nmWATI/Include/iAlg/iAlgMath/zxAlgMatrix.h

#pragma once

#include "Defines.h"
#include "iAlgMath_global.h"

class zxAlgMatrixCol;

// 矩阵
// 注：本矩阵类有些特殊，包括两个部分，由于时间限制，未做统一整合，后续再进行处理件
// 1.处理解释中用的矩阵操作，以本类为载体，类缓存模式，并且引用 zxAlgMatrixCol，对应 zxAlgMatrix.cpp 文件
// 2.拟合回归算法中用到的矩阵相关，大都是static函数，以VecDouble为载体，对应 zxAlgMatrixEx.cpp 文件
class I_ALGMATH_EXPORT zxAlgMatrix
{

public:

    zxAlgMatrix();
    zxAlgMatrix(int rows, int cols, double val = 0.0);
    virtual ~zxAlgMatrix();

    /////////////////////////////////////////////////////////
    // 1.处理解释中用的矩阵操作，以本类为载体，类缓存模式，并且引用 zxAlgMatrixCol，对应 zxAlgMatrix.cpp 文件

public:

    static zxAlgMatrix Zero(int nRow, int nCol); //初始化
    int rows() const; //获取行数
    int cols() const; //获取列数

    void set(int row, int col, double value); //设置元素
    double get(int row, int col) const; //获取元素
    double operator()(int row, int col = 0) const;//访问元素
    double& operator()(int row, int col = 0);

    zxAlgMatrix operator= (zxAlgMatrix other); //赋值函数

    zxAlgMatrix operator+ (zxAlgMatrix other); //矩阵相加
    zxAlgMatrix operator- (zxAlgMatrix other); //矩阵相减
    zxAlgMatrix operator* (zxAlgMatrix other); //矩阵相乘
    zxAlgMatrix operator/ (zxAlgMatrix& other);//矩阵相除
    zxAlgMatrixCol operator* (const zxAlgMatrixCol& vec); //矩阵与行列式相乘
    zxAlgMatrix operator-() ; //矩阵求负

    zxAlgMatrix transpose(); //矩阵转置
    zxAlgMatrix inverse(); //矩阵求逆
    double determinant(); //行列式

protected:

    // 数据体
    VVecDouble m_vvecData;

    /////////////////////////////////////////////////////////
    // 2.拟合回归算法中用到的矩阵相关，大都是static函数，以VecDouble为载体，对应 zxAlgMatrixEx.cpp 文件

public:

    // 求矩阵行列式。
    static double matrixDet(VecDouble vMatrix, int nRow);

    // 矩阵乘法，矩阵*矩阵
    static bool plusMatrix(VecDouble& vResult, int &nResultRow, \
                           VecDouble vLeft, int nLetfRow, \
                           VecDouble vRight, int nRightRow);

    // 矩阵乘法，矩阵*数值
    static bool plusMatrix(VecDouble& vResult, double dFactor);

    // 将矩阵由一维形式转为二维形式
    static bool vec2VecRow2D(VecDouble vec, int nRow, \
                                   VVecDouble& vec2D);

    // 行*列
    static bool plusRow(double& dResult,VecDouble vRow, \
                        VecDouble vCol);

    // 求矩阵伴随阵
    static bool adjoinMatrix(VecDouble& vMatrix, int nRow);

    // 求矩阵某一个元素的代数余子式
    static bool cofactor(double &dResult, VecDouble vMatrix, \
                         int nRow, int i, int j);

    // 矩阵求逆
    static bool inverseMatrix(VecDouble& vMatrix, int nRow);

    // 矩阵转置
    static bool transposeMatrix(VecDouble& vMatrix, int& nRow);

    // 矩阵加法
    static bool AddMatrix(VecDouble& vResult, int &nResultRow, \
                          VecDouble vLeft, int nLetfRow, \
                          VecDouble vRight, int nRightRow);
    // 矩阵减法
    static bool subMatrix(VecDouble& vResult, int& nResultRow, \
                          VecDouble vLeft, int nLetfRow, \
                          VecDouble vRight, int nRightRow);
};

// 列向量
class I_ALGMATH_EXPORT zxAlgMatrixCol
{
public:

    zxAlgMatrixCol();
    zxAlgMatrixCol(int nRow, int nCol = 1,  double val = 0.0);

    static zxAlgMatrixCol Zero(int nRow, int nCol = 1);
    int rows();

    double operator()(int i, int j = 0) const;
    double& operator()(int i, int j = 0);

    double& operator[](int i);
    const double& operator[](int i) const;

    // 赋值函数
    zxAlgMatrixCol operator=( zxAlgMatrixCol other);

protected:

    // 数据体
    VecDouble m_vecData;
};