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#pragma once
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/**
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* @file Matrix.h
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*
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* @brief Implémentation de matrices simples.
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*
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* Nom:
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* Code permanent :
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* Email :
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*
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*/
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#include "MatrixBase.h"
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namespace gti320
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{
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enum StorageType
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{
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ColumnStorage = 0,
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|
RowStorage = 1
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};
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// Déclaration avancée
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template <typename _Scalar, int _RowsAtCompile, int _ColsAtCompile, int _StorageType> class SubMatrix;
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/**
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|
* Classe Matrix spécialisé pour le cas générique. (defaut par colonne)
|
|
*
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|
* (le cas d'un stockage par ligne fait l'objet d'une spécialisation de patron, voir plus bas)
|
|
*/
|
|
template <typename _Scalar = double, int _RowsAtCompile = Dynamic, int _ColsAtCompile = Dynamic, int _StorageType = ColumnStorage>
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|
class Matrix : public MatrixBase<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile> {
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|
public:
|
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|
/**
|
|
* Constructeur par défaut
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|
*/
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Matrix() : MatrixBase<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile>() { }
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/**
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|
* Constructeur de copie
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|
*/
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|
Matrix(const Matrix& other) : MatrixBase<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile>(other) { }
|
|
|
|
/**
|
|
* Constructeur avec spécification du nombre de ligne et de colonnes
|
|
*/
|
|
explicit Matrix(int _rows, int _cols) : MatrixBase<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile>(_rows, _cols) { }
|
|
|
|
/**
|
|
* Destructeur
|
|
*/
|
|
~Matrix() { }
|
|
|
|
/**
|
|
* Opérateur de copie à partir d'une sous-matrice.
|
|
*
|
|
* Exemple : Matrix B = A.block(i,j,m,n);
|
|
*/
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|
template<typename _OtherScalar, int OtherRows, int _OtherCols, int _OtherStorage>
|
|
Matrix& operator= (const SubMatrix<_OtherScalar, OtherRows, _OtherCols, _OtherStorage>& submatrix)
|
|
{
|
|
// TODO copier les données de la sous-matrice.
|
|
// Note : si les dimensions ne correspondent pas, la matrice doit être redimensionnée.
|
|
// Vous pouvez présumer qu'il s'agit d'un stockage par colonnes.
|
|
return *this;
|
|
}
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|
|
|
/**
|
|
* Accesseur à une entrée de la matrice (lecture seule)
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|
*/
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|
_Scalar operator()(int i, int j) const
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|
{
|
|
// TODO implementer
|
|
return (double)(i + j);
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Accesseur à une entrée de la matrice (lecture ou écriture)
|
|
*/
|
|
_Scalar& operator()(int i, int j)
|
|
{
|
|
// TODO implementer
|
|
// Indice : l'implémentation est identique à celle de la fonction précédente.
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|
_Scalar x = (double)(i + j);
|
|
return x;
|
|
}
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|
|
|
/**
|
|
* Crée une sous-matrice pour un block de taille (rows, cols) à partir de l'index (i,j).
|
|
*/
|
|
SubMatrix<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, _StorageType> block(int i, int j, int rows, int cols) const
|
|
{
|
|
return SubMatrix<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, _StorageType>(*this, i, j, rows, cols);
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Calcule l'inverse de la matrice
|
|
*/
|
|
Matrix inverse() const
|
|
{
|
|
// Do nothing.
|
|
return *this;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Retourne la transposée de la matrice
|
|
*/
|
|
template<typename _OtherScalar, int _OtherRows, int _OtherCols, int _OtherStorage>
|
|
Matrix<_OtherScalar, _OtherRows, _OtherCols, _OtherStorage> transpose() const
|
|
{
|
|
// TODO calcule et retourne la transposée de la matrice.
|
|
|
|
return Matrix<_OtherScalar, _OtherRows, _OtherCols, _OtherStorage>(); // pas bon, à changer
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Affecte l'identité à la matrice
|
|
*/
|
|
inline void setIdentity()
|
|
{
|
|
// TODO affecter la valeur 0.0 partour, sauf sur la diagonale principale où c'est 1.0..
|
|
// Votre implémentation devrait aussi fonctionner pour des matrices qui ne sont pas carrées.
|
|
}
|
|
|
|
};
|
|
|
|
/**
|
|
* Classe Matrix spécialisée pour un stockage par lignes
|
|
*/
|
|
template <typename _Scalar, int _RowsAtCompile, int _ColsAtCompile>
|
|
class Matrix< _Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, RowStorage> : public MatrixBase<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile> {
|
|
|
|
public:
|
|
/**
|
|
* Constructeur par défaut
|
|
*/
|
|
Matrix() : MatrixBase<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile>() { }
|
|
|
|
/**
|
|
* Constructeur de copie
|
|
*/
|
|
Matrix(const Matrix& other) : MatrixBase<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile>(other) { }
|
|
|
|
/**
|
|
* Constructeur avec spécification du nombre de ligne et de colonnes
|
|
*/
|
|
explicit Matrix(int rows, int cols) : MatrixBase<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile>(rows, cols) { }
|
|
|
|
/**
|
|
* Destructeur
|
|
*/
|
|
~Matrix() { }
|
|
|
|
/**
|
|
* Opérateur de copie à partir d'une sous-matrice.
|
|
*
|
|
* Exemple : Matrix B = A.block(i,j,m,n);
|
|
*/
|
|
template<typename _OtherScalar, int OtherRows, int _OtherCols, int _OtherStorage>
|
|
Matrix& operator= (const SubMatrix<_OtherScalar, OtherRows, _OtherCols, _OtherStorage>& submatrix)
|
|
{
|
|
// TODO copier les données de la sous-matrice.
|
|
// Note : si les dimensions ne correspondent pas, la matrice doit être redimensionnée.
|
|
// Vous pouvez présumer qu'il s'agit d'un stockage par lignes.
|
|
return *this;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Accesseur à une entrée de la matrice (lecture seule)
|
|
*/
|
|
_Scalar operator()(int i, int j) const
|
|
{
|
|
// TODO implementer
|
|
return 0.0;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Accesseur à une entrée de la matrice (lecture ou écriture)
|
|
*/
|
|
_Scalar& operator()(int i, int j)
|
|
{
|
|
// TODO implementer
|
|
_Scalar x = 0.0;
|
|
return x;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Crée une sous-matrice pour un block de taille (rows, cols) à partir de l'index (i,j).
|
|
*/
|
|
SubMatrix<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, RowStorage> block(int i, int j, int rows, int cols) const {
|
|
return SubMatrix<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, RowStorage>(*this, i, j, rows, cols);
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Calcule l'inverse de la matrice
|
|
*/
|
|
Matrix inverse() const
|
|
{
|
|
// Do nothing.
|
|
return *this;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Retourne la transposée de la matrice
|
|
*/
|
|
Matrix<_Scalar, _ColsAtCompile, _RowsAtCompile, ColumnStorage> transpose() const
|
|
{
|
|
// TODO calcule et retourne la transposée de la matrice.
|
|
// Optimisez cette fonction en tenant compte du type de stockage utilisé.
|
|
|
|
return Matrix<_Scalar, _ColsAtCompile, _RowsAtCompile, ColumnStorage>();
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Affecte l'identité à la matrice
|
|
*/
|
|
inline void setIdentity()
|
|
{
|
|
// TODO affecter la valeur 0.0 partour, sauf sur la diagonale principale où c'est 1.0..
|
|
// Votre implémentation devrait aussi fonctionner pour des matrices qui ne sont pas carrées.
|
|
}
|
|
|
|
};
|
|
|
|
/**
|
|
* Classe pour accéder à une sous-matrice.
|
|
*
|
|
* Un sous-matrice ne copie pas les données. Au lieu de cela, elle conserve une
|
|
* référence à la matrice originale.
|
|
*/
|
|
template <typename _Scalar, int _RowsAtCompile, int _ColsAtCompile, int _StorageType>
|
|
class SubMatrix
|
|
{
|
|
private:
|
|
// Référence à la matrice originale
|
|
Matrix<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, _StorageType>& m_matrix;
|
|
|
|
// Constructeur par défaut (privé)
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|
SubMatrix() {}
|
|
|
|
// (i,j) est le coin supérieur gauche de la sous-matrice
|
|
int m_i; // Décalage en ligne
|
|
int m_j; // Décalage en colonne
|
|
|
|
// la sous-matrice est de dimension : m_rows x m_cols
|
|
int m_rows; // Hauteur de la sous-matrice (nombre de lignes)
|
|
int m_cols; // Largeur de la sous-matrice (nombre de colonnes)
|
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|
public:
|
|
|
|
/**
|
|
* Constructeur à partir d'une référence en lecture seule à une matrice.
|
|
*/
|
|
SubMatrix(const Matrix<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, _StorageType>& _matrix, int _i, int _j, int _rows, int _cols) :
|
|
m_matrix(const_cast<Matrix<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, _StorageType>&>(_matrix)),
|
|
m_i(_i), m_j(_j), m_rows(_rows), m_cols(_cols)
|
|
{
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Constructeur à partir d'une référence en lecture et écriture à une matrice.
|
|
*/
|
|
explicit SubMatrix(Matrix<_Scalar, _RowsAtCompile, _ColsAtCompile, _StorageType>& _matrix, int _i, int _j, int _rows, int _cols) :
|
|
m_matrix(_matrix),
|
|
m_i(_i), m_j(_j), m_rows(_rows), m_cols(_cols)
|
|
{
|
|
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Constructeur de copie
|
|
*/
|
|
SubMatrix(const SubMatrix& other) :
|
|
m_matrix(other.m_matrix),
|
|
m_i(other.m_i), m_j(other.m_j), m_rows(other.m_rows), m_cols(other.m_cols)
|
|
{
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Destructeur
|
|
*/
|
|
~SubMatrix() { }
|
|
|
|
/**
|
|
* Opérateur de copie (à partir d'une matrice)
|
|
*
|
|
* Copies toutes les entrées de la matrice dans la sous-matrice.
|
|
*
|
|
* Note : la taille de la matrice doit correspondre à la taille de la
|
|
* sous-matrice.
|
|
*/
|
|
template<typename _OtherScalar, int _OtherRows, int _OtherCols, int _OtherStorage>
|
|
SubMatrix& operator= (const Matrix<_OtherScalar, _OtherRows, _OtherCols, _OtherStorage>& matrix)
|
|
{
|
|
// TODO Cpopie les valeurs de la matrice dans la sous-matrice.
|
|
// Note les dimensions de la matrice doivent correspondre à celle de
|
|
// la sous-matrice.
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|
return *this;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Accesseur aux entrées de la sous-matrice (lecture seule)
|
|
*
|
|
* Note : il faut s'assurer que les indices respectent la taille de la
|
|
* sous-matrice
|
|
*/
|
|
_Scalar operator()(int i, int j) const
|
|
{
|
|
// TODO implémenter
|
|
return 0.0;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Accesseur aux entrées de la sous-matrice (lecture et écriture)
|
|
*
|
|
* Note : il faut s'assurer que les indices respectent la taille de la
|
|
* sous-matrice
|
|
*/
|
|
_Scalar& operator()(int i, int j)
|
|
{
|
|
// TODO implémenter
|
|
_Scalar x = 0.0;
|
|
return x;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* Retourne la transposée de la sous-matrice sous la forme d'une matrice.
|
|
*/
|
|
template<typename _OtherScalar, int _OtherRows, int _OtherCols, int _OtherStorage>
|
|
Matrix<_OtherScalar, _OtherRows, _OtherCols, _OtherStorage> transpose() const
|
|
{
|
|
// TODO implémenter
|
|
return Matrix<_OtherScalar, _OtherRows, _OtherCols, _OtherStorage>();
|
|
}
|
|
|
|
inline int rows() const { return m_rows; }
|
|
inline int cols() const { return m_cols; }
|
|
|
|
};
|
|
|
|
}
|