2021-09-07 09:39:21 +02:00
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// FICHIER : Vecteur.h
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// CLASSE : Vecteur
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// This file is part of the Herezh++ application.
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//
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// The finite element software Herezh++ is dedicated to the field
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// of mechanics for large transformations of solid structures.
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// It is developed by Gérard Rio (APP: IDDN.FR.010.0106078.000.R.P.2006.035.20600)
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// INSTITUT DE RECHERCHE DUPUY DE LÔME (IRDL) <https://www.irdl.fr/>.
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//
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// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
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//
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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// Copyright (C) 1997-2022 Université Bretagne Sud (France)
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2021-09-07 09:39:21 +02:00
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// AUTHOR : Gérard Rio
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// E-MAIL : gerardrio56@free.fr
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//
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// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
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// it under the terms of the GNU General Public License as published by
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// the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
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// or (at your option) any later version.
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//
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// This program is distributed in the hope that it will be useful,
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// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
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|
// of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
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// See the GNU General Public License for more details.
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//
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// You should have received a copy of the GNU General Public License
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// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
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//
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// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.
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/************************************************************************
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* DATE: 23/01/97 *
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* $ *
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* AUTEUR: G RIO *
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* $ *
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* PROJET: Herezh++ *
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* $ *
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************************************************************************
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*
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// La classe Vecteur permet de declarer des vecteurs d'une longueur predefinie par
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// une allocation dynamique de memoire. Les composantes d'un vecteur de cette classe
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// sont de type double.
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// correspond au vecteur absolu ( par opposition avec des vecteurs avec des coordonnees
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// covariantes ou contravariantes
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*
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* $ *
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* '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' *
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* MODIFICATIONS: *
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* ! date ! auteur ! but ! *
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* ------------------------------------------------------------ *
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* $ *
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************************************************************************/
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#ifndef VECTEURS__H
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#define VECTEURS__H
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//#include "Debug.h"
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#include <iostream>
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#include <stdlib.h>
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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#ifdef UTILISATION_MPI
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#include <boost/serialization/split_member.hpp>
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#include <boost/serialization/string.hpp>
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#include "mpi.h"
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#include <boost/mpi/environment.hpp>
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#include <boost/mpi/communicator.hpp>
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#include <boost/serialization/string.hpp>
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#include <boost/mpi.hpp>
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namespace mpi = boost::mpi;
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#endif
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# include "ParaGlob.h"
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2021-09-07 09:39:21 +02:00
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#include "Sortie.h"
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#include "mvvtp_GR.h" // classe template MV++
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/** @defgroup Les_classes_Vecteur
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*
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// Les classes de type "vecteur" permettent de declarer des vecteurs d'une longueur predefinie par
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// une allocation dynamique de memoire. Les composantes d'un vecteur
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// sont de type double.
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|
// correspond au vecteur absolu ( par opposition avec des vecteurs avec des coordonnees
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// covariantes ou contravariantes
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* \author Gérard Rio
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* \version 1.0
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* \date 23/01/97
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* \brief Définition des classes de type "vecteur"
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*
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*/
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/// @addtogroup Les_classes_Vecteur
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/// @{
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///
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class Coordonnee; // declare a la fin du fichier, car coordonnees utilise aussi vecteur
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class CoordonneeH; // declare a la fin du fichier, car coordonnees utilise aussi vecteur
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|
class CoordonneeB; // declare a la fin du fichier, car coordonnees utilise aussi vecteur
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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class Mat_pleine; // acces direct au pointeur interne de tableau
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2021-09-07 09:39:21 +02:00
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/// La classe Vecteur permet de declarer des vecteurs d'une longueur predefinie par
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/// une allocation dynamique de memoire. Les composantes d'un vecteur de cette classe
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|
|
/// sont de type double.
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|
/// Correspond à un vecteur absolu ( par opposition avec des vecteurs avec des coordonnees
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|
/// covariantes ou contravariantes
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class Vecteur
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{
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/// utilisation directe du pointeur de double par la classe MatLapack
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friend class MatLapack;
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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friend class Mat_pleine;
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|
friend class ResRaid_MPI;
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2021-09-07 09:39:21 +02:00
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public :
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/// Surcharge de l'operateur * : multiplication entre un scalaire et un vecteur
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friend Vecteur operator* (double val,const Vecteur& vec);
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/// surcharge de l'operator de lecture
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/// les informations sont le type puis la taille puis les datas
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friend istream & operator >> (istream &, Vecteur &);
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|
/// surcharge de l'operator d'ecriture non formatée
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/// les informations sont le type puis la taille puis les datas séparées par
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/// un espace
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friend ostream & operator << (ostream &, const Vecteur &);
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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|
// NB: voir également les méthodes Ecrit, Lecture, qui permettent d'écrire et lire
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// dans un flux de manière explicite sans utiliser les opérateurs << et >> surchargés
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// certaines fois il y a utilisation automatique de surcharge non contrôlés
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// cf. l'utilisation de boost/serialization
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2021-09-07 09:39:21 +02:00
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// spécifiquement à la classe MV_Vector<double>
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// friend MV_Vector<double> * Nouveau_MV_Vector_double(Vecteur & b);
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// friend const MV_Vector<double> * Nouveau_MV_Vector_double_const(const Vecteur & b);
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// CONSTRUCTEURS :
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/// Constructeur par defaut
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Vecteur ();
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/// Constructeur fonction de la taille du vecteur
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/// initialisation à zéro par défaut
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Vecteur (int n);
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/// Constructeur fonction de la taille du vecteur et d'une
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|
/// valeur d'initialisation pour les composantes
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Vecteur (int n,double val);
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/// Constructeur fonction d'un tableau de composantes de type T
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/// aucun test n'est fait concernant la taille disponible de vec
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/// routine dangereuse !!!!!
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Vecteur (int n,double* vec);
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// Constructeur fonction d'un Point
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// trop dangereux, car en fait il y a des conversions implicites dans des calculs par exemple, qui se passent
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// sans qu'on le voit explicitement
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|
//il vaut mieux utiliser la conversion explicite (même si ça parait un peu plus long, mais je crois que l'on gagne au final
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// Vecteur (const Coordonnee& a);
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// Vecteur (const CoordonneeH& a);
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// Vecteur (const CoordonneeB& a);
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|
/// constructeur fonction d'un MV_Vector : oui car c'est un cas particulier (différent des coordonnées)
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Vecteur (const MV_Vector <double>& a);
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/// Constructeur de copie
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Vecteur (const Vecteur& vec);
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/// DESTRUCTEUR :
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~Vecteur ();
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// METHODES :
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/// Retourne la taille du vecteur
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int Taille () const;
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/// Affichage des composantes du vecteur
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void Affiche () const ;
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/// Affichage des composantes du vecteur avec paramètres de contrôle
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void Affiche (int min_i,int max_i,int pas_i, int nbdiggit) const ;
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|
/// affichage à l'écran après une demande interactive du vecteur
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/// entete: une chaine explicative, a afficher en entête
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void Affichage_ecran(string entete) const;
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/// Change la taille du vecteur (la nouvelle taille est n)
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/// si la nouvelle taille est inférieur, on garde les valeurs existantes du vecteur
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|
|
/// si la nouvelle taille est supérieur, on garde les valeurs existantes et les
|
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|
/// nouvelles valeurs sont mises à 0
|
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|
void Change_taille (int n);
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|
/// Change la taille du vecteur avec initialisation de tous le nouveau vecteur
|
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|
void Change_taille (int n,const double& val_init);
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|
/// Permet de desallouer l'ensemble des elements du vecteur
|
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|
void Libere();
|
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|
/// Calcul du maximum en valeur absolu des composantes du vecteur
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|
double Max_val_abs () const ;
|
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|
/// Calcul du maximum en valeur absolu des composantes du vecteur
|
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|
|
/// ramene egalement l'indice de tableau du maximum
|
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double Max_val_abs (int& i) const ;
|
|
|
|
/// Calcul du maximum en valeur absolu des composantes du vecteur
|
|
|
|
/// mais ramène la grandeur signée (avec son signe)
|
|
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|
double Max_val_abs_signe() const ;
|
|
|
|
/// Calcul du maximum en valeur absolu des composantes du vecteur
|
|
|
|
/// mais ramène la grandeur signée (avec son signe)
|
|
|
|
/// ramene egalement l'indice de tableau du maximum
|
|
|
|
double Max_val_abs_signe(int& i) const ;
|
|
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|
/// calcul, récupération et affichage éventuelle
|
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|
/// des mini, maxi, et en valeur absolue la moyenne des composantes du vecteur
|
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|
|
/// en retour: le min, le max et la moyenne en valeur absolue
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Coordonnee MinMaxMoy(bool affiche) const;
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/// Calcul de la norme euclidienne des composantes du vecteur
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double Norme () const ;
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/// norme le vecteur
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|
Vecteur& Normer () ;
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|
/// Calcul du produit scalaire entre deux vecteurs
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double Prod_scal (const Vecteur& vec) const ;
|
|
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|
/// somme de tous les composantes du vecteur
|
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|
|
double Somme() const ;
|
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|
|
/// somme de tous les valeurs absolues des composantes du vecteur
|
|
|
|
double SommeAbs() const ;
|
|
|
|
/// moyenne de tous les composantes du vecteur
|
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|
|
double Moyenne() const ;
|
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|
/// Surcharge de l'operateur + : addition entre deux vecteurs
|
|
|
|
Vecteur operator+ (const Vecteur& vec) const ;
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur - : soustraction entre deux vecteurs
|
|
|
|
Vecteur operator- (const Vecteur& vec) const ;
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur - : oppose d'un vecteur
|
|
|
|
Vecteur operator- () const;
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur +=
|
|
|
|
void operator+= (const Vecteur& vec);
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur -=
|
|
|
|
void operator-= (const Vecteur& vec);
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur *= : multiplication d'un scalaire par un vecteur
|
|
|
|
void operator*= (double val);
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur == : test d'egalite entre deux vecteurs
|
|
|
|
int operator== (const Vecteur& vec) const ;
|
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|
/// Surcharge de l'operateur !=
|
|
|
|
/// Renvoie 1 si les deux vecteurs ne sont pas egaux
|
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|
|
/// Renvoie 0 sinon
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|
int operator!= (const Vecteur& vec) const ;
|
|
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|
/// Surcharge de l'operateur = : realise l'egalite de deux vecteurs
|
|
|
|
Vecteur& operator= (const Vecteur& vec);
|
|
|
|
// Surcharge de l'operateur = : affectation a partir d'un point
|
|
|
|
// trop dangereux, il vaut mieux utiliser la conversion explicite
|
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|
// Vecteur& operator= ( const Coordonnee& point);
|
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|
|
// Vecteur& Egale_Coordonnee( const Coordonnee& point);
|
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|
/// affectation avec un MV_Vecteur
|
|
|
|
Vecteur& operator= ( const MV_Vector<double> & A);
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur * : multiplication d'un vecteur par un scalaire
|
|
|
|
Vecteur operator* (double val) const ;
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur / : division des composantes d'un vecteur par un scalaire
|
|
|
|
Vecteur operator/ ( const double val) const ;
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur /= : division des composantes d'un vecteur par un scalaire
|
|
|
|
void operator/= ( const double val);
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur * : multiplication entre deux vecteurs
|
|
|
|
/// Permet de realiser le produit scalaire entre deux vecteurs
|
|
|
|
double operator* (const Vecteur& vec) const ;
|
|
|
|
/// Retourne la ieme composante du vecteur : acces en lecture uniquement
|
|
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|
double operator() (int i) const;
|
|
|
|
/// Retourne la ieme composante du vecteur : acces en lecture et en ecriture
|
|
|
|
double& operator() (int i);
|
|
|
|
/// Surcharge de l'operateur ! : renvoie la norme d'un vecteur
|
|
|
|
double operator! () const ;
|
2023-05-03 17:23:49 +02:00
|
|
|
// méthode explicite d'écriture dans un fluc: identique à la surcharge de <<
|
|
|
|
void Ecrit(ostream & ostr) const;
|
|
|
|
// méthode explicite de lecture dans un flux: identique à la surcharge de >>
|
|
|
|
void Lecture(istream & istr);
|
|
|
|
|
2021-09-07 09:39:21 +02:00
|
|
|
/// mise a zero d'un vecteur
|
|
|
|
void Zero();
|
|
|
|
/// initialise toutes les composantes à val
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|
void Inita(double val);
|
|
|
|
/// calcul le produit P(i) = (*this)(i) * A(i); ramène P qui est passé en paramètre
|
|
|
|
Vecteur& Prod_ii(const Vecteur& A, Vecteur& P) const;
|
|
|
|
/// -- création explicite de coordonnees équivalentes
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|
Coordonnee Coordo() const;
|
|
|
|
/// -- création explicite de coordonnees équivalentes
|
|
|
|
CoordonneeH CoordoH() const;
|
|
|
|
/// -- création explicite de coordonnees équivalentes
|
|
|
|
CoordonneeB CoordoB() const;
|
|
|
|
|
|
|
|
/// affectation à une partie d'un vecteur qui doit avoir une taille donc plus grande
|
|
|
|
/// (*this)(i) = vec(i+indice-1); i= 1 à la taille de (*this)
|
|
|
|
/// ramène *this
|
|
|
|
Vecteur& Egale_une_partie_de(const Vecteur& vec,int indice);
|
|
|
|
/// affectation d'une partie de (*this) au vecteur passé en paramètre
|
|
|
|
/// (*this)(i+indice-1) = vec(i); i= 1 à la taille de vec
|
|
|
|
/// ramène *this
|
|
|
|
Vecteur& Une_partie_egale(int indice, const Vecteur& vec);
|
|
|
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|
/// methode pour la compatibilite avec des classes derivees
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|
|
Vecteur & Vect();
|
|
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|
/// ramène un vecteur MV_Vector <double> qui utilise la même place
|
|
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|
/// mémoire que this ce qui pemet d'utiliser le type MV_Vector
|
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|
|
MV_Vector <double> MV_vecteur_double();
|
|
|
|
const MV_Vector <double> MV_vecteur_double() const ;
|
|
|
|
/// spécifiquement à la classe MV_Vector<double>
|
|
|
|
/// ramène un pointeur de nouveau vecteur MV_Vector <double> qui utilise la même place
|
|
|
|
/// mémoire que this ce qui pemet d'utiliser le type MV_Vector
|
|
|
|
MV_Vector<double> * Nouveau_MV_Vector_double();
|
|
|
|
/// idem en const
|
|
|
|
const MV_Vector<double> * Nouveau_MV_Vector_double_const() const;
|
2023-05-03 17:23:49 +02:00
|
|
|
|
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|
#ifdef UTILISATION_MPI // spécifique au calcul parallèle
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|
// envoi et récup brut du tableau: nécessite pour la réception d'avoir
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|
// un tableau de même dimension
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void Envoi_MPI(int dest, int tag) const
|
|
|
|
{ParaGlob::Monde()->send(dest,tag,v,taille);};
|
|
|
|
void Recup_MPI(int source, int tag) const
|
|
|
|
{ParaGlob::Monde()->recv(source,tag,v,taille);};
|
|
|
|
mpi::request Ienvoi_MPI(int dest, int tag) const
|
|
|
|
{return ParaGlob::Monde()->isend(dest,tag,v,taille);};
|
|
|
|
mpi::request Irecup_MPI(int source, int tag) const
|
|
|
|
{return ParaGlob::Monde()->irecv(source,tag,v,taille);};
|
|
|
|
// cas d'un envoi à tous les process
|
|
|
|
void Broadcast(int source)
|
|
|
|
{broadcast(*ParaGlob::Monde(),v,taille,source); };
|
|
|
|
|
|
|
|
#endif
|
2021-09-07 09:39:21 +02:00
|
|
|
protected :
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|
|
|
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|
int taille; // taille du vecteur
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|
double* v; // pointeur sur les composantes du vecteur
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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bool memoire = true; // indique s'il y a allocation ou pas
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/// --------- cas très particulier d'un vecteur lié
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/// --------- utilisé uniquement par des classes friend
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// c-a-d qui ne gère pas sa mémoire -> memoire = false
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/// Constructeur fonction d'un tableau de composantes déjà existant
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/// il s'agit d'un tuillage, le vecteur ne gère pas sa mémoire
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/// aucun test n'est fait concernant la taille disponible de vec
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/// routine dangereuse !!!!!
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/// il n'y a pas d'initialisation des composantes !!
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Vecteur (int n,double* vec,bool memoire);
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2021-09-07 09:39:21 +02:00
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// fonction protégé pour l'accès directe au pointeur, utilisé
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// par MV_Vector<double> pour créer un vecteur à la même place
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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// idem utilisé par Mat_pleine
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2021-09-07 09:39:21 +02:00
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double * Pointeur_vect() {return v;}
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2023-05-03 17:23:49 +02:00
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// indique si le vecteur gère ou pas son allocation
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bool Memoire() const {return memoire;};
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// ---------- fin du cas très particulier d'un vecteur lié
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// METHODES PROTEGEES :
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#ifdef UTILISATION_MPI
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// -- serialisation ---
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// déclaration en friend pour l'acces direct de boost
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friend class boost::serialization::access;
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// on spécialise la sauvegarde et la restitution
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// version == 0 pour la première sauvegarde et ensuite > 0
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// NB: c'est toujours la version en cours au moment de la sauvegarde
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// ==> dans notre cas, on ne sent sert pas pour l'instant: supposé tjs == 0
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template<class Archive>
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void save(Archive & ar, const unsigned int version) const
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{ // tout d'abord un indicateur donnant le type
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ar << std::string("Vecteur") << taille ;
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for (int i = 0; i< taille; i++)
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ar << v[i] ;
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};
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// en lecture, le num de version permet de ce positionner sur une version particulière
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template<class Archive>
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void load(Archive & ar, const unsigned int version)
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{ // vérification du type
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std::string type;
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ar >> type;
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if (type != "Vecteur")
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{Sortie (1);
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};
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// passage de la chaine donnant la taille puis lecture de la taille
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int taille;
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ar >> taille;
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// vérification de la taille sinon changement
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if (Taille() != taille) Change_taille(taille);
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// lecture des données
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for (int i = 0; i< taille; i++)
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ar >> v[i];
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};
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// la macro suivante va définir automatiquement la méthode : "serialize"
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BOOST_SERIALIZATION_SPLIT_MEMBER()
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// pour mémoire on indique l'entête de la méthode "serialize"
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// // la méthode serialize fonctionne dans les deux sens: lecture et écriture dans ar
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// // << et >> est remplacé par &
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// // le choix dépend du fait que ar est un flux entrant ou sortant
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// template<class Archive>
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// void serialize(Archive & ar, const unsigned int version);
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#endif
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2021-09-07 09:39:21 +02:00
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};
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/// @} // end of group
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/// @addtogroup Les_classes_Vecteur
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/// @{
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///
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/// définition d'une classe de jonction entre les Vecteurs et les MV_Vecteurs
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class MV_Vecteur : public MV_Vector<double>, public Vecteur
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{
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// Pour l'instant il y a des possibilités de pb due à des possibles
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// non syncrhonisation entre des modifications des deux parties
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public :
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/// par défaut
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MV_Vecteur () { }; // défaut
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/// utilise la même place mémoire que vec
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MV_Vecteur (const Vecteur& vec) :
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Vecteur(vec)
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{ p_ = v ;dim_ = taille ;ref_=1;};
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/// de copie
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MV_Vecteur (const MV_Vector<double>& vec) :
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MV_Vector<double>(vec)
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{ taille = dim_; v = p_;ref_=1;};
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/// Change la taille du vecteur (la nouvelle taille est n)
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void Change_taille (int )
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{ cout << "\n erreur !! fonction pour l'instant interdite "
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<< " dans le cas d'objet de type MV_Vecteur "
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<< "\n MV_Vecteur::Change_taille (int n)";
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Sortie(1);
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};
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/// Permet de desallouer l'ensemble des elements du vecteur
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void Libere()
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{ cout << "\n erreur !! fonction pour l'instant interdite "
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<< " dans le cas d'objet de type MV_Vecteur "
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<< "\n MV_Vecteur::Libere()";
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Sortie(1);
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|
|
};
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|
};
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/// @} // end of group
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#ifndef MISE_AU_POINT
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#include "Vecteur.cc"
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#define VECTEUR_H_deja_inclus
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#endif
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//#include "Coordonnee.h"
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#endif
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