TEvtGen/EvtGenBase/EvtComplex.hh

   1 //--------------------------------------------------------------------------
   2 //
   3 // Environment:
   4 //      This software is part of the EvtGen package developed jointly
   5 //      for the BaBar and CLEO collaborations.  If you use all or part
   6 //      of it, please give an appropriate acknowledgement.
   7 //
   8 // Copyright Information: See EvtGen/COPYRIGHT
   9 //      Copyright (C) 1998      Caltech, UCSB
  10 //
  11 // Module: EvtGen/EvtVector4R.hh
  12 //
  13 // Description: Class to describe complex numbers
  14 //
  15 // Modification history:
  16 //
  17 //    RYD      December 5, 1998         Created
  18 //
  19 //------------------------------------------------------------------------
  20
  21 #ifndef EVTCOMPLEX_HH
  22 #define EVTCOMPLEX_HH
  23
  24 #include <iostream>
  25 #include <math.h>
  26 #include "EvtGenBase/EvtConst.hh"
  27
  28 class EvtComplex {
  29
  30   inline friend EvtComplex operator*(double d,const EvtComplex& c);
  31   inline friend EvtComplex operator*(const EvtComplex& c,double d);
  32   inline friend EvtComplex operator/(const EvtComplex& c,double d);
  33   inline friend EvtComplex operator/(double d,const EvtComplex& c);
  34   inline friend EvtComplex operator*(const EvtComplex& c1,const EvtComplex& c2);
  35   inline friend EvtComplex operator/(const EvtComplex& c1,const EvtComplex& c2);
  36   inline friend EvtComplex operator+(const EvtComplex& c1,const EvtComplex& c2);
  37   inline friend EvtComplex operator-(const EvtComplex& c1,const EvtComplex& c2);
  38   inline friend EvtComplex operator-(const EvtComplex& c);
  39   inline friend EvtComplex conj(const EvtComplex& c);
  40   inline friend double abs(const EvtComplex& c);
  41   inline friend double abs2(const EvtComplex& c);
  42   inline friend double arg(const EvtComplex& c);
  43   inline friend double real(const EvtComplex& c);
  44   inline friend double imag(const EvtComplex& c);
  45   inline friend EvtComplex exp(const EvtComplex& c);
  46   friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const EvtComplex& c);
  47
  48 public:
  49   EvtComplex():_rpart(0.0),_ipart(0.0){}
  50   EvtComplex(double rpart,double ipart=0.0):_rpart(rpart),_ipart(ipart){}
  51   EvtComplex(const EvtComplex& c):_rpart(c._rpart),_ipart(c._ipart){}
  52   inline EvtComplex& operator*=(double d);
  53   inline EvtComplex& operator/=(double d);
  54   EvtComplex& operator*=(EvtComplex c);
  55   EvtComplex& operator/=(EvtComplex c);
  56   inline EvtComplex& operator=(const EvtComplex& c);
  57   inline EvtComplex& operator+=(const EvtComplex& c);
  58   inline EvtComplex& operator-=(const EvtComplex& c);
  59   inline EvtComplex& operator+=(double d);
  60   inline EvtComplex& operator-=(double d);
  61   inline int operator==(const EvtComplex c);
  62   inline int operator!=(const EvtComplex c);
  63 private:
  64   double _rpart,_ipart;
  65 };
  66
  67
  68 typedef EvtComplex* EvtComplexPtr;
  69 typedef EvtComplexPtr* EvtComplexPtrPtr;
  70 typedef EvtComplexPtrPtr* EvtComplexPtrPtrPtr;
  71
  72
  73 EvtComplex& EvtComplex::operator=(const EvtComplex& c){
  74
  75   _rpart=c._rpart;
  76   _ipart=c._ipart;
  77
  78   return *this;
  79 }
  80
  81 EvtComplex& EvtComplex::operator+=(const EvtComplex& c){
  82
  83   _rpart+=c._rpart;
  84   _ipart+=c._ipart;
  85
  86   return *this;
  87 }
  88
  89 EvtComplex& EvtComplex::operator-=(const EvtComplex& c){
  90
  91   _rpart-=c._rpart;
  92   _ipart-=c._ipart;
  93
  94   return *this;
  95 }
  96
  97 EvtComplex& EvtComplex::operator+=(double d){
  98
  99   _rpart+=d;
 100
 101   return *this;
 102 }
 103
 104 EvtComplex& EvtComplex::operator-=(double d){
 105
 106   _rpart-=d;
 107
 108   return *this;
 109 }
 110
 111 EvtComplex operator*(double d,const EvtComplex& c){
 112
 113   return EvtComplex(c._rpart*d,c._ipart*d);
 114
 115 }
 116
 117 EvtComplex operator*(const EvtComplex& c, double d){
 118
 119   return EvtComplex(c._rpart*d,c._ipart*d);
 120
 121 }
 122
 123
 124
 125 EvtComplex operator/(const EvtComplex& c,double d){
 126
 127   return EvtComplex(c._rpart/d,c._ipart/d);
 128
 129 }
 130
 131 EvtComplex& EvtComplex::operator*=(double d){
 132
 133   _rpart*=d;
 134   _ipart*=d;
 135
 136   return *this;
 137
 138 }
 139
 140
 141 EvtComplex& EvtComplex::operator/=(double d){
 142
 143   _rpart/=d;
 144   _ipart/=d;
 145
 146   return *this;
 147 }
 148
 149 EvtComplex operator/(double d,const EvtComplex& c) {
 150
 151 double Num=d/(c._rpart*c._rpart+c._ipart*c._ipart);
 152
 153 return EvtComplex( Num*c._rpart, -Num*c._ipart );
 154
 155 }
 156
 157
 158
 159 EvtComplex operator/(const EvtComplex& c1,const EvtComplex& c2){
 160
 161   double inv=1.0/(c2._rpart*c2._rpart+c2._ipart*c2._ipart);
 162
 163   return EvtComplex(inv*(c1._rpart*c2._rpart+c1._ipart*c2._ipart),
 164                     inv*(c1._ipart*c2._rpart-c1._rpart*c2._ipart));
 165
 166 }
 167
 168 EvtComplex operator*(const EvtComplex& c1,const EvtComplex& c2){
 169
 170   return EvtComplex(c1._rpart*c2._rpart-c1._ipart*c2._ipart,
 171                     c1._rpart*c2._ipart+c1._ipart*c2._rpart);
 172
 173 }
 174
 175 EvtComplex operator-(const EvtComplex& c1,const EvtComplex& c2){
 176
 177   return EvtComplex(c1._rpart-c2._rpart,c1._ipart-c2._ipart);
 178
 179 }
 180
 181 EvtComplex operator+(const EvtComplex& c1,const EvtComplex& c2){
 182
 183   return EvtComplex(c1._rpart+c2._rpart,c1._ipart+c2._ipart);
 184
 185 }
 186
 187 int EvtComplex::operator==(const EvtComplex c){
 188
 189   return _rpart==c._rpart&&_ipart==c._ipart;
 190
 191 }
 192
 193 int EvtComplex::operator!=(const EvtComplex c){
 194
 195   return _rpart!=c._rpart||_ipart!=c._ipart;
 196
 197 }
 198
 199
 200 EvtComplex operator-(const EvtComplex& c){
 201
 202   return EvtComplex(-c._rpart,-c._ipart);
 203
 204 }
 205
 206 EvtComplex conj(const EvtComplex& c){
 207
 208   return EvtComplex(c._rpart,-c._ipart);
 209
 210 }
 211
 212 double abs(const EvtComplex& c){
 213
 214   double c2=c._rpart*c._rpart+c._ipart*c._ipart;
 215   if (c2<=0.0) return 0.0;
 216   return sqrt(c2);
 217
 218 }
 219
 220
 221 double abs2(const EvtComplex& c){
 222
 223   return c._rpart*c._rpart+c._ipart*c._ipart;
 224 }
 225
 226
 227 double arg(const EvtComplex& c){
 228   if ((c._rpart==0)&&(c._ipart==0)) {return 0.0;}
 229   if (c._rpart==0){
 230     if (c._ipart>0){
 231       return EvtConst::pi/2;
 232     } else {
 233       return -EvtConst::pi/2;
 234     }
 235   } else {
 236     return atan2(c._ipart,c._rpart);
 237   }
 238 }
 239
 240 double real(const EvtComplex& c){
 241
 242   return c._rpart;
 243
 244 }
 245
 246 double imag(const EvtComplex& c){
 247
 248   return c._ipart;
 249
 250 }
 251
 252 EvtComplex exp(const EvtComplex& c){
 253
 254   return exp(c._rpart)*EvtComplex(cos(c._ipart),sin(c._ipart));
 255
 256 }
 257
 258
 259
 260 #endif
 261
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 267