source: trunk/yat/utility/vector.cc @ 877

Last change on this file since 877 was 877, checked in by Markus Ringnér, 14 years ago

This revision breaks the vector_test. I know this is against the rules but it is intented for getting help from Jari to identify linking problem. A new function sort_index is added to vector, and tested in vector_test. Everything compiles but vector_test fails to link and I cannot see why

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 12.2 KB
Line 
1// $Id: vector.cc 877 2007-09-20 19:01:57Z markus $
2
3/*
4  Copyright (C) 2003 Daniel Dalevi, Peter Johansson
5  Copyright (C) 2004 Jari Häkkinen, Peter Johansson
6  Copyright (C) 2005, 2006 Jari Häkkinen, Markus Ringnér, Peter Johansson
7  Copyright (C) 2007 Jari Häkkinen, Peter Johansson
8
9  This file is part of the yat library, http://trac.thep.lu.se/trac/yat
10
11  The yat library is free software; you can redistribute it and/or
12  modify it under the terms of the GNU General Public License as
13  published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
14  License, or (at your option) any later version.
15
16  The yat library is distributed in the hope that it will be useful,
17  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
19  General Public License for more details.
20
21  You should have received a copy of the GNU General Public License
22  along with this program; if not, write to the Free Software
23  Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
24  02111-1307, USA.
25*/
26
27#include "vector.h"
28#include "matrix.h"
29#include "utility.h"
30#include "yat/random/random.h"
31
32#include <cassert>
33#include <cmath>
34#include <iostream>
35#include <sstream>
36#include <utility>
37#include <vector>
38
39namespace theplu {
40namespace yat {
41namespace utility {
42
43
44  vector::vector(void)
45    : v_(NULL), view_(NULL), view_const_(NULL), proxy_v_(NULL)
46  {
47  }
48
49
50  vector::vector(size_t n, double init_value)
51    : v_(gsl_vector_alloc(n)), view_(NULL), view_const_(NULL),
52      proxy_v_(v_)
53  {
54    if (!v_)
55      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to allocate memory");
56
57    all(init_value);
58  }
59
60
61  vector::vector(const vector& other)
62    : v_(other.create_gsl_vector_copy()), view_(NULL),
63      view_const_(NULL), proxy_v_(v_)
64  {
65  }
66
67
68  vector::vector(vector& v, size_t offset, size_t n, size_t stride)
69    : view_const_(NULL)
70  {
71    view_ = new gsl_vector_view(gsl_vector_subvector_with_stride(v.v_,offset,
72                                                                 stride,n));
73    if (!view_)
74      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to setup view");
75    proxy_v_ = v_ = &(view_->vector);
76  }
77
78
79  vector::vector(const vector& v, size_t offset, size_t n, size_t stride)
80    : v_(NULL), view_(NULL)
81  {
82    view_const_ = new gsl_vector_const_view(
83                   gsl_vector_const_subvector_with_stride(v.v_,offset,stride,n));
84    if (!view_const_)
85      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to setup view");
86    proxy_v_ = &(view_const_->vector);
87  }
88
89
90  vector::vector(matrix& m, size_t i, bool row)
91    : view_const_(NULL)
92  {
93    view_=new gsl_vector_view(row ?
94                              gsl_matrix_row   (m.gsl_matrix_p(),i) :
95                              gsl_matrix_column(m.gsl_matrix_p(),i)  );
96    if (!view_)
97      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to setup view");
98    proxy_v_ = v_ = &(view_->vector);
99  }
100
101
102  vector::vector(const matrix& m, size_t i, bool row)
103    : v_(NULL), view_(NULL)
104  {
105    view_const_ = new gsl_vector_const_view(row ?
106                                   gsl_matrix_const_row   (m.gsl_matrix_p(),i) :
107                                   gsl_matrix_const_column(m.gsl_matrix_p(),i) );
108    if (!view_const_)
109      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to setup view");
110    proxy_v_ = &(view_const_->vector);
111  }
112
113
114  vector::vector(std::istream& is, char sep)
115    throw (utility::IO_error, std::exception)
116    : view_(NULL), view_const_(NULL)
117  {
118    // read the data file and store in stl vectors (dynamically
119    // expandable)
120    std::vector<std::vector<double> > data_matrix;
121    u_int nof_columns=0;
122    u_int nof_rows=0;
123    std::string line;
124    while(getline(is, line, '\n')) {
125      // Empty lines
126      if (!line.size())
127          continue;
128      nof_rows++;
129
130      std::vector<double> v;
131      std::string element;
132      std::stringstream ss(line);
133      bool ok=true;
134      while(ok) {
135        if(sep=='\0')
136          ok=(ss>>element);
137        else 
138          ok=getline(ss, element, sep);
139        if(!ok)
140          break;       
141
142        if(utility::is_double(element)) {
143          v.push_back(atof(element.c_str()));
144        }
145        else if (!element.size() || utility::is_nan(element)) {
146          v.push_back(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
147        }
148        else {
149          std::stringstream ss("Warning: '");
150          ss << element << "' is not a double.";
151          throw IO_error(ss.str());
152        }
153      } 
154      if(sep!='\0' && line[line.size()-1]==sep) // add NaN for final separator
155          v.push_back(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
156      if (!nof_columns)
157        nof_columns=v.size();
158      else if (nof_rows && (nof_columns>1)) {
159        std::ostringstream s;
160        s << "vector::vector(std::istream&) data file error:\n"
161          << "    File has inconsistent number of rows (" << nof_rows
162          << ") and columns (" << nof_columns
163          << ").\n    Expected a row or a column vector.";
164        throw utility::IO_error(s.str());
165      }
166      else if (v.size()!=nof_columns) {
167        std::ostringstream s;
168        s << "vector::vector(std::istream&) data file error:\n"
169          << "    Line " << nof_rows << " has " << v.size()
170          << " columns; expected " << nof_columns << " column.";
171        throw utility::IO_error(s.str());
172      }
173      data_matrix.push_back(v);
174    }
175
176    // manipulate the state of the stream to be good
177    is.clear(std::ios::goodbit);
178    // convert the data to a gsl vector
179    proxy_v_ = v_ = gsl_vector_alloc(nof_rows*nof_columns);
180    if (!v_)
181      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to allocate memory");
182    size_t n=0;
183    // if gsl error handler disabled, out of bounds index will not
184    // abort the program.
185    for (size_t i=0; i<nof_rows; i++)
186      for (size_t j=0; j<nof_columns; j++) 
187        gsl_vector_set( v_, n++, data_matrix[i][j] );
188  }
189
190
191  vector::~vector(void)
192  {
193    delete_allocated_memory();
194  }
195
196
197  const vector& vector::clone(const vector& other)
198  {
199    if (this!=&other) {
200
201      delete_allocated_memory();
202
203      if (other.view_) {
204        view_ = new gsl_vector_view(*other.view_);
205        proxy_v_ = v_ = &(view_->vector);
206      }
207      else if (other.view_const_) {
208        view_const_ = new gsl_vector_const_view(*other.view_const_);
209        proxy_v_ = &(view_const_->vector);
210        v_=NULL;
211      }
212      else if (other.v_)
213        proxy_v_ = v_ = other.create_gsl_vector_copy();
214
215    }
216    return *this;
217  } 
218
219
220  gsl_vector* vector::create_gsl_vector_copy(void) const
221  {
222    gsl_vector* vec = gsl_vector_alloc(size());
223    if (!vec)
224      throw utility::GSL_error("vector::create_gsl_vector_copy failed to allocate memory");
225    if (gsl_vector_memcpy(vec, proxy_v_))
226      throw utility::GSL_error("vector::create_gsl_matrix_copy dimension mis-match");
227    return vec;
228  }
229
230
231  void vector::delete_allocated_memory(void)
232  {
233    if (view_)
234      delete view_;
235    else if (view_const_)
236      delete view_const_;
237    else if (v_)
238      gsl_vector_free(v_);
239    proxy_v_=v_=NULL;
240  }
241
242
243  void vector::div(const vector& other)
244  {
245    assert(v_);
246    int status=gsl_vector_div(v_,other.gsl_vector_p());
247    if (status)
248      throw utility::GSL_error(std::string("vector::div",status));
249  }
250
251
252  bool vector::equal(const vector& other, const double d) const
253  {
254    if (this==&other)
255      return true;
256    if (size()!=other.size())
257      return false;
258    // if gsl error handler disabled, out of bounds index will not
259    // abort the program.
260    for (size_t i=0; i<size(); ++i)
261      // The two last condition checks are needed for NaN detection
262      if (fabs( (*this)(i)-other(i) ) > d ||
263          (*this)(i)!=(*this)(i) || other(i)!=other(i))
264        return false;
265    return true;
266  }
267
268
269  const gsl_vector* vector::gsl_vector_p(void) const
270  {
271    return proxy_v_;
272  }
273
274
275  gsl_vector* vector::gsl_vector_p(void)
276  {
277    return v_;
278  }
279
280
281  bool vector::isview(void) const
282  {
283    return view_ || view_const_;
284  }
285
286
287  void vector::mul(const vector& other)
288  {
289    assert(v_);
290    int status=gsl_vector_mul(v_,other.gsl_vector_p());
291    if (status)
292      throw utility::GSL_error(std::string("vector::mul",status));
293  }
294
295
296  void vector::resize(size_t n, double init_value)
297  {
298    delete_allocated_memory();
299    proxy_v_ = v_ = gsl_vector_alloc(n);
300    if (!v_)
301      throw utility::GSL_error("vector::vector failed to allocate memory");
302    all(init_value);
303  } 
304
305
306  void vector::reverse(void)
307  {
308    assert(v_);
309    gsl_vector_reverse(v_);
310  }
311
312
313  void vector::all(const double& value)
314  {
315    assert(v_);
316    gsl_vector_set_all(v_,value);
317  }
318
319
320  size_t vector::size(void) const
321  {
322    if (!proxy_v_)
323      return 0;
324    return proxy_v_->size;
325  }
326
327
328  void vector::swap(size_t i, size_t j)
329  {
330    assert(v_);
331    int status=gsl_vector_swap_elements(v_, i, j);
332    if (status)
333      throw utility::GSL_error(std::string("vector::swap_elements",status));
334  }
335
336
337  double& vector::operator()(size_t i)
338  {
339    assert(v_);
340    double* d=gsl_vector_ptr(v_, i);
341    if (!d)
342      throw utility::GSL_error("vector::operator()",GSL_EINVAL);
343    return *d;
344  }
345
346
347  const double& vector::operator()(size_t i) const
348  {
349    const double* d=gsl_vector_const_ptr(proxy_v_, i);
350    if (!d)
351      throw utility::GSL_error("vector::operator()",GSL_EINVAL);
352    return *d;
353  }
354
355
356  double& vector::operator[](size_t i)
357  {
358    return this->operator()(i);
359  }
360
361
362  const double& vector::operator[](size_t i) const
363  {
364    return this->operator()(i);
365  }
366
367
368  bool vector::operator==(const vector& other) const
369  {
370    return equal(other);
371  }
372
373
374  bool vector::operator!=(const vector& other) const
375  {
376    return !equal(other);
377  }
378
379
380  double vector::operator*( const vector &other ) const
381  {
382    double res = 0.0;;
383    for ( size_t i = 0; i < size(); ++i ) 
384      res += other(i) * (*this)(i);
385    return res;
386  }
387
388
389  const vector& vector::operator=( const vector& other )
390  {
391    assert(v_);
392    if (gsl_vector_memcpy(v_,other.gsl_vector_p()))
393      throw utility::GSL_error("vector::set dimension mis-match");
394    return *this;
395  } 
396
397
398  const vector& vector::operator+=(const vector& other)
399  {
400    assert(v_);
401    int status=gsl_vector_add(v_, other.gsl_vector_p());
402    if (status)
403      throw utility::GSL_error(std::string("vector::add", status));
404    return *this;
405  }
406
407
408  const vector& vector::operator+=(double d)
409  {
410    assert(v_);
411    gsl_vector_add_constant(v_, d);
412    return *this;
413  }
414
415
416  const vector& vector::operator-=(const vector& other)
417  {
418    assert(v_);
419    int status=gsl_vector_sub(v_, other.gsl_vector_p());
420    if (status)
421      throw utility::GSL_error(std::string("vector::sub", status));
422    return *this;
423  }
424
425
426  const vector& vector::operator-=(const double d)
427  {
428    assert(v_);
429    gsl_vector_add_constant(v_, -d);
430    return *this;
431  }
432
433
434  const vector& vector::operator*=(const double d)
435  {
436    assert(v_);
437    gsl_vector_scale(v_, d);
438    return *this;
439  }
440
441
442  bool isnull(const vector& v)
443  {
444    return gsl_vector_isnull(v.gsl_vector_p());
445  }
446
447
448  double max(const vector& v)
449  {
450    return gsl_vector_max(v.gsl_vector_p());
451  }
452
453
454  size_t max_index(const vector& v)
455  {
456    return gsl_vector_max_index(v.gsl_vector_p());
457  }
458
459
460  double min(const vector& v)
461  {
462    return gsl_vector_min(v.gsl_vector_p());
463  }
464
465
466  size_t min_index(const vector& v)
467  {
468    return gsl_vector_min_index(v.gsl_vector_p());
469  }
470
471
472  bool nan(const vector& templat, vector& flag)
473  {
474    size_t vsize=templat.size();
475    if (vsize!=flag.size())
476      flag.clone(vector(vsize,1.0));
477    else
478      flag.all(1.0);
479    bool nan=false;
480    for (size_t i=0; i<vsize; i++)
481      if (std::isnan(templat(i))) {
482        flag(i)=0;
483        nan=true;
484      }
485    return nan;
486  }
487
488
489  void set_basis(vector& v, size_t i)
490  {
491    assert(v.gsl_vector_p());
492    gsl_vector_set_basis(v.gsl_vector_p(),i);
493  }
494
495
496  void shuffle(vector& invec)
497  {
498    vector vec(invec);
499    random::DiscreteUniform rnd;
500    for (size_t i=0; i<vec.size(); i++){
501      size_t index = rnd(vec.size()-i);
502      invec[i]=vec(index);
503      vec(index)=vec(vec.size()-i-1);
504    }
505  }
506
507
508  void sort(vector& v)
509  {
510    assert(v.gsl_vector_p());
511    gsl_sort_vector(v.gsl_vector_p());
512  }
513
514
515  void sort_index(std::vector<size_t>& sort_index, const vector& invec)
516  {
517    assert(invec.gsl_vector_p());
518    gsl_permutation* p = gsl_permutation_alloc(invec.size());
519    int status=gsl_sort_vector_index(p,invec.gsl_vector_p());
520    if (status) {
521      gsl_permutation_free(p);
522      throw utility::GSL_error(std::string("sort_index(vector&,const vector&)",status));     
523    }
524    for(size_t i=0;i<p->size;i++) {
525      sort_index.resize(0);
526      sort_index.push_back(gsl_permutation_get(p,i));
527    }
528    gsl_permutation_free(p);
529  }
530
531
532
533  double sum(const vector& v)
534  {
535    double sum = 0;
536    size_t vsize=v.size();
537    for (size_t i=0; i<vsize; ++i)
538      sum += v[i];
539    return sum;
540  }
541
542
543  void swap(vector& v, vector& w)
544  {
545    assert(v.gsl_vector_p()); assert(w.gsl_vector_p());
546    int status=gsl_vector_swap(v.gsl_vector_p(),w.gsl_vector_p());
547    if (status)
548      throw utility::GSL_error(std::string("swap(vector&,vector&)",status));
549  }
550
551
552  std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const vector& a)
553  {
554    s.setf(std::ios::dec);
555    s.precision(12);
556    for (size_t j = 0; j < a.size(); ++j) {
557      s << a[j];
558      if ( (j+1)<a.size() )
559        s << s.fill();
560    }
561    return s;
562  }
563
564}}} // of namespace utility, yat, and thep
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.