STEER/AliSymMatrix.h

   1 #ifndef ALISYMMATRIX_H
   2 #define ALISYMMATRIX_H
   3 /**********************************************************************************************/
   4 /* Fast symmetric matrix with dynamically expandable size.                                    */
   5 /* Only part can be used for matrix operations. It is defined as:                             */
   6 /* fNCols: rows built by constructor (GetSizeBooked)                                          */
   7 /* fNRows: number of rows added dynamically (automatically added on assignment to row)        */
   8 /*         GetNRowAdded                                                                       */
   9 /* fNRowIndex: total size (fNCols+fNRows), GetSize                                            */
  10 /* fRowLwb   : actual size to used for given operation, by default = total size, GetSizeUsed  */
  11 /*                                                                                            */
  12 /* Author: ruben.shahoyan@cern.ch                                                             */
  13 /*                                                                                            */
  14 /**********************************************************************************************/
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  16 #include <TVectorD.h>
  17 #include "AliMatrixSq.h"
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  21 class AliSymMatrix : public AliMatrixSq {
  22   //
  23  public:
  24   AliSymMatrix();
  25   AliSymMatrix(Int_t size);
  26   AliSymMatrix(const AliSymMatrix &mat);
  27   virtual ~AliSymMatrix();
  28   //
  29   void          Clear(Option_t* option="");
  30   void          Reset();
  31   //
  32   Int_t         GetSize()                                        const {return fNrowIndex;}
  33   Int_t         GetSizeUsed()                                    const {return fRowLwb;}
  34   Int_t         GetSizeBooked()                                  const {return fNcols;}
  35   Int_t         GetSizeAdded()                                   const {return fNrows;}
  36   Float_t       GetDensity()                                     const;
  37   AliSymMatrix& operator=(const AliSymMatrix& src);
  38   AliSymMatrix& operator+=(const AliSymMatrix& src);
  39   Double_t      operator()(Int_t rown, Int_t coln)               const;
  40   Double_t&     operator()(Int_t rown, Int_t coln);
  41   //
  42   Double_t      DiagElem(Int_t r)                                const {return (*(const AliSymMatrix*)this)(r,r);}
  43   Double_t&     DiagElem(Int_t r)                                      {return (*this)(r,r);}
  44   //
  45   Double_t*     GetRow(Int_t r);
  46   //
  47   void          Print(const Option_t* option="")                 const;
  48   void          AddRows(int nrows=1);
  49   void          SetSizeUsed(Int_t sz)                                  {fRowLwb = sz;}
  50   //
  51   void          Scale(Double_t coeff);
  52   void          MultiplyByVec(const Double_t* vecIn, Double_t* vecOut) const;
  53   void          MultiplyByVec(const TVectorD &vecIn, TVectorD &vecOut) const;
  54   void          AddToRow(Int_t r, Double_t *valc, Int_t *indc,Int_t n);
  55   //
  56   // ---------------------------------- Dummy methods of MatrixBase
  57   virtual       const Double_t   *GetMatrixArray  () const {return fElems;};
  58   virtual             Double_t   *GetMatrixArray  ()       {return (Double_t*)fElems;}
  59   virtual       const Int_t      *GetRowIndexArray() const {Error("GetRowIndexArray","Dummy"); return 0;};
  60   virtual             Int_t      *GetRowIndexArray()       {Error("GetRowIndexArray","Dummy"); return 0;};
  61   virtual       const Int_t      *GetColIndexArray() const {Error("GetColIndexArray","Dummy"); return 0;};
  62   virtual             Int_t      *GetColIndexArray()       {Error("GetColIndexArray","Dummy"); return 0;};
  63   virtual             TMatrixDBase &SetRowIndexArray(Int_t *) {Error("SetRowIndexArray","Dummy"); return *this;}
  64   virtual             TMatrixDBase &SetColIndexArray(Int_t *) {Error("SetColIndexArray","Dummy"); return *this;}
  65   virtual             TMatrixDBase &GetSub(Int_t,Int_t,Int_t,Int_t,TMatrixDBase &,Option_t *) const {Error("GetSub","Dummy"); return *((TMatrixDBase*)this);}
  66   virtual             TMatrixDBase &SetSub(Int_t,Int_t,const TMatrixDBase &) {Error("GetSub","Dummy"); return *this;}
  67   virtual             TMatrixDBase &ResizeTo (Int_t,Int_t,Int_t) {Error("ResizeTo","Dummy"); return *this;}
  68   virtual             TMatrixDBase &ResizeTo (Int_t,Int_t,Int_t,Int_t,Int_t) {Error("ResizeTo","Dummy"); return *this;}
  69   //
  70   // ----------------------------- Choleski methods ----------------------------------------
  71   AliSymMatrix*       DecomposeChol();                  //Obtain Cholesky decomposition L matrix
  72   void                InvertChol(AliSymMatrix* mchol);  //Invert using provided Choleski decomposition
  73   Bool_t              InvertChol();                     //Invert
  74   Bool_t              SolveChol(Double_t *brhs, Bool_t invert=kFALSE);
  75   Bool_t              SolveChol(Double_t *brhs, Double_t *bsol,Bool_t invert=kFALSE);
  76   Bool_t              SolveChol(TVectorD &brhs, Bool_t invert=kFALSE);
  77   Bool_t              SolveChol(TVectorD &brhs, TVectorD& bsol,Bool_t invert=kFALSE);
  78   //
  79   int                 SolveSpmInv(double *vecB, Bool_t stabilize=kTRUE);
  80
  81  protected:
  82   virtual             Int_t GetIndex(Int_t row,Int_t col)      const;
  83   Double_t            GetEl(Int_t row, Int_t col)              const {return operator()(row,col);}
  84   void                SetEl(Int_t row, Int_t col,Double_t val)       {operator()(row,col) = val;}
  85   //
  86  protected:
  87   Double_t*  fElems;     //   Elements booked by constructor
  88   Double_t** fElemsAdd;  //   Elements (rows) added dynamicaly
  89   //
  90   static AliSymMatrix* fgBuffer;  // buffer for fast solution
  91   static Int_t         fgCopyCnt;  // matrix copy counter
  92   ClassDef(AliSymMatrix,0) //Symmetric Matrix Class
  93 };
  94
  95
  96 //___________________________________________________________
  97 inline Int_t AliSymMatrix::GetIndex(Int_t row,Int_t col) const
  98 {
  99   // lower triangle is actually filled
 100   return ((row*(row+1))>>1) + col;
 101 }
 102
 103 //___________________________________________________________
 104 inline Double_t AliSymMatrix::operator()(Int_t row, Int_t col) const
 105 {
 106   //
 107   if (row<col) Swap(row,col);
 108   if (row>=fNrowIndex) return 0;
 109   return (const Double_t&) (row<fNcols ? fElems[GetIndex(row,col)] : (fElemsAdd[row-fNcols])[col]);
 110 }
 111
 112 //___________________________________________________________
 113 inline Double_t& AliSymMatrix::operator()(Int_t row, Int_t col)
 114 {
 115   if (row<col) Swap(row,col);
 116   if (row>=fNrowIndex) AddRows(row-fNrowIndex+1);
 117   return (row<fNcols ? fElems[GetIndex(row,col)] : (fElemsAdd[row-fNcols])[col]);
 118 }
 119
 120 //___________________________________________________________
 121 inline void AliSymMatrix::MultiplyByVec(const TVectorD &vecIn, TVectorD &vecOut) const
 122 {
 123   MultiplyByVec(vecIn.GetMatrixArray(), vecOut.GetMatrixArray());
 124 }
 125
 126 //___________________________________________________________
 127 inline void AliSymMatrix::Scale(Double_t coeff)
 128 {
 129   for (int i=fNrowIndex;i--;) for (int j=i;j--;) { double& el = operator()(i,j); if (el) el *= coeff;}
 130 }
 131
 132 //___________________________________________________________
 133 inline void AliSymMatrix::AddToRow(Int_t r, Double_t *valc, Int_t *indc,Int_t n)
 134 {
 135   for (int i=n;i--;) (*this)(indc[i],r) += valc[i];
 136 }
 137
 138 #endif