& v, size_t offset, size_t n, size_t stride)
68    : v_const_(NULL), view_const_(NULL)
69  {
70    view_ = new gsl_vector_view(gsl_vector_subvector_with_stride(v.v_,offset,
71                                                                 stride,n));
72    if (!view_)
73      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to setup view");
74    proxy_v_ = v_ = &(view_->vector);
75  }
76
77
78  vector::vector(const vector& v, size_t offset, size_t n, size_t stride)
79    : v_(NULL), view_(NULL)
80  {
81    view_const_ = new gsl_vector_const_view(
82                   gsl_vector_const_subvector_with_stride(v.v_,offset,stride,n));
83    if (!view_const_)
84      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to setup view");
85    proxy_v_ = v_const_ = &(view_const_->vector);
86  }
87
88
89  vector::vector(matrix& m, size_t i, bool row)
90    : v_const_(NULL), view_const_(NULL)
91  {
92    view_=new gsl_vector_view(row ?
93                              gsl_matrix_row   (m.gsl_matrix_p(),i) :
94                              gsl_matrix_column(m.gsl_matrix_p(),i)  );
95    if (!view_)
96      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to setup view");
97    proxy_v_ = v_ = &(view_->vector);
98  }
99
100
101  vector::vector(const matrix& m, size_t i, bool row)
102    : v_(NULL), view_(NULL)
103  {
104    view_const_ = new gsl_vector_const_view(row ?
105                                   gsl_matrix_const_row   (m.gsl_matrix_p(),i) :
106                                   gsl_matrix_const_column(m.gsl_matrix_p(),i) );
107    if (!view_const_)
108      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to setup view");
109    proxy_v_ = v_const_ = &(view_const_->vector);
110  }
111
112
113  vector::vector(std::istream& is, char sep)
114    throw (utility::IO_error, std::exception)
115    : v_const_(NULL), view_(NULL), view_const_(NULL)
116  {
117    // read the data file and store in stl vectors (dynamically
118    // expandable)
119    std::vector<std::vector<double> > data_matrix;
120    u_int nof_columns=0;
121    u_int nof_rows=0;
122    std::string line;
123    while(getline(is, line, '\n')) {
124      // Empty lines
125      if (!line.size())
126          continue;
127      nof_rows++;
128
129      std::vector<double> v;
130      std::string element;
131      std::stringstream ss(line);
132      bool ok=true;
133      while(ok) {
134        if(sep=='\0')
135          ok=(ss>>element);
136        else 
137          ok=getline(ss, element, sep);
138        if(!ok)
139          break;       
140
141        if(utility::is_double(element)) {
142          v.push_back(atof(element.c_str()));
143        }
144        else if (!element.size() || utility::is_nan(element)) {
145          v.push_back(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
146        }
147        else {
148          std::stringstream ss("Warning: '");
149          ss << element << "' is not an integer.";
150          throw IO_error(ss.str());
151        }
152      } 
153      if(sep!='\0' && line[line.size()-1]==sep) // add NaN for final separator
154          v.push_back(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
155      if (!nof_columns)
156        nof_columns=v.size();
157      else if (nof_rows && (nof_columns>1)) {
158        std::ostringstream s;
159        s << "vector::vector(std::istream&) data file error:\n"
160          << "    File has inconsistent number of rows (" << nof_rows
161          << ") and columns (" << nof_columns
162          << ").\n    Expected a row or a column vector.";
163        throw utility::IO_error(s.str());
164      }
165      else if (v.size()!=nof_columns) {
166        std::ostringstream s;
167        s << "vector::vector(std::istream&) data file error:\n"
168          << "    Line " << nof_rows << " has " << v.size()
169          << " columns; expected " << nof_columns << " column.";
170        throw utility::IO_error(s.str());
171      }
172      data_matrix.push_back(v);
173    }
174
175    // manipulate the state of the stream to be good
176    is.clear(std::ios::goodbit);
177    // convert the data to a gsl vector
178    proxy_v_ = v_ = gsl_vector_alloc(nof_rows*nof_columns);
179    if (!v_)
180      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to allocate memory");
181    size_t n=0;
182    // if gsl error handler disabled, out of bounds index will not
183    // abort the program.
184    for (size_t i=0; i<nof_rows; i++)
185      for (size_t j=0; j<nof_columns; j++) 
186        gsl_vector_set( v_, n++, data_matrix[i][j] );
187  }
188
189
190  vector::~vector(void)
191  {
192    if (view_)
193      delete view_;
194    else if (view_const_)
195      delete view_const_;
196    else if (v_)
197      gsl_vector_free(v_);
198  }
199
200
201  gsl_vector* vector::create_gsl_vector_copy(void) const
202  {
203    gsl_vector* vec = gsl_vector_alloc(size());
204    if (!vec)
205      throw utility::GSL_error("vector::create_gsl_vector_copy failed to allocate memory");
206    if (gsl_vector_memcpy(vec, proxy_v_))
207      throw utility::GSL_error("vector::create_gsl_matrix_copy dimension mis-match");
208    return vec;
209  }
210
211
212  void vector::div(const vector& other)
213  {
214    assert(v_); assert(other.v_);
215    int status=gsl_vector_div(v_,other.v_);
216    if (status)
217      throw utility::GSL_error(std::string("vector::div",status));
218  }
219
220
221  const gsl_vector* vector::gsl_vector_p(void) const
222  {
223    return proxy_v_;
224  }
225
226
227  gsl_vector* vector::gsl_vector_p(void)
228  {
229    return v_;
230  }
231
232
233  bool vector::isview(void) const
234  {
235    return view_ || view_const_;
236  }
237
238
239  void vector::mul(const vector& other)
240  {
241    assert(v_); assert(other.v_);
242    int status=gsl_vector_mul(v_,other.v_);
243    if (status)
244      throw utility::GSL_error(std::string("vector::mul",status));
245  }
246
247
248  void vector::reverse(void)
249  {
250    assert(v_);
251    gsl_vector_reverse(v_);
252  }
253
254
255  void vector::set(const vector& vec)
256  {
257    assert(v_); assert(vec.v_);
258    if (gsl_vector_memcpy(v_,vec.v_))
259      throw utility::GSL_error("vector::set dimension mis-match");
260  }
261
262
263  void vector::set_all(const double& value)
264  {
265    assert(v_);
266    gsl_vector_set_all(v_,value);
267  }
268
269
270  size_t vector::size(void) const
271  {
272    if (!proxy_v_)
273      return 0;
274    return proxy_v_->size;
275  }
276
277
278  void vector::swap(size_t i, size_t j)
279  {
280    assert(v_);
281    int status=gsl_vector_swap_elements(v_, i, j);
282    if (status)
283      throw utility::GSL_error(std::string("vector::swap_elements",status));
284  }
285
286
287  double& vector::operator()(size_t i)
288  {
289    assert(v_);
290    double* d=gsl_vector_ptr(v_, i);
291    if (!d)
292      throw utility::GSL_error("vector::operator()",GSL_EINVAL);
293    return *d;
294  }
295
296
297  const double& vector::operator()(size_t i) const
298  {
299    const double* d=gsl_vector_const_ptr(proxy_v_, i);
300    if (!d)
301      throw utility::GSL_error("vector::operator()",GSL_EINVAL);
302    return *d;
303  }
304
305
306  double& vector::operator[](size_t i)
307  {
308    return this->operator()(i);
309  }
310
311
312  const double& vector::operator[](size_t i) const
313  {
314    return this->operator()(i);
315  }
316
317
318  bool vector::operator==(const vector& a) const
319  {
320    if (size()!=a.size())
321      return false;
322    // if gsl error handler disabled, out of bounds index will not
323    // abort the program.
324    for (size_t i=0; i<size(); ++i)
325      if (gsl_vector_get(proxy_v_,i)!=a(i))
326        return false;
327    return true;
328  }
329
330
331  double vector::operator*( const vector &other ) const
332  {
333    double res = 0.0;;
334    for ( size_t i = 0; i < size(); ++i ) 
335      res += other(i) * (*this)(i);
336    return res;
337  }
338
339
340  const vector& vector::operator=( const vector& other )
341  {
342    if( this != &other ) {
343      if (view_)
344        delete view_;
345      else if (view_const_)
346        delete view_const_;
347      else if ( v_ )
348        gsl_vector_free( v_ );
349      v_const_=NULL;
350      proxy_v_ = v_ = other.create_gsl_vector_copy();
351    }
352    return *this;
353  } 
354
355
356  const vector& vector::operator+=(const vector& other)
357  {
358    assert(v_);
359    int status=gsl_vector_add(v_, other.v_);
360    if (status)
361      throw utility::GSL_error(std::string("vector::add", status));
362    return *this;
363  }
364
365
366  const vector& vector::operator+=(double d)
367  {
368    assert(v_);
369    gsl_vector_add_constant(v_, d);
370    return *this;
371  }
372
373
374  const vector& vector::operator-=(const vector& other)
375  {
376    assert(v_);
377    int status=gsl_vector_sub(v_, other.v_);
378    if (status)
379      throw utility::GSL_error(std::string("vector::sub", status));
380    return *this;
381  }
382
383
384  const vector& vector::operator*=(const double d)
385  {
386    assert(v_);
387    gsl_vector_scale(v_, d);
388    return *this;
389  }
390
391
392  bool isnull(const vector& v)
393  {
394    return gsl_vector_isnull(v.gsl_vector_p());
395  }
396
397
398  double max(const vector& v)
399  {
400    return gsl_vector_max(v.gsl_vector_p());
401  }
402
403
404  size_t max_index(const vector& v)
405  {
406    return gsl_vector_max_index(v.gsl_vector_p());
407  }
408
409
410  double min(const vector& v)
411  {
412    return gsl_vector_min(v.gsl_vector_p());
413  }
414
415
416  size_t min_index(const vector& v)
417  {
418    return gsl_vector_min_index(v.gsl_vector_p());
419  }
420
421
422  std::pair<double,double> minmax(const vector& v)
423  {
424    std::pair<double,double> minmax;
425    gsl_vector_minmax(v.gsl_vector_p(), &minmax.first, &minmax.second);
426    return minmax;
427  }
428
429
430  std::pair<size_t,size_t> minmax_index(const vector& v)
431  {
432    std::pair<size_t,size_t> minmax;
433    gsl_vector_minmax_index(v.gsl_vector_p(), &minmax.first, &minmax.second);
434    return minmax;
435  }
436
437
438  void set_basis(vector& v, size_t i)
439  {
440    assert(v.gsl_vector_p());
441    gsl_vector_set_basis(v.gsl_vector_p(),i);
442  }
443
444
445  void sort(vector& v)
446  {
447    assert(v.gsl_vector_p());
448    gsl_sort_vector(v.gsl_vector_p());
449  }
450
451
452  double sum(const vector& v)
453  {
454    double sum = 0;
455    size_t vsize=v.size();
456    for (size_t i=0; i<vsize; ++i)
457      sum += v[i];
458    return sum;
459  }
460
461
462  void swap(vector& v, vector& w)
463  {
464    assert(v.gsl_vector_p()); assert(w.gsl_vector_p());
465    int status=gsl_vector_swap(v.gsl_vector_p(),w.gsl_vector_p());
466    if (status)
467      throw utility::GSL_error(std::string("swap(vector&,vector&)",status));
468  }
469
470
471  std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const vector& a)
472  {
473    s.setf(std::ios::dec);
474    s.precision(12);
475    for (size_t j = 0; j < a.size(); ++j) {
476      s << a[j];
477      if ( (j+1)<a.size() )
478        s << s.fill();
479    }
480    return s;
481  }
482
483}}} // of namespace utility, yat, and thep
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.