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15 // commercial license or contractual agreement.
20 #include <Standard.hxx>
21 #include <Standard_DefineAlloc.hxx>
22 #include <Standard_Handle.hxx>
24 #include <math_Matrix.hxx>
25 #include <Standard_Boolean.hxx>
26 #include <Standard_Integer.hxx>
27 #include <Standard_Real.hxx>
28 #include <math_Vector.hxx>
29 #include <Standard_OStream.hxx>
30 class StdFail_NotDone;
31 class Standard_OutOfRange;
32 class Standard_DimensionError;
33 class Standard_ConstructionError;
34 class math_Matrix;
37 //! This class implements the least square solution of a set of
38 //! linear equations of m unknowns (n >= m) using the Householder
39 //! method. It solves A.X = B.
40 //! This algorithm has more numerical stability than
41 //! GaussLeastSquare but is longer.
42 //! It must be used if the matrix is singular or nearly singular.
43 //! It is about 16% longer than GaussLeastSquare if there is only
44 //! one member B to solve.
45 //! It is about 30% longer if there are twenty B members to solve.
46 class math_Householder
47 {
48 public:
50   DEFINE_STANDARD_ALLOC
53   //! Given an input matrix A with n>= m, given an input matrix B
54   //! this constructor performs the least square resolution of
55   //! the set of linear equations A.X = B for each column of B.
56   //! If a column norm is less than EPS, the resolution can't
57   //! be done.
58   //! Exception DimensionError is raised if the row number of B
59   //! is different from the A row number.
60   Standard_EXPORT math_Householder(const math_Matrix& A, const math_Matrix& B, const Standard_Real EPS = 1.0e-20);
62   //! Given an input matrix A with n>= m, given an input matrix B
63   //! this constructor performs the least square resolution of
64   //! the set of linear equations A.X = B for each column of B.
65   //! If a column norm is less than EPS, the resolution can't
66   //! be done.
67   //! Exception DimensionError is raised if the row number of B
68   //! is different from the A row number.
69   Standard_EXPORT math_Householder(const math_Matrix& A, const math_Matrix& B, const Standard_Integer lowerArow, const Standard_Integer upperArow, const Standard_Integer lowerAcol, const Standard_Integer upperAcol, const Standard_Real EPS = 1.0e-20);
71   //! Given an input matrix A with n>= m, given an input vector B
72   //! this constructor performs the least square resolution of
73   //! the set of linear equations A.X = B.
74   //! If a column norm is less than EPS, the resolution can't
75   //! be done.
76   //! Exception DimensionError is raised if the length of B
77   //! is different from the A row number.
78   Standard_EXPORT math_Householder(const math_Matrix& A, const math_Vector& B, const Standard_Real EPS = 1.0e-20);
80   //! Returns true if the computations are successful, otherwise returns false.
81     Standard_Boolean IsDone() const;
83   //! Given the integer Index, this routine returns the
84   //! corresponding least square solution sol.
85   //! Exception NotDone is raised if the resolution has not be
86   //! done.
87   //! Exception OutOfRange is raised if Index <=0 or
88   //! Index is more than the number of columns of B.
89     void Value (math_Vector& sol, const Standard_Integer Index = 1) const;
91   //! Returns the matrix sol of all the solutions of the system
92   //! A.X = B.
93   //! Exception NotDone is raised is the resolution has not be
94   //! done.
95     const math_Matrix& AllValues() const;
97   //! Prints information on the current state of the object.
98   Standard_EXPORT void Dump (Standard_OStream& o) const;
103 protected:
106   //! This method is used internally for each constructor
107   //! above and can't be used directly.
108   Standard_EXPORT void Perform (const math_Matrix& A, const math_Matrix& B, const Standard_Real EPS);
113 private:
117   math_Matrix Sol;
118   math_Matrix Q;
119   Standard_Boolean Done;
120   Standard_Integer mylowerArow;
121   Standard_Integer myupperArow;
122   Standard_Integer mylowerAcol;
123   Standard_Integer myupperAcol;
126 };
129 #include <math_Householder.lxx>