Herezh_dev/herezh_pp/Resolin/Matrices/MatDiag.cc

944 lines
33 KiB
C++
Executable file

// This file is part of the Herezh++ application.
//
// The finite element software Herezh++ is dedicated to the field
// of mechanics for large transformations of solid structures.
// It is developed by Gérard Rio (APP: IDDN.FR.010.0106078.000.R.P.2006.035.20600)
// INSTITUT DE RECHERCHE DUPUY DE LÔME (IRDL) <https://www.irdl.fr/>.
//
// Herezh++ is distributed under GPL 3 license ou ultérieure.
//
// Copyright (C) 1997-2021 Université Bretagne Sud (France)
// AUTHOR : Gérard Rio
// E-MAIL : gerardrio56@free.fr
//
// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
// it under the terms of the GNU General Public License as published by
// the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
// or (at your option) any later version.
//
// This program is distributed in the hope that it will be useful,
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
// of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
// See the GNU General Public License for more details.
//
// You should have received a copy of the GNU General Public License
// along with this program. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
//
// For more information, please consult: <https://herezh.irdl.fr/>.
//#include "Debug.h"
#include "MatDiag.h"
#include <iomanip>
#include "CharUtil.h"
// par defaut
MatDiag::MatDiag () :
Mat_abstraite(DIAGONALE,DIRECT_DIAGONAL,RIEN_PRECONDITIONNEMENT)
,diago(),inv_diago(),inversion(false)
{ };
// def d'une matrice diagonale
MatDiag::MatDiag ( int dim1 ) :
Mat_abstraite(DIAGONALE,DIRECT_DIAGONAL,RIEN_PRECONDITIONNEMENT)
,diago(dim1),inv_diago(dim1),inversion(false)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim1 < 0)
{cout << "erreur de dimensionnement d une matrice diagonale";
cout << " dim = " << dim1 << '\n';
cout << "MatDiag::MatDiag ( int dim )" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
};
// def d'une matrice diagonale avec
// initialisation des composantes a la valeur a
MatDiag::MatDiag ( int dim1 , double a) :
Mat_abstraite(DIAGONALE,DIRECT_DIAGONAL,RIEN_PRECONDITIONNEMENT)
,diago(dim1,a),inv_diago(dim1,a),inversion(false)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim1 < 0)
{cout << "erreur de dimensionnement d une matrice diagonale";
cout << " dim = " << dim1 << '\n';
cout << "MatDiag::MatDiag ( int dim1 , double a)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
};
// de copie, il y a creation d'une deuxieme matrice
MatDiag::MatDiag (const MatDiag& m) :
Mat_abstraite(m),diago(m.diago),inv_diago(m.inv_diago),inversion(m.inversion)
{ };
// DESTRUCTEUR :
MatDiag::~MatDiag ()
{ };
// fonction permettant de creer une nouvelle instance d'element
Mat_abstraite * MatDiag::NouvelElement() const
{ Mat_abstraite * a;
a = new MatDiag(*this);
return a;
};
// surcharge de l'opérateur d'affectation, cas de matrices abstraites
Mat_abstraite & MatDiag::operator = ( const Mat_abstraite & b)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où les matrices ne sont pas de caractéristiques identiques
// il y a un message d'erreur
if (type_matrice != b.Type_matrice())
{cout << "erreur dans l'operation d'affectation";
cout << " les matrices sont de types différents "
<< Nom_matrice(type_matrice) << " " << Nom_matrice(b.Type_matrice()) << '\n';
cout << "MatDiag::operator = ( const Mat_abstraite & b)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
const MatDiag & a = *((MatDiag*) & b);
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où les matrices ne sont pas de caractéristiques identiques
// il y a un message d'erreur
if (diago.Taille()!=a.diago.Taille())
{cout << "erreur dans l'operation d'affectation";
cout << " les dimensions ne sont pas equivalentes dimensions = " << diago.Taille()
<< a.diago.Taille() << '\n';
cout << "MatDiag::operator = ( const Mat_abstraite & a)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
diago = a.diago; inv_diago = a.inv_diago; inversion = a.inversion;
return *this;
};
// transfert des informations de *this dans la matrice passée en paramètre
// la matrice paramètre est au préalable, mise à 0.
void MatDiag::Transfert_vers_mat( Mat_abstraite & b )
{b.Initialise(0.); // init de la matrice
// puis on transfert
int taille = diago.Taille();
for (int i=1;i<=taille;i++)
b(i,i)=diago(i);
};
// surcharge de l'opérateur d'affectation, cas de matrices diagonales
MatDiag & MatDiag::operator = ( const MatDiag & a)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où les matrices ne sont pas de caractéristiques identiques
// il y a un message d'erreur
if (diago.Taille()!=a.diago.Taille())
{cout << "erreur dans l'operation d'affectation";
cout << " les dimensions ne sont pas equivalentes dimensions = " << diago.Taille()
<< a.diago.Taille() << '\n';
cout << "MatDiag::operator = ( const MatDiag & a)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
diago = a.diago; inv_diago = a.inv_diago; inversion = a.inversion;
return *this;
};
// surcharge de l'opérateur d'affectation avec un vecteur
MatDiag & MatDiag::operator = ( const Vecteur & vect)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où le vecteur et la matrice n'ont pas la même dimension
// il y a un message d'erreur
if (diago.Taille()!=vect.Taille())
{cout << "erreur dans l'operation d'affectation";
cout << " les dimensions ne sont pas equivalentes dimensions = " << diago.Taille()
<< vect.Taille() << '\n';
cout << "MatDiag::operator = ( const Vecteur & vect" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
diago = vect;
inv_diago.Change_taille(diago.Taille());
inversion = false;
return *this;
};
// Surcharge de l'operateur += : addition d'une matrice a la matrice courante
void MatDiag::operator+= (const Mat_abstraite& b)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où les matrices ne sont pas de caractéristiques identiques
// il y a un message d'erreur
if (type_matrice != b.Type_matrice())
{cout << " erreur les matrices sont de types différents "
<< Nom_matrice(type_matrice) << " " << Nom_matrice(b.Type_matrice()) << '\n';
cout << "MatDiag::operator+= (const Mat_abstraite& b)" << endl;
Sortie(1);
}
// si les tailles ne sont pas identique pb
if (diago.Taille() != b.Nb_ligne())
{cout << " les matrices ont un nombre de ligne différent "
<< this->Nb_ligne() << " " << b.Nb_ligne() << '\n';
cout << "MatDiag::operator+= (const Mat_abstraite& b)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
// calcul des termes de la matrice
const MatDiag & mat_d = *((MatDiag*) & b);
int taille = diago.Taille();
for (int i=1;i<=taille;i++)
diago(i) += mat_d.diago(i);
// on ne calcul pas l'inverse pour optimiser le temps de calcul
// si on a besoin ce sera fait en temps util
inversion = false;
};
// Surcharge de l'operateur -= : soustraction d'une matrice a la matrice courante
void MatDiag::operator-= (const Mat_abstraite& b)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où les matrices ne sont pas de caractéristiques identiques
// il y a un message d'erreur
if (type_matrice != b.Type_matrice())
{cout << " erreur les matrices sont de types différents "
<< Nom_matrice(type_matrice) << " " << Nom_matrice(b.Type_matrice()) << '\n';
cout << "MatDiag::operator-= (const Mat_abstraite& b)" << endl;
Sortie(1);
}
// si les tailles ne sont pas identique pb
if (diago.Taille() != b.Nb_ligne())
{cout << " les matrices ont un nombre de ligne différent "
<< this->Nb_ligne() << " " << b.Nb_ligne() << '\n';
cout << "MatDiag::operator-= (const Mat_abstraite& b)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
// calcul des termes de la matrice
const MatDiag & mat_d = *((MatDiag*) & b);
int taille = diago.Taille();
for (int i=1;i<=taille;i++)
diago(i) -= mat_d.diago(i);
// on ne calcul pas l'inverse pour optimiser le temps de calcul
// si on a besoin ce sera fait en temps util
inversion = false;
};
// Surcharge de l'operateur *= : multiplication de la matrice courante par un scalaire
void MatDiag::operator*= (const double r)
{
// calcul des termes de la matrice
int taille = diago.Taille();
for (int i=1;i<=taille;i++)
diago(i) *= r;
// on ne calcul pas l'inverse pour optimiser le temps de calcul
// si on a besoin ce sera fait en temps util
inversion = false;
};
// Surcharge de l'operateur == : test d'egalite entre deux matrices
int MatDiag::operator== (const Mat_abstraite& b) const
{
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où les matrices ne sont pas de caractéristiques identiques
// il y a un message d'erreur
if (type_matrice != b.Type_matrice())
{cout << " erreur les matrices sont de types différents "
<< Nom_matrice(type_matrice) << " " << Nom_matrice(b.Type_matrice()) << '\n';
cout << "int MatDiag::operator== (const Mat_abstraite& mat_pl)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
// si les tailles ne sont pas identique => différentes
if (this->Nb_ligne() != b.Nb_ligne())
return 0;
const MatDiag & mat_b = *((MatDiag*) & b);
int taille = diago.Taille();
for (int i=1;i<= taille; i++)
if ( diago != mat_b.diago)
return 0;
return 1;
};
// sortie d'une valeur acces au coordonnees en matrice carree
double& MatDiag::operator () (int i, int j )
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (i != j)
{cout << "erreur d acces aux composantes d une matrice diagonale";
cout << " i est différent de j, i= " << i << " j= " << j << '\n';
cout << "double MatDiag::operator () (int i, int j )" << endl;
Sortie(1);
}
if (i<1 || i > diago.Taille() )
{cout << "erreur d acces aux composantes d une matrice diagonale";
cout << " premier indice hors borne i = " << i << '\n';
cout << "double MatDiag::operator () (int i, int j )" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
/* // message de warning
cout << "\n **** attention avec cet acces directe on ne peut plus ce fier "
<< " à l'indicateur de calcul d'inverse, car on peut accéder aux éléments"
<< "\n à éviter à tous pris, utiliser la fonction : set_element(i,j)";
Sortie(1); */
return diago(i);
};
// modification d'une valeur
// on impose la valeur val à la position (i,j) en fait ici seul la position
// i=j est possible
void MatDiag::set_element(int i, int j, double val)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (i != j)
{cout << "erreur d acces aux composantes d une matrice diagonale";
cout << " i est différent de j, i= " << i << " j= " << j << '\n';
cout << "MatDiag::set_element(int i, int j, double val)" << endl;
Sortie(1);
}
if (i<1 || i > diago.Taille() )
{cout << "erreur d acces aux composantes d une matrice diagonale";
cout << " premier indice hors borne i = " << i << '\n';
cout << "MatDiag::set_element(int i, int j, double val)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
diago(i) = val;
// dans le cas où l'inversion est active on tente son maintien
if (inversion)
{ if (val != 0.)
inv_diago(i) = 1./val;
else
inversion = false;
}
};
// sortie en lecture seule, d'une valeur acces au coordonnees en matrice carree
double MatDiag::operator () (int i, int j ) const
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (i != j)
{cout << "erreur d acces aux composantes d une matrice diagonale";
cout << " i est différent de j, i= " << i << " j= " << j << '\n';
cout << "double MatDiag::operator () (int i, int j )" << endl;
Sortie(1);
}
if (i<1 || i > diago.Taille() )
{cout << "erreur d acces aux composantes d une matrice diagonale";
cout << " premier indice hors borne i = " << i << '\n';
cout << "double MatDiag::operator () (int i, int j )" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
return diago(i);
};
/*
pour l'addition avec des matrices autres, il faut surcharger dans les autres types de
matrices et non ici, car l'adressage d'un élément est très rapide, d'ailleurs
à revoir plus haut.
*/
// Retourne la ieme ligne de la matrice
// a priori on considère une matrice carrée équivalente
Vecteur MatDiag::Ligne(int i) const
{ Vecteur ligne(diago.Taille()); // mise a zero de ligne
ligne(i) = diago(i);
return ligne;
};
// Retourne la ieme ligne de la matrice
// sous le format de stokage propre a la matrice
// donc a n'utiliser que comme sauvegarde en parralele
// avec la fonction RemplaceLigne
Vecteur MatDiag::LigneSpe(int i) const
{ Vecteur ligne(1); // mise a zero de ligne
ligne(1) = diago(i);
return ligne;
};
// remplace la ligne de la matrice par la ligne fournie
void MatDiag::RemplaceLigneSpe(int i,const Vecteur & v)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (v.Taille() != 1)
{cout << "\nerreur d affectation pour le vecteur";
cout << " dim vecteur = " << v.Taille() << " au lieu de " << 1 <<'\n';
cout << "void MatDiag::RemplaceLigne(int i,Vecteur & v)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
diago(i) = v(1);
inv_diago(i) = 1./v(1);
};
//met une valeur identique sur toute la ligne
void MatDiag::MetValLigne(int i,double x)
{ diago(i) = x;
inv_diago(i) = 1./x;
};
// Retourne la jeme colonne de la matrice
// on considère une matrice carrée associée
Vecteur MatDiag::Colonne(int j) const
{ Vecteur col(diago.Taille()); // mise a zero de colonne
col(j) = diago(j);
return col;
};
// Retourne la jeme colonne de la matrice
// sous le format de stokage propre a la matrice
// donc a n'utiliser que comme sauvegarde en parralele
// avec la fonction RemplaceColonne
Vecteur MatDiag::ColonneSpe(int j) const
{ Vecteur col(1); // mise a zero de colonne
col(1) = diago(j);
return col;
};
// remplace la Colonne de la matrice par la colonne fournie
void MatDiag::RemplaceColonneSpe(int j,const Vecteur & v)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
if (v.Taille() != 1)
{cout << "\nerreur d affectation pour le vecteur";
cout << " dim vecteur = " << v.Taille() << " au lieu de " << 1 << '\n';
cout << "void MatDiag::RemplaceColonne(int j,Vecteur & v)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
diago(j) = v(1);
inv_diago(j) = 1./v(1);
};
//met une valeur identique sur toute la colonne
void MatDiag::MetValColonne(int j,double y)
{
diago(j) = y;
inv_diago(j) = 1./y;
};
// Affichage des valeurs de la matrice
// uniquement les valeurs de la diagonale
void MatDiag::Affiche () const
{ int dim = diago.Taille();
cout << "\n affichage d une matrice diagonale de dimension= "
<< dim << "(valeurs de la diagonale)" <<'\n';
for (int i=1;i<=dim;i++)
{ cout << setw(4) << " i= " << i << " * "
<< setw(14) << setprecision(7) << diago(i) << '\n';
}
cout << endl ;
};
// Affiche une partie de la matrice (util pour le debug)
// MiN_ et max_ sont les bornes de la sous_matrice
// pas_ indique le pas en i et j pour les indices
void MatDiag::Affiche1(int min_i,int max_i,int pas_i,int min_j,int max_j,int pas_j)
const
{ int dim = diago.Taille();
cout << "\n affichage d une matrice diagonale de dimension= " << dim << '\n';
int i,j;
cout << " ";
for (j=min_j;j<=max_j;j+=pas_j) cout << "col " << setw(4) << j << " " ;
cout << '\n';
for (i=min_i;i<=max_i;i+=pas_i)
{ cout << "lig " << setw(4) << i << " * ";
for (j=min_j;j<=max_j;j+=pas_j)
cout << setw(11) << setprecision(7) << Affiche_elem(i,j); //(*this)(i,j);
cout << '\n';
}
cout << endl;
};
// Affiche une partie de la matrice (util pour le debug)
// MiN_ et max_ sont les bornes de la sous_matrice
// pas_ indique le pas en i et j pour les indices
// avec en plus le nb de digit = nd
void MatDiag::Affiche2
(int min_i,int max_i,int pas_i,int min_j,int max_j,int pas_j,int nd)
const
{ int dim = diago.Taille();
cout << "\n affichage d une matrice diagonale de dimension= " << dim << '\n';
if (nd < 7)
{ cout << " dimension des colonnes trop faible (<7 ! ) " << endl;
return;
}
int i,j;
SortBlanc(7);
for (j=min_j;j<=max_j;j+=pas_j)
{ cout << "col " << setw(2) << j ;
SortBlanc(nd-6);
}
cout << '\n';
for (i=min_i;i<=max_i;i+=pas_i)
{ cout << "li " << setw(3) << i << "* ";
for (j=min_j;j<=max_j;j+=pas_j)
cout << setw(nd) << setprecision(7) << Affiche_elem(i,j); //(*this)(i,j);
cout << '\n';
}
cout << endl;
};
void MatDiag::Change_taille( int dim1 ) // changement de la taille de la matrice
{ diago.Change_taille(dim1);
inv_diago.Change_taille(dim1);
inversion = false;
};
void MatDiag::Initialise (double a) // initialisation de la matrice a la valeur "a"
{ int dim = diago.Taille();
if (a != 0.)
{double unSurA = 1./a;
for (int i=1;i<= dim;i++)
{diago(i) = a; inv_diago(i) = unSurA;}
inversion = true;
}
else
{for (int i=1;i<= dim;i++)
diago(i) = a;
inversion = false;
}
};
void MatDiag::Libere () // Liberation de la place memoire
{ diago.Libere(); inv_diago.Libere();
inversion = false;
};
// ---------------------------------------------------------------
// Resolution du systeme Ax=b
// ---------------------------------------------------------------
//1) avec en sortie un new vecteur
Vecteur MatDiag::Resol_syst
(const Vecteur& b,const double &tole, const int maxi, const int rest)
{ // sauvegarde du vecteur b
Vecteur bb(b);
if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
ResoDiag (b,bb);
else
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,bb,tole,maxi,rest);
return bb;
};
//2) avec en sortie le vecteur d'entree
Vecteur& MatDiag::Resol_systID
(Vecteur& b,const double &tole, const int maxi, const int rest)
{ // résolution
if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
ResoDiag (b,b);
else
{Vecteur bb(b);
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,bb,tole,maxi,rest);
b=bb;
}
return b;
};
//3) avec en entrée un tableau de vecteur second membre et
// en sortie un nouveau tableau de vecteurs
Tableau <Vecteur> MatDiag::Resol_syst
(const Tableau <Vecteur>& b,const double &tole, const int maxi, const int rest)
{ // sauvegarde de b
Tableau <Vecteur> bb(b);
if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
ResoDiag (b,bb);
else
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,bb,tole,maxi,rest);
return bb;
};
//4) avec en entrée un tableau de vecteur second membre et
// en sortie le tableau de vecteurs d'entree
Tableau <Vecteur>& MatDiag::Resol_systID
(Tableau <Vecteur>& b,const double &tole, const int maxi, const int rest)
{ // résolution
if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
ResoDiag (b,b);
else
{Tableau <Vecteur> bb(b);
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,bb,tole,maxi,rest);
b=bb;
}
return b;
};
//5) avec en sortie le dernier vecteur d'entree, le premier étant le second membre
// et restant inchangé, en sortie c'est donc soit le retour ou soit vortie, les
// deux étant identiques
Vecteur& MatDiag::Resol_systID_2 (const Vecteur& b,Vecteur& vortie
, const double &tole,const int maxi,const int rest)
{ if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
ResoDiag (b,vortie);
else
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,vortie,tole,maxi,rest);
return vortie;
};
// ===== RÉSOLUTION EN DEUX TEMPS ================ :
// 1) préparation de la matrice donc modification de la matrice éventuellement
// par exemple pour les matrices bandes avec cholesky : triangulation
void MatDiag::Preparation_resol()
{
int dim = diago.Taille();
// dans le cas où l'inverse n'est pas calculé on le recalcul
if (!inversion)
{for (int i=1;i<= dim; i++)
inv_diago(i) = 1./diago(i);
inversion = true;
};
};
// 2) *** résolution sans modification de la matrice DOIT ÊTRE PRÉCÉDÉ DE L'APPEL DE
// Preparation_resol
// a) avec en sortie un new vecteur
Vecteur MatDiag::Simple_Resol_syst (const Vecteur& b,const double &tol
,const int maxi,const int rest) const
{ // sauvegarde du vecteur b
Vecteur bb(b);
if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
Const_ResoDiag (b,bb);
else
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,bb,tol,maxi,rest);
return bb;
};
// b) avec en sortie le vecteur d'entree
Vecteur& MatDiag::Simple_Resol_systID (Vecteur& b,const double &tol
,const int maxi,const int rest ) const
{ // résolution
if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
Const_ResoDiag (b,b);
else
{Vecteur bb(b);
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,bb,tol,maxi,rest);
b=bb;
}
return b;
};
// c) avec en entrée un tableau de vecteur second membre et
// en sortie un nouveau tableau de vecteurs
Tableau <Vecteur> MatDiag::Simple_Resol_syst
(const Tableau <Vecteur>& b,const double &tol
,const int maxi,const int restart ) const
{ // sauvegarde de b
Tableau <Vecteur> bb(b);
if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
Const_ResoDiag (b,bb);
else
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,bb,tol,maxi,restart);
return bb;
};
// d) avec en entrée un tableau de vecteur second membre et
// en sortie le tableau de vecteurs d'entree
Tableau <Vecteur>& MatDiag::Simple_Resol_systID
(Tableau <Vecteur>& b,const double &tol
,const int maxi,const int restart ) const
{ // résolution
if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
Const_ResoDiag (b,b);
else
{Tableau <Vecteur> bb(b);
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,bb,tol,maxi,restart);
b=bb;
}
return b;
};
// e) avec en sortie le dernier vecteur d'entree, le premier étant le second membre
// et restant inchangé, en sortie c'est donc soit le retour ou soit vortie, les
// deux étant identiques
Vecteur& MatDiag::Simple_Resol_systID_2 (const Vecteur& b,Vecteur& vortie
, const double &tol,const int maxi,const int restart) const
{ if ((type_resolution==CHOLESKY)||(type_resolution==DIRECT_DIAGONAL))
Const_ResoDiag (b,vortie);
else
Mat_abstraite::Resolution_syst(b,vortie,tol,maxi,restart);
return vortie;
};
// ===== FIN RÉSOLUTION EN DEUX TEMPS ================ :
// ========= fonctions spécifiques publiques des matrices diagonales =========
// surcharge d'opérateur += avec un vecteur
MatDiag & MatDiag::operator += ( const Vecteur & vect)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où le vecteur et la matrice n'ont pas la même dimension
// il y a un message d'erreur
if (diago.Taille()!=vect.Taille())
{cout << "erreur dans l'operation d'affectation";
cout << " les dimensions ne sont pas equivalentes dimensions = " << diago.Taille()
<< vect.Taille() << '\n';
cout << "MatDiag::operator += ( const Vecteur & vect" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
diago += vect;
inversion = false;
return *this;
};
// surcharge d'opérateur -= avec un vecteur
MatDiag & MatDiag::operator -= ( const Vecteur & vect)
{
#ifdef MISE_AU_POINT
// dans le cas où le vecteur et la matrice n'ont pas la même dimension
// il y a un message d'erreur
if (diago.Taille()!=vect.Taille())
{cout << "erreur dans l'operation d'affectation";
cout << " les dimensions ne sont pas equivalentes dimensions = " << diago.Taille()
<< vect.Taille() << '\n';
cout << "MatDiag::operator -= ( const Vecteur & vect" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
diago -= vect;
inversion = false;
return *this;
};
// ++++ méthodes protégées spécifique à la classe +++++++++++++++++++++
// enchainement de la resolution
void MatDiag::ResoDiag (const Vecteur& SG,Vecteur& DX)
{
int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim != SG.Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << SG.Taille() << '\n';
cout << "void MatDiag::ResoDiag (const Vecteur& SG,Vecteur& DX)" << endl;
Sortie(1);
}
if (dim != DX.Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << DX.Taille() << '\n';
cout << "void MatDiag::ResoDiag (const Vecteur& SG,Vecteur& DX)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
// dans le cas où l'inverse n'est pas calculé on le recalcul
if (!inversion)
{for (int i=1;i<= dim; i++)
inv_diago(i) = 1./diago(i);
inversion = true;
};
// résolution
for (int i=1;i<= dim; i++)
DX(i) = inv_diago(i) * SG(i);
};
// idem précédent mais avec plusieurs seconds membres
void MatDiag::ResoDiag (const Tableau <Vecteur>& SG,Tableau <Vecteur>& DX)
{
int nbSM = SG.Taille();
int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
for (int i=1;i<=nbSM;i++)
if (dim != SG(i).Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << SG(i).Taille() << '\n';
cout << "void MatDiag::ResoDiag (pour plusieurs second membres)"
<< "(const Tableau <Vecteur>& SG,Tableau <Vecteur>& DX)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
// dans le cas où l'inverse n'est pas calculé on le recalcul
if (!inversion)
{for (int i=1;i<= dim; i++)
inv_diago(i) = 1./diago(i);
inversion = true;
};
// résolution
for (int nism =1;nism<=nbSM;nism++)
for (int i=1;i<= dim; i++)
DX(nism)(i) = inv_diago(i) * SG(nism)(i);
};
// // resolution seule sans modification de la matrice
void MatDiag::Const_ResoDiag (const Vecteur& SG,Vecteur& DX) const
{
int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim != SG.Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << SG.Taille() << '\n';
cout << "void MatDiag::ResoDiag (const Vecteur& SG,Vecteur& DX)" << endl;
Sortie(1);
}
if (dim != DX.Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << DX.Taille() << '\n';
cout << "void MatDiag::ResoDiag (const Vecteur& SG,Vecteur& DX)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
// dans le cas où l'inverse n'est pas calculé sortie d'erreur
if (!inversion)
{cout << "erreur la préparation n'a pas été effectuée ";
cout << "void MatDiag::Const_ResoDiag (.." << endl;
Sortie(1);
};
// résolution
for (int i=1;i<= dim; i++)
DX(i) = inv_diago(i) * SG(i);
};
// idem précédent mais avec plusieurs seconds membres
void MatDiag::Const_ResoDiag (const Tableau <Vecteur>& SG,Tableau <Vecteur>& DX)const
{
int nbSM = SG.Taille();
int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
for (int i=1;i<=nbSM;i++)
if (dim != SG(i).Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << SG(i).Taille() << '\n';
cout << "void MatDiag::ResoDiag (pour plusieurs second membres)"
<< "(const Tableau <Vecteur>& SG,Tableau <Vecteur>& DX)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
// dans le cas où l'inverse n'est pas calculé sortie d'erreur
if (!inversion)
{cout << "erreur la préparation n'a pas été effectuée ";
cout << "void MatDiag::Const_ResoDiag (.." << endl;
Sortie(1);
};
// résolution
for (int nism =1;nism<=nbSM;nism++)
for (int i=1;i<= dim; i++)
DX(nism)(i) = inv_diago(i) * SG(nism)(i);
};
// Multiplication d'un vecteur par une matrice ( (vec)t * A )
Vecteur MatDiag::Prod_vec_mat ( const Vecteur& vec) const
{ int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim != vec.Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << vec.Taille() << '\n';
cout << "Vecteur MatDiag::Prod_vec_mat ( Vecteur& vec)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
Vecteur res(dim);
for (int j=1;j<=dim;j++)
res(j) = vec(j) * diago(j) ;
return res;
};
// Multiplication d'un vecteur par une matrice ( (vec)t * A )
// ici le second vecteur sert pour le résultat
Vecteur& MatDiag::Prod_vec_mat ( const Vecteur& vec,Vecteur& res) const
{ int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim != vec.Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << vec.Taille() << '\n';
cout << "Vecteur& MatDiag::Prod_vec_mat ( Vecteur& vec,Vecteur& res)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
res.Change_taille(dim);
for (int j=1;j<=dim;j++)
res(j) = vec(j) * diago(j) ;
return res;
};
// Multiplication d'une matrice par un vecteur ( A * vec )
Vecteur MatDiag::Prod_mat_vec (const Vecteur& vec) const
{ int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim != vec.Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << vec.Taille() << '\n';
cout << "Vecteur MatDiag::Prod_mat_vec (const Vecteur& vec)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
Vecteur res(dim);
for (int j=1;j<=dim;j++)
res(j) = vec(j) * diago(j) ;
return res;
};
// Multiplication d'une matrice par un vecteur ( A * vec )
// ici le second vecteur sert pour le résultat
Vecteur& MatDiag::Prod_mat_vec (const Vecteur& vec,Vecteur& res) const
{ int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim != vec.Taille())
{cout << "erreur taille matrice < taille vecteur";
cout << "dimMat = " << dim << " dimVect = " << vec.Taille() << '\n';
cout << "Vecteur& MatDiag::Prod_mat_vec (const Vecteur& vec,Vecteur& res)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
res.Change_taille(dim);
for (int j=1;j<=dim;j++)
res(j) = vec(j) * diago(j) ;
return res;
};
// Multiplication d'une ligne iligne de la matrice avec un vecteur de
// dimension = le nombre de ligne de la matrice
double MatDiag::Prod_Ligne_vec ( int iligne,const Vecteur& vec) const
{ int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim != vec.Taille())
{ cout << " \n erreur la taille du vecteur = " << vec.Taille() <<" n est pas correcte ";
cout << " dimMatrice = " << dim;
cout << " double MatDiag::Prod_Ligne_vec ( int iligne,Vecteur& vec)" << endl;
Sortie (1);
}
#endif
double res = diago(iligne) * vec(iligne);
return res;
};
// Multiplication d'un vecteur avec une colonne icol de la matrice
// dimension = le nombre de ligne de la matrice
double MatDiag::Prod_vec_col( int jcol,const Vecteur& vec) const
{ int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (dim != vec.Taille())
{ cout << " \n erreur la taille du vecteur = " << vec.Taille() <<" n est pas correcte ";
cout << " dimMatrice = " << dim;
cout << " double MatDiag::Prod_vec_col( int icol,Vecteur& vec)" << endl;
Sortie (1);
}
#endif
double res = diago(jcol) * vec(jcol);
return res;
};
// calcul du produit : (vec_1)^T * A * (vect_2)
double MatDiag::vectT_mat_vec(const Vecteur& vec1, const Vecteur& vec2) const
{ double resu=0.; // valeur de retour
int dim = diago.Taille();
#ifdef MISE_AU_POINT
if (vec1.Taille() != dim)
{cout << "erreur de taille, la dimension de (vec1)^T= " << vec1.Taille() << " n'a pas la même dimension";
cout << " que le le nombre de ligne de la matrice= " << dim
<< "\n MatDiag::vectT_mat_vec(const Vecteur& vec1, const Vecteur& vec2)" << endl;
Sortie(1);
}
if (vec2.Taille() != dim )
{cout << "erreur de taille, la dimension de (vec2)= " << vec2.Taille() << " n'a pas la même dimension";
cout << " que le le nombre de colonne de la matrice= " << dim
<< "\n MatDiag::vectT_mat_vec(const Vecteur& vec1, const Vecteur& vec2)" << endl;
Sortie(1);
}
#endif
for (int i=1;i<=dim ;i++)
resu += vec1(i) * diago(i) * vec2(i);
return resu;
};