Free cookie consent management tool by TermsFeed Policy Generator

source: trunk/sources/HeuristicLab.ExtLibs/HeuristicLab.ALGLIB/2.1.2.2591/ALGLIB-2.1.2.2591/csolve.cs @ 3031

Last change on this file since 3031 was 2645, checked in by mkommend, 15 years ago

extracted external libraries and adapted dependent plugins (ticket #837)

File size: 7.8 KB
Line 
1/*************************************************************************
2This file is a part of ALGLIB project.
3
4>>> SOURCE LICENSE >>>
5This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6it under the terms of the GNU General Public License as published by
7the Free Software Foundation (www.fsf.org); either version 2 of the
8License, or (at your option) any later version.
9
10This program is distributed in the hope that it will be useful,
11but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13GNU General Public License for more details.
14
15A copy of the GNU General Public License is available at
16http://www.fsf.org/licensing/licenses
17
18>>> END OF LICENSE >>>
19*************************************************************************/
20
21using System;
22
23namespace alglib
24{
25    public class csolve
26    {
27        /*************************************************************************
28        Solving a system of linear equations with a system matrix given by its
29        LU decomposition.
30
31        The algorithm solves a system of linear equations whose matrix is given by
32        its LU decomposition. In case of a singular matrix, the algorithm  returns
33        False.
34
35        The algorithm solves systems with a square matrix only.
36
37        Input parameters:
38            A       -   LU decomposition of a system matrix in compact  form  (the
39                        result of the RMatrixLU subroutine).
40            Pivots  -   row permutation table (the result of a
41                        RMatrixLU subroutine).
42            B       -   right side of a system.
43                        Array whose index ranges within [0..N-1].
44            N       -   size of matrix A.
45
46        Output parameters:
47            X       -   solution of a system.
48                        Array whose index ranges within [0..N-1].
49
50        Result:
51            True, if the matrix is not singular.
52            False, if the matrux is singular. In this case, X doesn't contain a
53        solution.
54
55          -- ALGLIB --
56             Copyright 2005-2008 by Bochkanov Sergey
57        *************************************************************************/
58        public static bool cmatrixlusolve(ref AP.Complex[,] a,
59            ref int[] pivots,
60            AP.Complex[] b,
61            int n,
62            ref AP.Complex[] x)
63        {
64            bool result = new bool();
65            AP.Complex[] y = new AP.Complex[0];
66            int i = 0;
67            int j = 0;
68            AP.Complex v = 0;
69            int i_ = 0;
70
71            b = (AP.Complex[])b.Clone();
72
73            y = new AP.Complex[n-1+1];
74            x = new AP.Complex[n-1+1];
75            result = true;
76            for(i=0; i<=n-1; i++)
77            {
78                if( a[i,i]==0 )
79                {
80                    result = false;
81                    return result;
82                }
83            }
84           
85            //
86            // pivots
87            //
88            for(i=0; i<=n-1; i++)
89            {
90                if( pivots[i]!=i )
91                {
92                    v = b[i];
93                    b[i] = b[pivots[i]];
94                    b[pivots[i]] = v;
95                }
96            }
97           
98            //
99            // Ly = b
100            //
101            y[0] = b[0];
102            for(i=1; i<=n-1; i++)
103            {
104                v = 0.0;
105                for(i_=0; i_<=i-1;i_++)
106                {
107                    v += a[i,i_]*y[i_];
108                }
109                y[i] = b[i]-v;
110            }
111           
112            //
113            // Ux = y
114            //
115            x[n-1] = y[n-1]/a[n-1,n-1];
116            for(i=n-2; i>=0; i--)
117            {
118                v = 0.0;
119                for(i_=i+1; i_<=n-1;i_++)
120                {
121                    v += a[i,i_]*x[i_];
122                }
123                x[i] = (y[i]-v)/a[i,i];
124            }
125            return result;
126        }
127
128
129        /*************************************************************************
130        Solving a system of linear equations.
131
132        The algorithm solves a system of linear equations by using the
133        LU decomposition. The algorithm solves systems with a square matrix only.
134
135        Input parameters:
136            A   -   system matrix.
137                    Array whose indexes range within [0..N-1, 0..N-1].
138            B   -   right side of a system.
139                    Array whose indexes range within [0..N-1].
140            N   -   size of matrix A.
141
142        Output parameters:
143            X   -   solution of a system.
144                    Array whose index ranges within [0..N-1].
145
146        Result:
147            True, if the matrix is not singular.
148            False, if the matrix is singular. In this case, X doesn't contain a
149        solution.
150
151          -- ALGLIB --
152             Copyright 2005-2008 by Bochkanov Sergey
153        *************************************************************************/
154        public static bool cmatrixsolve(AP.Complex[,] a,
155            AP.Complex[] b,
156            int n,
157            ref AP.Complex[] x)
158        {
159            bool result = new bool();
160            int[] pivots = new int[0];
161            int i = 0;
162
163            a = (AP.Complex[,])a.Clone();
164            b = (AP.Complex[])b.Clone();
165
166            clu.cmatrixlu(ref a, n, n, ref pivots);
167            result = cmatrixlusolve(ref a, ref pivots, b, n, ref x);
168            return result;
169        }
170
171
172        public static bool complexsolvesystemlu(ref AP.Complex[,] a,
173            ref int[] pivots,
174            AP.Complex[] b,
175            int n,
176            ref AP.Complex[] x)
177        {
178            bool result = new bool();
179            AP.Complex[] y = new AP.Complex[0];
180            int i = 0;
181            AP.Complex v = 0;
182            int ip1 = 0;
183            int im1 = 0;
184            int i_ = 0;
185
186            b = (AP.Complex[])b.Clone();
187
188            y = new AP.Complex[n+1];
189            x = new AP.Complex[n+1];
190            result = true;
191            for(i=1; i<=n; i++)
192            {
193                if( a[i,i]==0 )
194                {
195                    result = false;
196                    return result;
197                }
198            }
199           
200            //
201            // pivots
202            //
203            for(i=1; i<=n; i++)
204            {
205                if( pivots[i]!=i )
206                {
207                    v = b[i];
208                    b[i] = b[pivots[i]];
209                    b[pivots[i]] = v;
210                }
211            }
212           
213            //
214            // Ly = b
215            //
216            y[1] = b[1];
217            for(i=2; i<=n; i++)
218            {
219                im1 = i-1;
220                v = 0.0;
221                for(i_=1; i_<=im1;i_++)
222                {
223                    v += a[i,i_]*y[i_];
224                }
225                y[i] = b[i]-v;
226            }
227           
228            //
229            // Ux = y
230            //
231            x[n] = y[n]/a[n,n];
232            for(i=n-1; i>=1; i--)
233            {
234                ip1 = i+1;
235                v = 0.0;
236                for(i_=ip1; i_<=n;i_++)
237                {
238                    v += a[i,i_]*x[i_];
239                }
240                x[i] = (y[i]-v)/a[i,i];
241            }
242            return result;
243        }
244
245
246        public static bool complexsolvesystem(AP.Complex[,] a,
247            AP.Complex[] b,
248            int n,
249            ref AP.Complex[] x)
250        {
251            bool result = new bool();
252            int[] pivots = new int[0];
253
254            a = (AP.Complex[,])a.Clone();
255            b = (AP.Complex[])b.Clone();
256
257            clu.complexludecomposition(ref a, n, n, ref pivots);
258            result = complexsolvesystemlu(ref a, ref pivots, b, n, ref x);
259            return result;
260        }
261    }
262}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.