src/math/math_Gauss.hxx

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  16
  17 #ifndef _math_Gauss_HeaderFile
  18 #define _math_Gauss_HeaderFile
  19
  20 #include <Standard.hxx>
  21 #include <Standard_DefineAlloc.hxx>
  22 #include <Standard_Handle.hxx>
  23
  24 #include <Standard_Boolean.hxx>
  25 #include <math_Matrix.hxx>
  26 #include <math_IntegerVector.hxx>
  27 #include <Standard_Real.hxx>
  28 #include <math_Vector.hxx>
  29 #include <Standard_OStream.hxx>
  30 class math_NotSquare;
  31 class Standard_DimensionError;
  32 class StdFail_NotDone;
  33 class math_Matrix;
  34
  35
  36
  37 //! This class implements the Gauss LU decomposition (Crout algorithm)
  38 //! with partial pivoting (rows interchange) of a square matrix and
  39 //! the different possible derived calculation :
  40 //! - solution of a set of linear equations.
  41 //! - inverse of a matrix.
  42 //! - determinant of a matrix.
  43 class math_Gauss
  44 {
  45 public:
  46
  47   DEFINE_STANDARD_ALLOC
  48
  49
  50
  51   //! Given an input n X n matrix A this constructor performs its LU
  52   //! decomposition with partial pivoting (interchange of rows).
  53   //! This LU decomposition is stored internally and may be used to
  54   //! do subsequent calculation.
  55   //! If the largest pivot found is less than MinPivot the matrix A is
  56   //! considered as singular.
  57   //! Exception NotSquare is raised if A is not a square matrix.
  58   Standard_EXPORT math_Gauss(const math_Matrix& A, const Standard_Real MinPivot = 1.0e-20);
  59
  60   //! Returns true if the computations are successful, otherwise returns false
  61     Standard_Boolean IsDone() const;
  62
  63
  64   //! Given the input Vector B this routine returns the solution X of the set
  65   //! of linear equations A . X = B.
  66   //! Exception NotDone is raised if the decomposition of A was not done
  67   //! successfully.
  68   //! Exception DimensionError is raised if the range of B is not
  69   //! equal to the number of rows of A.
  70   Standard_EXPORT void Solve (const math_Vector& B, math_Vector& X) const;
  71
  72
  73   //! Given the input Vector B this routine solves the set of linear
  74   //! equations A . X = B. B is replaced by the vector solution X.
  75   //! Exception NotDone is raised if the decomposition of A was not done
  76   //! successfully.
  77   //! Exception DimensionError is raised if the range of B is not
  78   //! equal to the number of rows of A.
  79   Standard_EXPORT void Solve (math_Vector& B) const;
  80
  81
  82   //! This routine returns the value of the determinant of the previously LU
  83   //! decomposed matrix A.
  84   //! Exception NotDone may be raised if the decomposition of A was not done
  85   //! successfully, zero is returned if the matrix A was considered as singular.
  86   Standard_EXPORT Standard_Real Determinant() const;
  87
  88
  89   //! This routine outputs Inv the inverse of the previously LU decomposed
  90   //! matrix A.
  91   //! Exception DimensionError is raised if the ranges of B are not
  92   //! equal to the ranges of A.
  93   Standard_EXPORT void Invert (math_Matrix& Inv) const;
  94
  95   //! Prints on the stream o information on the current state
  96   //! of the object.
  97   //! Is used to redefine the operator <<.
  98   Standard_EXPORT void Dump (Standard_OStream& o) const;
  99
 100
 101
 102
 103 protected:
 104
 105
 106
 107   Standard_Boolean Singular;
 108   math_Matrix LU;
 109   math_IntegerVector Index;
 110   Standard_Real D;
 111
 112
 113 private:
 114
 115
 116
 117   Standard_Boolean Done;
 118
 119
 120 };
 121
 122
 123 #include <math_Gauss.lxx>
 124
 125
 126
 127
 128
 129 #endif // _math_Gauss_HeaderFile