Remove Jama package from main package, add Jama dependency
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parent
0320b46a11
commit
49e1d53bd1
@ -26,7 +26,8 @@ repositories {
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|||||||
mavenCentral()
|
mavenCentral()
|
||||||
}
|
}
|
||||||
dependencies {
|
dependencies {
|
||||||
compile group: 'javax.help', name: 'javahelp', version:'2.0.05'
|
compile group: 'javax.help', name: 'javahelp', version: '2.0.05'
|
||||||
compile group: 'org.yaml', name: 'snakeyaml', version:'1.16'
|
compile group: 'org.yaml', name: 'snakeyaml', version: '1.16'
|
||||||
testCompile group: 'junit', name: 'junit', version:'4.11'
|
compile group: 'gov.nist.math', name: 'jama', version: '1.0.3'
|
||||||
|
testCompile group: 'junit', name: 'junit', version: '4.11'
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -5,7 +5,7 @@ import eva2.optimization.population.InterfacePopulationChangedEventListener;
|
|||||||
import eva2.optimization.population.Population;
|
import eva2.optimization.population.Population;
|
||||||
import eva2.optimization.strategies.EvolutionStrategies;
|
import eva2.optimization.strategies.EvolutionStrategies;
|
||||||
import eva2.tools.EVAERROR;
|
import eva2.tools.EVAERROR;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.Matrix;
|
import Jama.Matrix;
|
||||||
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
||||||
|
|
||||||
import java.io.Serializable;
|
import java.io.Serializable;
|
||||||
|
@ -4,8 +4,8 @@ import eva2.optimization.individuals.AbstractEAIndividual;
|
|||||||
import eva2.optimization.individuals.InterfaceESIndividual;
|
import eva2.optimization.individuals.InterfaceESIndividual;
|
||||||
import eva2.optimization.population.Population;
|
import eva2.optimization.population.Population;
|
||||||
import eva2.problems.InterfaceOptimizationProblem;
|
import eva2.problems.InterfaceOptimizationProblem;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.EigenvalueDecomposition;
|
import Jama.EigenvalueDecomposition;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.Matrix;
|
import Jama.Matrix;
|
||||||
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
||||||
import eva2.tools.math.RNG;
|
import eva2.tools.math.RNG;
|
||||||
import eva2.util.annotation.Description;
|
import eva2.util.annotation.Description;
|
||||||
|
@ -4,7 +4,7 @@ import eva2.optimization.individuals.AbstractEAIndividual;
|
|||||||
import eva2.optimization.individuals.InterfaceESIndividual;
|
import eva2.optimization.individuals.InterfaceESIndividual;
|
||||||
import eva2.optimization.population.Population;
|
import eva2.optimization.population.Population;
|
||||||
import eva2.problems.InterfaceOptimizationProblem;
|
import eva2.problems.InterfaceOptimizationProblem;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.Matrix;
|
import Jama.Matrix;
|
||||||
import eva2.util.annotation.Description;
|
import eva2.util.annotation.Description;
|
||||||
|
|
||||||
@Description("This is the CMA mutation according to Igel,Hansen,Roth 2007")
|
@Description("This is the CMA mutation according to Igel,Hansen,Roth 2007")
|
||||||
|
@ -11,7 +11,7 @@ import eva2.optimization.strategies.EvolutionStrategies;
|
|||||||
import eva2.problems.InterfaceOptimizationProblem;
|
import eva2.problems.InterfaceOptimizationProblem;
|
||||||
import eva2.tools.EVAERROR;
|
import eva2.tools.EVAERROR;
|
||||||
import eva2.tools.Pair;
|
import eva2.tools.Pair;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.EigenvalueDecomposition;
|
import Jama.EigenvalueDecomposition;
|
||||||
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
||||||
import eva2.tools.math.RNG;
|
import eva2.tools.math.RNG;
|
||||||
import eva2.util.annotation.Description;
|
import eva2.util.annotation.Description;
|
||||||
|
@ -10,7 +10,7 @@ import eva2.optimization.operator.selection.probability.AbstractSelProb;
|
|||||||
import eva2.tools.EVAERROR;
|
import eva2.tools.EVAERROR;
|
||||||
import eva2.tools.Pair;
|
import eva2.tools.Pair;
|
||||||
import eva2.tools.Serializer;
|
import eva2.tools.Serializer;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.Matrix;
|
import Jama.Matrix;
|
||||||
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
||||||
import eva2.tools.math.RNG;
|
import eva2.tools.math.RNG;
|
||||||
import eva2.tools.math.StatisticUtils;
|
import eva2.tools.math.StatisticUtils;
|
||||||
|
@ -20,7 +20,7 @@ import eva2.problems.InterfaceAdditionalPopulationInformer;
|
|||||||
import eva2.problems.InterfaceProblemDouble;
|
import eva2.problems.InterfaceProblemDouble;
|
||||||
import eva2.tools.chart2d.DPoint;
|
import eva2.tools.chart2d.DPoint;
|
||||||
import eva2.tools.chart2d.DPointSet;
|
import eva2.tools.chart2d.DPointSet;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.Matrix;
|
import Jama.Matrix;
|
||||||
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
||||||
import eva2.tools.math.RNG;
|
import eva2.tools.math.RNG;
|
||||||
import eva2.util.annotation.Description;
|
import eva2.util.annotation.Description;
|
||||||
|
@ -19,7 +19,7 @@ import eva2.optimization.strategies.InterfaceOptimizer;
|
|||||||
import eva2.tools.Pair;
|
import eva2.tools.Pair;
|
||||||
import eva2.tools.ToolBox;
|
import eva2.tools.ToolBox;
|
||||||
import eva2.tools.diagram.ColorBarCalculator;
|
import eva2.tools.diagram.ColorBarCalculator;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.Matrix;
|
import Jama.Matrix;
|
||||||
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
import eva2.tools.math.Mathematics;
|
||||||
import eva2.tools.math.RNG;
|
import eva2.tools.math.RNG;
|
||||||
import eva2.util.annotation.Parameter;
|
import eva2.util.annotation.Parameter;
|
||||||
|
@ -1,187 +0,0 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math.Jama;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Cholesky Decomposition.
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|
||||||
* <p>
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||||||
* For a symmetric, positive definite matrix A, the Cholesky decomposition
|
|
||||||
* is an lower triangular matrix L so that A = L*L'.
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* If the matrix is not symmetric or positive definite, the constructor
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||||||
* returns a partial decomposition and sets an internal flag that may
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|
||||||
* be queried by the isSPD() method.
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||||||
*/
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||||||
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||||||
public class CholeskyDecomposition implements java.io.Serializable {
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Array for internal storage of decomposition.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal array storage.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[][] L;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Row and column dimension (square matrix).
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial matrix dimension.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private int n;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Symmetric and positive definite flag.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial is symmetric and positive definite flag.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private boolean isspd;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Cholesky algorithm for symmetric and positive definite matrix.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param arg A square, symmetric matrix.
|
|
||||||
* @return Structure to access L and isspd flag.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
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||||||
public CholeskyDecomposition(Matrix matrix) {
|
|
||||||
// Initialize.
|
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||||||
double[][] A = matrix.getArray();
|
|
||||||
n = matrix.getRowDimension();
|
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||||||
L = new double[n][n];
|
|
||||||
isspd = (matrix.getColumnDimension() == n);
|
|
||||||
// Main loop.
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|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
double[] Lrowj = L[j];
|
|
||||||
double d = 0.0;
|
|
||||||
for (int k = 0; k < j; k++) {
|
|
||||||
double[] Lrowk = L[k];
|
|
||||||
double s = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = 0; i < k; i++) {
|
|
||||||
s += Lrowk[i] * Lrowj[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
Lrowj[k] = s = (A[j][k] - s) / L[k][k];
|
|
||||||
d += s * s;
|
|
||||||
isspd &= (A[k][j] == A[j][k]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
d = A[j][j] - d;
|
|
||||||
isspd &= (d > 0.0);
|
|
||||||
L[j][j] = Math.sqrt(Math.max(d, 0.0));
|
|
||||||
for (int k = j + 1; k < n; k++) {
|
|
||||||
L[j][k] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// \** Right Triangular Cholesky Decomposition.
|
|
||||||
// <P>
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||||||
// For a symmetric, positive definite matrix A, the Right Cholesky
|
|
||||||
// decomposition is an upper triangular matrix R so that A = R'*R.
|
|
||||||
// This constructor computes R with the Fortran inspired column oriented
|
|
||||||
// algorithm used in LINPACK and MATLAB. In Java, we suspect a row oriented,
|
|
||||||
// lower triangular decomposition is faster. We have temporarily included
|
|
||||||
// this constructor here until timing experiments confirm this suspicion.
|
|
||||||
// *\
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||||||
|
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||||||
|
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||||||
private transient double[][] R;
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||||||
|
|
||||||
|
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||||||
public CholeskyDecomposition(Matrix Arg, int rightflag) {
|
|
||||||
// Initialize.
|
|
||||||
double[][] A = Arg.getArray();
|
|
||||||
n = Arg.getColumnDimension();
|
|
||||||
R = new double[n][n];
|
|
||||||
isspd = (Arg.getColumnDimension() == n);
|
|
||||||
// Main loop.
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
double d = 0.0;
|
|
||||||
for (int k = 0; k < j; k++) {
|
|
||||||
double s = A[k][j];
|
|
||||||
for (int i = 0; i < k; i++) {
|
|
||||||
s -= R[i][k] * R[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
R[k][j] = s /= R[k][k];
|
|
||||||
d += s * s;
|
|
||||||
isspd &= (A[k][j] == A[j][k]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
d = A[j][j] - d;
|
|
||||||
isspd &= (d > 0.0);
|
|
||||||
R[j][j] = Math.sqrt(Math.max(d, 0.0));
|
|
||||||
for (int k = j + 1; k < n; k++) {
|
|
||||||
R[k][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
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||||||
public Matrix getR() {
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||||||
return new Matrix(R, n, n);
|
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||||||
}
|
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||||||
|
|
||||||
|
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||||||
/**
|
|
||||||
* Is the matrix symmetric and positive definite?
|
|
||||||
*
|
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||||||
* @return true if A is symmetric and positive definite.
|
|
||||||
*/
|
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||||||
|
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||||||
public boolean isSPD() {
|
|
||||||
return isspd;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return triangular factor.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return L
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
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|
||||||
public Matrix getL() {
|
|
||||||
return new Matrix(L, n, n);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Solve A*X = B
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param B A Matrix with as many rows as A and any number of columns.
|
|
||||||
* @return X so that L*L'*X = B
|
|
||||||
* @throws IllegalArgumentException Matrix row dimensions must agree.
|
|
||||||
* @throws RuntimeException Matrix is not symmetric positive definite.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public Matrix solve(Matrix B) {
|
|
||||||
if (B.getRowDimension() != n) {
|
|
||||||
throw new IllegalArgumentException("Matrix row dimensions must agree.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (!isspd) {
|
|
||||||
throw new RuntimeException("Matrix is not symmetric positive definite.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Copy right hand side.
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||||||
double[][] X = B.getArrayCopy();
|
|
||||||
int nx = B.getColumnDimension();
|
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||||||
|
|
||||||
// Solve L*Y = B;
|
|
||||||
for (int k = 0; k < n; k++) {
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < n; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[i][j] -= X[k][j] * L[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[k][j] /= L[k][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Solve L'*X = Y;
|
|
||||||
for (int k = n - 1; k >= 0; k--) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[k][j] /= L[k][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = 0; i < k; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[i][j] -= X[k][j] * L[k][i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return new Matrix(X, n, nx);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
@ -1,956 +0,0 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math.Jama;
|
|
||||||
|
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.util.Maths;
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Eigenvalues and eigenvectors of a real matrix.
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* If A is symmetric, then A = V*D*V' where the eigenvalue matrix D is
|
|
||||||
* diagonal and the eigenvector matrix V is orthogonal.
|
|
||||||
* I.e. A = V.times(D.times(V.transpose())) and
|
|
||||||
* V.times(V.transpose()) equals the identiCty matrix.
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* If A is not symmetric, then the eigenvalue matrix D is block diagonal
|
|
||||||
* with the real eigenvalues in 1-by-1 blocks and any complex eigenvalues,
|
|
||||||
* lambda + i*mu, in 2-by-2 blocks, [lambda, mu; -mu, lambda]. The
|
|
||||||
* columns of V represent the eigenvectors in the sense that A*V = V*D,
|
|
||||||
* i.e. A.times(V) equals V.times(D). The matrix V may be badly
|
|
||||||
* conditioned, or even singular, so the validity of the equation
|
|
||||||
* A = V*D*inverse(V) depends upon V.cond().
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public class EigenvalueDecomposition implements java.io.Serializable {
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Row and column dimension (square matrix).
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial matrix dimension.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private int n;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Symmetry flag.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal symmetry flag.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private boolean issymmetric;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Arrays for internal storage of eigenvalues.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal storage of eigenvalues.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[] d, e;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Array for internal storage of eigenvectors.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal storage of eigenvectors.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[][] V;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Array for internal storage of nonsymmetric Hessenberg form.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal storage of nonsymmetric Hessenberg form.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[][] H;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Working storage for nonsymmetric algorithm.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial working storage for nonsymmetric algorithm.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[] ort;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Symmetric Householder reduction to tridiagonal form.
|
|
||||||
|
|
||||||
private void tred2() {
|
|
||||||
|
|
||||||
// This is derived from the Algol procedures tred2 by
|
|
||||||
// Bowdler, Martin, Reinsch, and Wilkinson, Handbook for
|
|
||||||
// Auto. Comp., Vol.ii-Linear Algebra, and the corresponding
|
|
||||||
// Fortran subroutine in EISPACK.
|
|
||||||
|
|
||||||
System.arraycopy(V[n - 1], 0, d, 0, n);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Householder reduction to tridiagonal form.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Scale to avoid under/overflow.
|
|
||||||
|
|
||||||
double scale = 0.0;
|
|
||||||
double h = 0.0;
|
|
||||||
for (int k = 0; k < i; k++) {
|
|
||||||
scale += Math.abs(d[k]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (scale == 0.0) {
|
|
||||||
e[i] = d[i - 1];
|
|
||||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
|
||||||
d[j] = V[i - 1][j];
|
|
||||||
V[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
V[j][i] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Generate Householder vector.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int k = 0; k < i; k++) {
|
|
||||||
d[k] /= scale;
|
|
||||||
h += d[k] * d[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
double f = d[i - 1];
|
|
||||||
double g = Math.sqrt(h);
|
|
||||||
if (f > 0) {
|
|
||||||
g = -g;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
e[i] = scale * g;
|
|
||||||
h -= f * g;
|
|
||||||
d[i - 1] = f - g;
|
|
||||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
|
||||||
e[j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Apply similarity transformation to remaining columns.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
|
||||||
f = d[j];
|
|
||||||
V[j][i] = f;
|
|
||||||
g = e[j] + V[j][j] * f;
|
|
||||||
for (int k = j + 1; k <= i - 1; k++) {
|
|
||||||
g += V[k][j] * d[k];
|
|
||||||
e[k] += V[k][j] * f;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
e[j] = g;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
f = 0.0;
|
|
||||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
|
||||||
e[j] /= h;
|
|
||||||
f += e[j] * d[j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
double hh = f / (h + h);
|
|
||||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
|
||||||
e[j] -= hh * d[j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
|
||||||
f = d[j];
|
|
||||||
g = e[j];
|
|
||||||
for (int k = j; k <= i - 1; k++) {
|
|
||||||
V[k][j] -= (f * e[k] + g * d[k]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
d[j] = V[i - 1][j];
|
|
||||||
V[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
d[i] = h;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
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||||||
// Accumulate transformations.
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||||||
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||||||
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
|
|
||||||
V[n - 1][i] = V[i][i];
|
|
||||||
V[i][i] = 1.0;
|
|
||||||
double h = d[i + 1];
|
|
||||||
if (h != 0.0) {
|
|
||||||
for (int k = 0; k <= i; k++) {
|
|
||||||
d[k] = V[k][i + 1] / h;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = 0; j <= i; j++) {
|
|
||||||
double g = 0.0;
|
|
||||||
for (int k = 0; k <= i; k++) {
|
|
||||||
g += V[k][i + 1] * V[k][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int k = 0; k <= i; k++) {
|
|
||||||
V[k][j] -= g * d[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int k = 0; k <= i; k++) {
|
|
||||||
V[k][i + 1] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
d[j] = V[n - 1][j];
|
|
||||||
V[n - 1][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
V[n - 1][n - 1] = 1.0;
|
|
||||||
e[0] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Symmetric tridiagonal QL algorithm.
|
|
||||||
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||||||
private void tql2() {
|
|
||||||
|
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||||||
// This is derived from the Algol procedures tql2, by
|
|
||||||
// Bowdler, Martin, Reinsch, and Wilkinson, Handbook for
|
|
||||||
// Auto. Comp., Vol.ii-Linear Algebra, and the corresponding
|
|
||||||
// Fortran subroutine in EISPACK.
|
|
||||||
|
|
||||||
System.arraycopy(e, 1, e, 0, n - 1);
|
|
||||||
e[n - 1] = 0.0;
|
|
||||||
|
|
||||||
double f = 0.0;
|
|
||||||
double tst1 = 0.0;
|
|
||||||
double eps = Math.pow(2.0, -52.0);
|
|
||||||
for (int l = 0; l < n; l++) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Find small subdiagonal element
|
|
||||||
|
|
||||||
tst1 = Math.max(tst1, Math.abs(d[l]) + Math.abs(e[l]));
|
|
||||||
int m = l;
|
|
||||||
while (m < n) {
|
|
||||||
if (Math.abs(e[m]) <= eps * tst1) {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
m++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// If m == l, d[l] is an eigenvalue,
|
|
||||||
// otherwise, iterate.
|
|
||||||
|
|
||||||
if (m > l) {
|
|
||||||
int iter = 0;
|
|
||||||
do {
|
|
||||||
iter += 1; // (Could check iteration count here.)
|
|
||||||
|
|
||||||
// Compute implicit shift
|
|
||||||
|
|
||||||
double g = d[l];
|
|
||||||
double p = (d[l + 1] - g) / (2.0 * e[l]);
|
|
||||||
double r = Maths.hypot(p, 1.0);
|
|
||||||
if (p < 0) {
|
|
||||||
r = -r;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
d[l] = e[l] / (p + r);
|
|
||||||
d[l + 1] = e[l] * (p + r);
|
|
||||||
double dl1 = d[l + 1];
|
|
||||||
double h = g - d[l];
|
|
||||||
for (int i = l + 2; i < n; i++) {
|
|
||||||
d[i] -= h;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
f += h;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Implicit QL transformation.
|
|
||||||
|
|
||||||
p = d[m];
|
|
||||||
double c = 1.0;
|
|
||||||
double c2 = c;
|
|
||||||
double c3 = c;
|
|
||||||
double el1 = e[l + 1];
|
|
||||||
double s = 0.0;
|
|
||||||
double s2 = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = m - 1; i >= l; i--) {
|
|
||||||
c3 = c2;
|
|
||||||
c2 = c;
|
|
||||||
s2 = s;
|
|
||||||
g = c * e[i];
|
|
||||||
h = c * p;
|
|
||||||
r = Maths.hypot(p, e[i]);
|
|
||||||
e[i + 1] = s * r;
|
|
||||||
s = e[i] / r;
|
|
||||||
c = p / r;
|
|
||||||
p = c * d[i] - s * g;
|
|
||||||
d[i + 1] = h + s * (c * g + s * d[i]);
|
|
||||||
|
|
||||||
// Accumulate transformation.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int k = 0; k < n; k++) {
|
|
||||||
h = V[k][i + 1];
|
|
||||||
V[k][i + 1] = s * V[k][i] + c * h;
|
|
||||||
V[k][i] = c * V[k][i] - s * h;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
p = -s * s2 * c3 * el1 * e[l] / dl1;
|
|
||||||
e[l] = s * p;
|
|
||||||
d[l] = c * p;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Check for convergence.
|
|
||||||
|
|
||||||
} while (Math.abs(e[l]) > eps * tst1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
d[l] += f;
|
|
||||||
e[l] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Sort eigenvalues and corresponding vectors.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
|
|
||||||
int k = i;
|
|
||||||
double p = d[i];
|
|
||||||
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
|
|
||||||
if (d[j] < p) {
|
|
||||||
k = j;
|
|
||||||
p = d[j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (k != i) {
|
|
||||||
d[k] = d[i];
|
|
||||||
d[i] = p;
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
p = V[j][i];
|
|
||||||
V[j][i] = V[j][k];
|
|
||||||
V[j][k] = p;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Nonsymmetric reduction to Hessenberg form.
|
|
||||||
|
|
||||||
private void orthes() {
|
|
||||||
|
|
||||||
// This is derived from the Algol procedures orthes and ortran,
|
|
||||||
// by Martin and Wilkinson, Handbook for Auto. Comp.,
|
|
||||||
// Vol.ii-Linear Algebra, and the corresponding
|
|
||||||
// Fortran subroutines in EISPACK.
|
|
||||||
|
|
||||||
int low = 0;
|
|
||||||
int high = n - 1;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int m = low + 1; m <= high - 1; m++) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Scale column.
|
|
||||||
|
|
||||||
double scale = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = m; i <= high; i++) {
|
|
||||||
scale += Math.abs(H[i][m - 1]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (scale != 0.0) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Compute Householder transformation.
|
|
||||||
|
|
||||||
double h = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = high; i >= m; i--) {
|
|
||||||
ort[i] = H[i][m - 1] / scale;
|
|
||||||
h += ort[i] * ort[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
double g = Math.sqrt(h);
|
|
||||||
if (ort[m] > 0) {
|
|
||||||
g = -g;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
h -= ort[m] * g;
|
|
||||||
ort[m] -= g;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Apply Householder similarity transformation
|
|
||||||
// H = (I-u*u'/h)*H*(I-u*u')/h)
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = m; j < n; j++) {
|
|
||||||
double f = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = high; i >= m; i--) {
|
|
||||||
f += ort[i] * H[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
f /= h;
|
|
||||||
for (int i = m; i <= high; i++) {
|
|
||||||
H[i][j] -= f * ort[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i <= high; i++) {
|
|
||||||
double f = 0.0;
|
|
||||||
for (int j = high; j >= m; j--) {
|
|
||||||
f += ort[j] * H[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
f /= h;
|
|
||||||
for (int j = m; j <= high; j++) {
|
|
||||||
H[i][j] -= f * ort[j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
ort[m] = scale * ort[m];
|
|
||||||
H[m][m - 1] = scale * g;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Accumulate transformations (Algol's ortran).
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
V[i][j] = (i == j ? 1.0 : 0.0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int m = high - 1; m >= low + 1; m--) {
|
|
||||||
if (H[m][m - 1] != 0.0) {
|
|
||||||
for (int i = m + 1; i <= high; i++) {
|
|
||||||
ort[i] = H[i][m - 1];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = m; j <= high; j++) {
|
|
||||||
double g = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = m; i <= high; i++) {
|
|
||||||
g += ort[i] * V[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
// Double division avoids possible underflow
|
|
||||||
g = (g / ort[m]) / H[m][m - 1];
|
|
||||||
for (int i = m; i <= high; i++) {
|
|
||||||
V[i][j] += g * ort[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// Complex scalar division.
|
|
||||||
|
|
||||||
private transient double cdivr, cdivi;
|
|
||||||
|
|
||||||
private void cdiv(double xr, double xi, double yr, double yi) {
|
|
||||||
double r, d;
|
|
||||||
if (Math.abs(yr) > Math.abs(yi)) {
|
|
||||||
r = yi / yr;
|
|
||||||
d = yr + r * yi;
|
|
||||||
cdivr = (xr + r * xi) / d;
|
|
||||||
cdivi = (xi - r * xr) / d;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
r = yr / yi;
|
|
||||||
d = yi + r * yr;
|
|
||||||
cdivr = (r * xr + xi) / d;
|
|
||||||
cdivi = (r * xi - xr) / d;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// Nonsymmetric reduction from Hessenberg to real Schur form.
|
|
||||||
|
|
||||||
private void hqr2() {
|
|
||||||
|
|
||||||
// This is derived from the Algol procedure hqr2,
|
|
||||||
// by Martin and Wilkinson, Handbook for Auto. Comp.,
|
|
||||||
// Vol.ii-Linear Algebra, and the corresponding
|
|
||||||
// Fortran subroutine in EISPACK.
|
|
||||||
|
|
||||||
// Initialize
|
|
||||||
|
|
||||||
int nn = this.n;
|
|
||||||
int n = nn - 1;
|
|
||||||
int low = 0;
|
|
||||||
int high = nn - 1;
|
|
||||||
double eps = Math.pow(2.0, -52.0);
|
|
||||||
double exshift = 0.0;
|
|
||||||
double p = 0, q = 0, r = 0, s = 0, z = 0, t, w, x, y;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Store roots isolated by balanc and compute matrix norm
|
|
||||||
|
|
||||||
double norm = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = 0; i < nn; i++) {
|
|
||||||
if (i < low | i > high) {
|
|
||||||
d[i] = H[i][i];
|
|
||||||
e[i] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = Math.max(i - 1, 0); j < nn; j++) {
|
|
||||||
norm += Math.abs(H[i][j]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Outer loop over eigenvalue index
|
|
||||||
|
|
||||||
int iter = 0;
|
|
||||||
while (n >= low) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Look for single small sub-diagonal element
|
|
||||||
|
|
||||||
int l = n;
|
|
||||||
while (l > low) {
|
|
||||||
s = Math.abs(H[l - 1][l - 1]) + Math.abs(H[l][l]);
|
|
||||||
if (s == 0.0) {
|
|
||||||
s = norm;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (Math.abs(H[l][l - 1]) < eps * s) {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
l--;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Check for convergence
|
|
||||||
// One root found
|
|
||||||
|
|
||||||
if (l == n) {
|
|
||||||
H[n][n] += exshift;
|
|
||||||
d[n] = H[n][n];
|
|
||||||
e[n] = 0.0;
|
|
||||||
n--;
|
|
||||||
iter = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Two roots found
|
|
||||||
|
|
||||||
} else if (l == n - 1) {
|
|
||||||
w = H[n][n - 1] * H[n - 1][n];
|
|
||||||
p = (H[n - 1][n - 1] - H[n][n]) / 2.0;
|
|
||||||
q = p * p + w;
|
|
||||||
z = Math.sqrt(Math.abs(q));
|
|
||||||
H[n][n] += exshift;
|
|
||||||
H[n - 1][n - 1] += exshift;
|
|
||||||
x = H[n][n];
|
|
||||||
|
|
||||||
// Real pair
|
|
||||||
|
|
||||||
if (q >= 0) {
|
|
||||||
if (p >= 0) {
|
|
||||||
z = p + z;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
z = p - z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
d[n - 1] = x + z;
|
|
||||||
d[n] = d[n - 1];
|
|
||||||
if (z != 0.0) {
|
|
||||||
d[n] = x - w / z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
e[n - 1] = 0.0;
|
|
||||||
e[n] = 0.0;
|
|
||||||
x = H[n][n - 1];
|
|
||||||
s = Math.abs(x) + Math.abs(z);
|
|
||||||
p = x / s;
|
|
||||||
q = z / s;
|
|
||||||
r = Math.sqrt(p * p + q * q);
|
|
||||||
p /= r;
|
|
||||||
q /= r;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Row modification
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = n - 1; j < nn; j++) {
|
|
||||||
z = H[n - 1][j];
|
|
||||||
H[n - 1][j] = q * z + p * H[n][j];
|
|
||||||
H[n][j] = q * H[n][j] - p * z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Column modification
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i <= n; i++) {
|
|
||||||
z = H[i][n - 1];
|
|
||||||
H[i][n - 1] = q * z + p * H[i][n];
|
|
||||||
H[i][n] = q * H[i][n] - p * z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Accumulate transformations
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = low; i <= high; i++) {
|
|
||||||
z = V[i][n - 1];
|
|
||||||
V[i][n - 1] = q * z + p * V[i][n];
|
|
||||||
V[i][n] = q * V[i][n] - p * z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Complex pair
|
|
||||||
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
d[n - 1] = x + p;
|
|
||||||
d[n] = x + p;
|
|
||||||
e[n - 1] = z;
|
|
||||||
e[n] = -z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
n -= 2;
|
|
||||||
iter = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// No convergence yet
|
|
||||||
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Form shift
|
|
||||||
|
|
||||||
x = H[n][n];
|
|
||||||
y = 0.0;
|
|
||||||
w = 0.0;
|
|
||||||
if (l < n) {
|
|
||||||
y = H[n - 1][n - 1];
|
|
||||||
w = H[n][n - 1] * H[n - 1][n];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Wilkinson's original ad hoc shift
|
|
||||||
|
|
||||||
if (iter == 10) {
|
|
||||||
exshift += x;
|
|
||||||
for (int i = low; i <= n; i++) {
|
|
||||||
H[i][i] -= x;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
s = Math.abs(H[n][n - 1]) + Math.abs(H[n - 1][n - 2]);
|
|
||||||
x = y = 0.75 * s;
|
|
||||||
w = -0.4375 * s * s;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// MATLAB's new ad hoc shift
|
|
||||||
|
|
||||||
if (iter == 30) {
|
|
||||||
s = (y - x) / 2.0;
|
|
||||||
s = s * s + w;
|
|
||||||
if (s > 0) {
|
|
||||||
s = Math.sqrt(s);
|
|
||||||
if (y < x) {
|
|
||||||
s = -s;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
s = x - w / ((y - x) / 2.0 + s);
|
|
||||||
for (int i = low; i <= n; i++) {
|
|
||||||
H[i][i] -= s;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
exshift += s;
|
|
||||||
x = y = w = 0.964;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
iter += 1; // (Could check iteration count here.)
|
|
||||||
|
|
||||||
// Look for two consecutive small sub-diagonal elements
|
|
||||||
|
|
||||||
int m = n - 2;
|
|
||||||
while (m >= l) {
|
|
||||||
z = H[m][m];
|
|
||||||
r = x - z;
|
|
||||||
s = y - z;
|
|
||||||
p = (r * s - w) / H[m + 1][m] + H[m][m + 1];
|
|
||||||
q = H[m + 1][m + 1] - z - r - s;
|
|
||||||
r = H[m + 2][m + 1];
|
|
||||||
s = Math.abs(p) + Math.abs(q) + Math.abs(r);
|
|
||||||
p /= s;
|
|
||||||
q /= s;
|
|
||||||
r /= s;
|
|
||||||
if (m == l) {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (Math.abs(H[m][m - 1]) * (Math.abs(q) + Math.abs(r)) <
|
|
||||||
eps * (Math.abs(p) * (Math.abs(H[m - 1][m - 1]) + Math.abs(z) +
|
|
||||||
Math.abs(H[m + 1][m + 1])))) {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
m--;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = m + 2; i <= n; i++) {
|
|
||||||
H[i][i - 2] = 0.0;
|
|
||||||
if (i > m + 2) {
|
|
||||||
H[i][i - 3] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Double QR step involving rows l:n and columns m:n
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int k = m; k <= n - 1; k++) {
|
|
||||||
boolean notlast = (k != n - 1);
|
|
||||||
if (k != m) {
|
|
||||||
p = H[k][k - 1];
|
|
||||||
q = H[k + 1][k - 1];
|
|
||||||
r = (notlast ? H[k + 2][k - 1] : 0.0);
|
|
||||||
x = Math.abs(p) + Math.abs(q) + Math.abs(r);
|
|
||||||
if (x != 0.0) {
|
|
||||||
p /= x;
|
|
||||||
q /= x;
|
|
||||||
r /= x;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (x == 0.0) {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
s = Math.sqrt(p * p + q * q + r * r);
|
|
||||||
if (p < 0) {
|
|
||||||
s = -s;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (s != 0) {
|
|
||||||
if (k != m) {
|
|
||||||
H[k][k - 1] = -s * x;
|
|
||||||
} else if (l != m) {
|
|
||||||
H[k][k - 1] = -H[k][k - 1];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
p += s;
|
|
||||||
x = p / s;
|
|
||||||
y = q / s;
|
|
||||||
z = r / s;
|
|
||||||
q /= p;
|
|
||||||
r /= p;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Row modification
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = k; j < nn; j++) {
|
|
||||||
p = H[k][j] + q * H[k + 1][j];
|
|
||||||
if (notlast) {
|
|
||||||
p += r * H[k + 2][j];
|
|
||||||
H[k + 2][j] -= p * z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
H[k][j] -= p * x;
|
|
||||||
H[k + 1][j] -= p * y;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Column modification
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i <= Math.min(n, k + 3); i++) {
|
|
||||||
p = x * H[i][k] + y * H[i][k + 1];
|
|
||||||
if (notlast) {
|
|
||||||
p += z * H[i][k + 2];
|
|
||||||
H[i][k + 2] -= p * r;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
H[i][k] -= p;
|
|
||||||
H[i][k + 1] -= p * q;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Accumulate transformations
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = low; i <= high; i++) {
|
|
||||||
p = x * V[i][k] + y * V[i][k + 1];
|
|
||||||
if (notlast) {
|
|
||||||
p += z * V[i][k + 2];
|
|
||||||
V[i][k + 2] -= p * r;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
V[i][k] -= p;
|
|
||||||
V[i][k + 1] -= p * q;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} // (s != 0)
|
|
||||||
} // k loop
|
|
||||||
} // check convergence
|
|
||||||
} // while (n >= low)
|
|
||||||
|
|
||||||
// Backsubstitute to find vectors of upper triangular form
|
|
||||||
|
|
||||||
if (norm == 0.0) {
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
for (n = nn - 1; n >= 0; n--) {
|
|
||||||
p = d[n];
|
|
||||||
q = e[n];
|
|
||||||
|
|
||||||
// Real vector
|
|
||||||
|
|
||||||
if (q == 0) {
|
|
||||||
int l = n;
|
|
||||||
H[n][n] = 1.0;
|
|
||||||
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
|
|
||||||
w = H[i][i] - p;
|
|
||||||
r = 0.0;
|
|
||||||
for (int j = l; j <= n; j++) {
|
|
||||||
r += H[i][j] * H[j][n];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (e[i] < 0.0) {
|
|
||||||
z = w;
|
|
||||||
s = r;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
l = i;
|
|
||||||
if (e[i] == 0.0) {
|
|
||||||
if (w != 0.0) {
|
|
||||||
H[i][n] = -r / w;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
H[i][n] = -r / (eps * norm);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Solve real equations
|
|
||||||
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
x = H[i][i + 1];
|
|
||||||
y = H[i + 1][i];
|
|
||||||
q = (d[i] - p) * (d[i] - p) + e[i] * e[i];
|
|
||||||
t = (x * s - z * r) / q;
|
|
||||||
H[i][n] = t;
|
|
||||||
if (Math.abs(x) > Math.abs(z)) {
|
|
||||||
H[i + 1][n] = (-r - w * t) / x;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
H[i + 1][n] = (-s - y * t) / z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Overflow control
|
|
||||||
|
|
||||||
t = Math.abs(H[i][n]);
|
|
||||||
if ((eps * t) * t > 1) {
|
|
||||||
for (int j = i; j <= n; j++) {
|
|
||||||
H[j][n] /= t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Complex vector
|
|
||||||
|
|
||||||
} else if (q < 0) {
|
|
||||||
int l = n - 1;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Last vector component imaginary so matrix is triangular
|
|
||||||
|
|
||||||
if (Math.abs(H[n][n - 1]) > Math.abs(H[n - 1][n])) {
|
|
||||||
H[n - 1][n - 1] = q / H[n][n - 1];
|
|
||||||
H[n - 1][n] = -(H[n][n] - p) / H[n][n - 1];
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
cdiv(0.0, -H[n - 1][n], H[n - 1][n - 1] - p, q);
|
|
||||||
H[n - 1][n - 1] = cdivr;
|
|
||||||
H[n - 1][n] = cdivi;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
H[n][n - 1] = 0.0;
|
|
||||||
H[n][n] = 1.0;
|
|
||||||
for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {
|
|
||||||
double ra, sa, vr, vi;
|
|
||||||
ra = 0.0;
|
|
||||||
sa = 0.0;
|
|
||||||
for (int j = l; j <= n; j++) {
|
|
||||||
ra += H[i][j] * H[j][n - 1];
|
|
||||||
sa += H[i][j] * H[j][n];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
w = H[i][i] - p;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (e[i] < 0.0) {
|
|
||||||
z = w;
|
|
||||||
r = ra;
|
|
||||||
s = sa;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
l = i;
|
|
||||||
if (e[i] == 0) {
|
|
||||||
cdiv(-ra, -sa, w, q);
|
|
||||||
H[i][n - 1] = cdivr;
|
|
||||||
H[i][n] = cdivi;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Solve complex equations
|
|
||||||
|
|
||||||
x = H[i][i + 1];
|
|
||||||
y = H[i + 1][i];
|
|
||||||
vr = (d[i] - p) * (d[i] - p) + e[i] * e[i] - q * q;
|
|
||||||
vi = (d[i] - p) * 2.0 * q;
|
|
||||||
if (vr == 0.0 & vi == 0.0) {
|
|
||||||
vr = eps * norm * (Math.abs(w) + Math.abs(q) +
|
|
||||||
Math.abs(x) + Math.abs(y) + Math.abs(z));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
cdiv(x * r - z * ra + q * sa, x * s - z * sa - q * ra, vr, vi);
|
|
||||||
H[i][n - 1] = cdivr;
|
|
||||||
H[i][n] = cdivi;
|
|
||||||
if (Math.abs(x) > (Math.abs(z) + Math.abs(q))) {
|
|
||||||
H[i + 1][n - 1] = (-ra - w * H[i][n - 1] + q * H[i][n]) / x;
|
|
||||||
H[i + 1][n] = (-sa - w * H[i][n] - q * H[i][n - 1]) / x;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
cdiv(-r - y * H[i][n - 1], -s - y * H[i][n], z, q);
|
|
||||||
H[i + 1][n - 1] = cdivr;
|
|
||||||
H[i + 1][n] = cdivi;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Overflow control
|
|
||||||
|
|
||||||
t = Math.max(Math.abs(H[i][n - 1]), Math.abs(H[i][n]));
|
|
||||||
if ((eps * t) * t > 1) {
|
|
||||||
for (int j = i; j <= n; j++) {
|
|
||||||
H[j][n - 1] /= t;
|
|
||||||
H[j][n] /= t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Vectors of isolated roots
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < nn; i++) {
|
|
||||||
if (i < low | i > high) {
|
|
||||||
System.arraycopy(H[i], i, V[i], i, nn - i);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Back transformation to get eigenvectors of original matrix
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = nn - 1; j >= low; j--) {
|
|
||||||
for (int i = low; i <= high; i++) {
|
|
||||||
z = 0.0;
|
|
||||||
for (int k = low; k <= Math.min(j, high); k++) {
|
|
||||||
z += V[i][k] * H[k][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
V[i][j] = z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Check for symmetry, then construct the eigenvalue decomposition
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param arg A Square matrix
|
|
||||||
* @return Structure to access D and V.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public EigenvalueDecomposition(Matrix matrix) {
|
|
||||||
double[][] A = matrix.getArray();
|
|
||||||
n = matrix.getColumnDimension();
|
|
||||||
V = new double[n][n];
|
|
||||||
d = new double[n];
|
|
||||||
e = new double[n];
|
|
||||||
|
|
||||||
issymmetric = true;
|
|
||||||
for (int j = 0; (j < n) & issymmetric; j++) {
|
|
||||||
for (int i = 0; (i < n) & issymmetric; i++) {
|
|
||||||
issymmetric = (A[i][j] == A[j][i]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (issymmetric) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
System.arraycopy(A[i], 0, V[i], 0, n);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Tridiagonalize.
|
|
||||||
tred2();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Diagonalize.
|
|
||||||
tql2();
|
|
||||||
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
H = new double[n][n];
|
|
||||||
ort = new double[n];
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
H[i][j] = A[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Reduce to Hessenberg form.
|
|
||||||
orthes();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Reduce Hessenberg to real Schur form.
|
|
||||||
hqr2();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the eigenvector matrix
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return V
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public Matrix getV() {
|
|
||||||
return new Matrix(V, n, n);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the real parts of the eigenvalues
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return real(diag(D))
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public double[] getRealEigenvalues() {
|
|
||||||
return d;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the imaginary parts of the eigenvalues
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return imag(diag(D))
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public double[] getImagEigenvalues() {
|
|
||||||
return e;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the block diagonal eigenvalue matrix
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return D
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public Matrix getD() {
|
|
||||||
Matrix X = new Matrix(n, n);
|
|
||||||
double[][] D = X.getArray();
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
D[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
D[i][i] = d[i];
|
|
||||||
if (e[i] > 0) {
|
|
||||||
D[i][i + 1] = e[i];
|
|
||||||
} else if (e[i] < 0) {
|
|
||||||
D[i][i - 1] = e[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return X;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
@ -1,261 +0,0 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math.Jama;
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* LU Decomposition.
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* For an m-by-n matrix A with m >= n, the LU decomposition is an m-by-n
|
|
||||||
* unit lower triangular matrix L, an n-by-n upper triangular matrix U,
|
|
||||||
* and a permutation vector piv of length m so that A(piv,:) = L*U.
|
|
||||||
* If m < n, then L is m-by-m and U is m-by-n.
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* The LU decompostion with pivoting always exists, even if the matrix is
|
|
||||||
* singular, so the constructor will never fail. The primary use of the
|
|
||||||
* LU decomposition is in the solution of square systems of simultaneous
|
|
||||||
* linear equations. This will fail if isNonsingular() returns false.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public class LUDecomposition implements java.io.Serializable {
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Array for internal storage of decomposition.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal array storage.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[][] LU;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Row and column dimensions, and pivot sign.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial column dimension.
|
|
||||||
* @serial row dimension.
|
|
||||||
* @serial pivot sign.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private int m, n, pivsign;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Internal storage of pivot vector.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial pivot vector.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private int[] piv;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* LU Decomposition
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param A Rectangular matrix
|
|
||||||
* @return Structure to access L, U and piv.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public LUDecomposition(Matrix A) {
|
|
||||||
LU = A.getArrayCopy();
|
|
||||||
m = A.getRowDimension();
|
|
||||||
n = A.getColumnDimension();
|
|
||||||
piv = new int[m];
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
piv[i] = i;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
pivsign = 1;
|
|
||||||
double[] LUrowi;
|
|
||||||
double[] LUcolj = new double[m];
|
|
||||||
|
|
||||||
// Outer loop.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Make a copy of the j-th column to localize references.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
LUcolj[i] = LU[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Apply previous transformations.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
LUrowi = LU[i];
|
|
||||||
|
|
||||||
// Most of the time is spent in the following dot product.
|
|
||||||
|
|
||||||
int kmax = Math.min(i, j);
|
|
||||||
double s = 0.0;
|
|
||||||
for (int k = 0; k < kmax; k++) {
|
|
||||||
s += LUrowi[k] * LUcolj[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
LUrowi[j] = LUcolj[i] -= s;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Find pivot and exchange if necessary.
|
|
||||||
|
|
||||||
int p = j;
|
|
||||||
for (int i = j + 1; i < m; i++) {
|
|
||||||
if (Math.abs(LUcolj[i]) > Math.abs(LUcolj[p])) {
|
|
||||||
p = i;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (p != j) {
|
|
||||||
for (int k = 0; k < n; k++) {
|
|
||||||
double t = LU[p][k];
|
|
||||||
LU[p][k] = LU[j][k];
|
|
||||||
LU[j][k] = t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
int k = piv[p];
|
|
||||||
piv[p] = piv[j];
|
|
||||||
piv[j] = k;
|
|
||||||
pivsign = -pivsign;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Compute multipliers.
|
|
||||||
|
|
||||||
if (j < m & LU[j][j] != 0.0) {
|
|
||||||
for (int i = j + 1; i < m; i++) {
|
|
||||||
LU[i][j] /= LU[j][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Is the matrix nonsingular?
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return true if U, and hence A, is nonsingular.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public boolean isNonsingular() {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
if (LU[j][j] == 0) {
|
|
||||||
return false;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return lower triangular factor
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return L
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public Matrix getL() {
|
|
||||||
Matrix X = new Matrix(m, n);
|
|
||||||
double[][] L = X.getArray();
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
if (i > j) {
|
|
||||||
L[i][j] = LU[i][j];
|
|
||||||
} else if (i == j) {
|
|
||||||
L[i][j] = 1.0;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
L[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return X;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return upper triangular factor
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return U
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public Matrix getU() {
|
|
||||||
Matrix X = new Matrix(n, n);
|
|
||||||
double[][] U = X.getArray();
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
if (i <= j) {
|
|
||||||
U[i][j] = LU[i][j];
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
U[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return X;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return pivot permutation vector
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return piv
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public int[] getPivot() {
|
|
||||||
int[] p = new int[m];
|
|
||||||
System.arraycopy(piv, 0, p, 0, m);
|
|
||||||
return p;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return pivot permutation vector as a one-dimensional double array
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return (double) piv
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public double[] getDoublePivot() {
|
|
||||||
double[] vals = new double[m];
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
vals[i] = (double) piv[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return vals;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Determinant
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return det(A)
|
|
||||||
* @throws IllegalArgumentException Matrix must be square
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public double det() {
|
|
||||||
if (m != n) {
|
|
||||||
throw new IllegalArgumentException("Matrix must be square.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
double d = (double) pivsign;
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
d *= LU[j][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return d;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Solve A*X = B
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param B A Matrix with as many rows as A and any number of columns.
|
|
||||||
* @return X so that L*U*X = B(piv,:)
|
|
||||||
* @throws IllegalArgumentException Matrix row dimensions must agree.
|
|
||||||
* @throws RuntimeException Matrix is singular.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public Matrix solve(Matrix B) {
|
|
||||||
if (B.getRowDimension() != m) {
|
|
||||||
throw new IllegalArgumentException("Matrix row dimensions must agree.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (!this.isNonsingular()) {
|
|
||||||
throw new RuntimeException("Matrix is singular.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Copy right hand side with pivoting
|
|
||||||
int nx = B.getColumnDimension();
|
|
||||||
Matrix Xmat = B.getMatrix(piv, 0, nx - 1);
|
|
||||||
double[][] X = Xmat.getArray();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Solve L*Y = B(piv,:)
|
|
||||||
for (int k = 0; k < n; k++) {
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < n; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[i][j] -= X[k][j] * LU[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
// Solve U*X = Y;
|
|
||||||
for (int k = n - 1; k >= 0; k--) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[k][j] /= LU[k][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = 0; i < k; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[i][j] -= X[k][j] * LU[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return Xmat;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@ -1,220 +0,0 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math.Jama;
|
|
||||||
|
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.util.Maths;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* QR Decomposition.
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* For an m-by-n matrix A with m >= n, the QR decomposition is an m-by-n
|
|
||||||
* orthogonal matrix Q and an n-by-n upper triangular matrix R so that
|
|
||||||
* A = Q*R.
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* The QR decompostion always exists, even if the matrix does not have
|
|
||||||
* full rank, so the constructor will never fail. The primary use of the
|
|
||||||
* QR decomposition is in the least squares solution of nonsquare systems
|
|
||||||
* of simultaneous linear equations. This will fail if isFullRank()
|
|
||||||
* returns false.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public class QRDecomposition implements java.io.Serializable {
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Array for internal storage of decomposition.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal array storage.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[][] QR;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Row and column dimensions.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial column dimension.
|
|
||||||
* @serial row dimension.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private int m, n;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Array for internal storage of diagonal of R.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial diagonal of R.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[] Rdiag;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* QR Decomposition, computed by Householder reflections.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param A Rectangular matrix
|
|
||||||
* @return Structure to access R and the Householder vectors and compute Q.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public QRDecomposition(Matrix A) {
|
|
||||||
// Initialize.
|
|
||||||
QR = A.getArrayCopy();
|
|
||||||
m = A.getRowDimension();
|
|
||||||
n = A.getColumnDimension();
|
|
||||||
Rdiag = new double[n];
|
|
||||||
|
|
||||||
// Main loop.
|
|
||||||
for (int k = 0; k < n; k++) {
|
|
||||||
// Compute 2-norm of k-th column without under/overflow.
|
|
||||||
double nrm = 0;
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
nrm = Maths.hypot(nrm, QR[i][k]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (nrm != 0.0) {
|
|
||||||
// Form k-th Householder vector.
|
|
||||||
if (QR[k][k] < 0) {
|
|
||||||
nrm = -nrm;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
QR[i][k] /= nrm;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
QR[k][k] += 1.0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Apply transformation to remaining columns.
|
|
||||||
for (int j = k + 1; j < n; j++) {
|
|
||||||
double s = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
s += QR[i][k] * QR[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
s = -s / QR[k][k];
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
QR[i][j] += s * QR[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
Rdiag[k] = -nrm;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Is the matrix full rank?
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return true if R, and hence A, has full rank.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public boolean isFullRank() {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
if (Rdiag[j] == 0) {
|
|
||||||
return false;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return true;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the Householder vectors
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return Lower trapezoidal matrix whose columns define the reflections
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public Matrix getH() {
|
|
||||||
Matrix X = new Matrix(m, n);
|
|
||||||
double[][] H = X.getArray();
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
if (i >= j) {
|
|
||||||
H[i][j] = QR[i][j];
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
H[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return X;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the upper triangular factor
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return R
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public Matrix getR() {
|
|
||||||
Matrix X = new Matrix(n, n);
|
|
||||||
double[][] R = X.getArray();
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
if (i < j) {
|
|
||||||
R[i][j] = QR[i][j];
|
|
||||||
} else if (i == j) {
|
|
||||||
R[i][j] = Rdiag[i];
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
R[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return X;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Generate and return the (economy-sized) orthogonal factor
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return Q
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public Matrix getQ() {
|
|
||||||
Matrix X = new Matrix(m, n);
|
|
||||||
double[][] Q = X.getArray();
|
|
||||||
for (int k = n - 1; k >= 0; k--) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
Q[i][k] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
Q[k][k] = 1.0;
|
|
||||||
for (int j = k; j < n; j++) {
|
|
||||||
if (QR[k][k] != 0) {
|
|
||||||
double s = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
s += QR[i][k] * Q[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
s = -s / QR[k][k];
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
Q[i][j] += s * QR[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return X;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Least squares solution of A*X = B
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param B A Matrix with as many rows as A and any number of columns.
|
|
||||||
* @return X that minimizes the two norm of Q*R*X-B.
|
|
||||||
* @throws IllegalArgumentException Matrix row dimensions must agree.
|
|
||||||
* @throws RuntimeException Matrix is rank deficient.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public Matrix solve(Matrix B) {
|
|
||||||
if (B.getRowDimension() != m) {
|
|
||||||
throw new IllegalArgumentException("Matrix row dimensions must agree.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (!this.isFullRank()) {
|
|
||||||
throw new RuntimeException("Matrix is rank deficient.");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Copy right hand side
|
|
||||||
int nx = B.getColumnDimension();
|
|
||||||
double[][] X = B.getArrayCopy();
|
|
||||||
|
|
||||||
// Compute Y = transpose(Q)*B
|
|
||||||
for (int k = 0; k < n; k++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
double s = 0.0;
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
s += QR[i][k] * X[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
s = -s / QR[k][k];
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
X[i][j] += s * QR[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
// Solve R*X = Y;
|
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||||||
for (int k = n - 1; k >= 0; k--) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[k][j] /= Rdiag[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = 0; i < k; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < nx; j++) {
|
|
||||||
X[i][j] -= X[k][j] * QR[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return (new Matrix(X, n, nx).getMatrix(0, n - 1, 0, nx - 1));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
@ -1,556 +0,0 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math.Jama;
|
|
||||||
|
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.util.Maths;
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Singular Value Decomposition.
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|
||||||
* <p>
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||||||
* For an m-by-n matrix A with m >= n, the singular value decomposition is
|
|
||||||
* an m-by-n orthogonal matrix U, an n-by-n diagonal matrix S, and
|
|
||||||
* an n-by-n orthogonal matrix V so that A = U*S*V'.
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* The singular values, sigma[k] = S[k][k], are ordered so that
|
|
||||||
* sigma[0] >= sigma[1] >= ... >= sigma[n-1].
|
|
||||||
* <p>
|
|
||||||
* The singular value decompostion always exists, so the constructor will
|
|
||||||
* never fail. The matrix condition number and the effective numerical
|
|
||||||
* rank can be computed from this decomposition.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public class SingularValueDecomposition implements java.io.Serializable {
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Arrays for internal storage of U and V.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal storage of U.
|
|
||||||
* @serial internal storage of V.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[][] U, V;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Array for internal storage of singular values.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial internal storage of singular values.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private double[] s;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Row and column dimensions.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @serial row dimension.
|
|
||||||
* @serial column dimension.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
private int m, n;
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Construct the singular value decomposition
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param arg A Rectangular matrix
|
|
||||||
* @return Structure to access U, S and V.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public SingularValueDecomposition(Matrix matrix) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Derived from LINPACK code.
|
|
||||||
// Initialize.
|
|
||||||
double[][] A = matrix.getArrayCopy();
|
|
||||||
m = matrix.getRowDimension();
|
|
||||||
n = matrix.getColumnDimension();
|
|
||||||
int nu = Math.min(m, n);
|
|
||||||
s = new double[Math.min(m + 1, n)];
|
|
||||||
U = new double[m][nu];
|
|
||||||
V = new double[n][n];
|
|
||||||
double[] e = new double[n];
|
|
||||||
double[] work = new double[m];
|
|
||||||
boolean wantu = true;
|
|
||||||
boolean wantv = true;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Reduce A to bidiagonal form, storing the diagonal elements
|
|
||||||
// in s and the super-diagonal elements in e.
|
|
||||||
|
|
||||||
int nct = Math.min(m - 1, n);
|
|
||||||
int nrt = Math.max(0, Math.min(n - 2, m));
|
|
||||||
for (int k = 0; k < Math.max(nct, nrt); k++) {
|
|
||||||
if (k < nct) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Compute the transformation for the k-th column and
|
|
||||||
// place the k-th diagonal in s[k].
|
|
||||||
// Compute 2-norm of k-th column without under/overflow.
|
|
||||||
s[k] = 0;
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
s[k] = Maths.hypot(s[k], A[i][k]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (s[k] != 0.0) {
|
|
||||||
if (A[k][k] < 0.0) {
|
|
||||||
s[k] = -s[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
A[i][k] /= s[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
A[k][k] += 1.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
s[k] = -s[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = k + 1; j < n; j++) {
|
|
||||||
if ((k < nct) & (s[k] != 0.0)) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Apply the transformation.
|
|
||||||
|
|
||||||
double t = 0;
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
t += A[i][k] * A[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
t = -t / A[k][k];
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
A[i][j] += t * A[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Place the k-th row of A into e for the
|
|
||||||
// subsequent calculation of the row transformation.
|
|
||||||
|
|
||||||
e[j] = A[k][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (wantu & (k < nct)) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Place the transformation in U for subsequent back
|
|
||||||
// multiplication.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
U[i][k] = A[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (k < nrt) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Compute the k-th row transformation and place the
|
|
||||||
// k-th super-diagonal in e[k].
|
|
||||||
// Compute 2-norm without under/overflow.
|
|
||||||
e[k] = 0;
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < n; i++) {
|
|
||||||
e[k] = Maths.hypot(e[k], e[i]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (e[k] != 0.0) {
|
|
||||||
if (e[k + 1] < 0.0) {
|
|
||||||
e[k] = -e[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < n; i++) {
|
|
||||||
e[i] /= e[k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
e[k + 1] += 1.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
e[k] = -e[k];
|
|
||||||
if ((k + 1 < m) & (e[k] != 0.0)) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Apply the transformation.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < m; i++) {
|
|
||||||
work[i] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = k + 1; j < n; j++) {
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < m; i++) {
|
|
||||||
work[i] += e[j] * A[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int j = k + 1; j < n; j++) {
|
|
||||||
double t = -e[j] / e[k + 1];
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < m; i++) {
|
|
||||||
A[i][j] += t * work[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (wantv) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Place the transformation in V for subsequent
|
|
||||||
// back multiplication.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < n; i++) {
|
|
||||||
V[i][k] = e[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Set up the final bidiagonal matrix or order p.
|
|
||||||
|
|
||||||
int p = Math.min(n, m + 1);
|
|
||||||
if (nct < n) {
|
|
||||||
s[nct] = A[nct][nct];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (m < p) {
|
|
||||||
s[p - 1] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (nrt + 1 < p) {
|
|
||||||
e[nrt] = A[nrt][p - 1];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
e[p - 1] = 0.0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// If required, generate U.
|
|
||||||
|
|
||||||
if (wantu) {
|
|
||||||
for (int j = nct; j < nu; j++) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
U[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
U[j][j] = 1.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int k = nct - 1; k >= 0; k--) {
|
|
||||||
if (s[k] != 0.0) {
|
|
||||||
for (int j = k + 1; j < nu; j++) {
|
|
||||||
double t = 0;
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
t += U[i][k] * U[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
t = -t / U[k][k];
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
U[i][j] += t * U[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = k; i < m; i++) {
|
|
||||||
U[i][k] = -U[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
U[k][k] = 1.0 + U[k][k];
|
|
||||||
for (int i = 0; i < k - 1; i++) {
|
|
||||||
U[i][k] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
U[i][k] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
U[k][k] = 1.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// If required, generate V.
|
|
||||||
|
|
||||||
if (wantv) {
|
|
||||||
for (int k = n - 1; k >= 0; k--) {
|
|
||||||
if ((k < nrt) & (e[k] != 0.0)) {
|
|
||||||
for (int j = k + 1; j < nu; j++) {
|
|
||||||
double t = 0;
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < n; i++) {
|
|
||||||
t += V[i][k] * V[i][j];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
t = -t / V[k + 1][k];
|
|
||||||
for (int i = k + 1; i < n; i++) {
|
|
||||||
V[i][j] += t * V[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
V[i][k] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
V[k][k] = 1.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Main iteration loop for the singular values.
|
|
||||||
|
|
||||||
int pp = p - 1;
|
|
||||||
int iter = 0;
|
|
||||||
double eps = Math.pow(2.0, -52.0);
|
|
||||||
while (p > 0) {
|
|
||||||
int k, kase;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Here is where a test for too many iterations would go.
|
|
||||||
|
|
||||||
// This section of the program inspects for
|
|
||||||
// negligible elements in the s and e arrays. On
|
|
||||||
// completion the variables kase and k are set as follows.
|
|
||||||
|
|
||||||
// kase = 1 if s(p) and e[k-1] are negligible and k<p
|
|
||||||
// kase = 2 if s(k) is negligible and k<p
|
|
||||||
// kase = 3 if e[k-1] is negligible, k<p, and
|
|
||||||
// s(k), ..., s(p) are not negligible (qr step).
|
|
||||||
// kase = 4 if e(p-1) is negligible (convergence).
|
|
||||||
|
|
||||||
for (k = p - 2; k >= -1; k--) {
|
|
||||||
if (k == -1) {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (Math.abs(e[k]) <= eps * (Math.abs(s[k]) + Math.abs(s[k + 1]))) {
|
|
||||||
e[k] = 0.0;
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (k == p - 2) {
|
|
||||||
kase = 4;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
int ks;
|
|
||||||
for (ks = p - 1; ks >= k; ks--) {
|
|
||||||
if (ks == k) {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
double t = (ks != p ? Math.abs(e[ks]) : 0.) +
|
|
||||||
(ks != k + 1 ? Math.abs(e[ks - 1]) : 0.);
|
|
||||||
if (Math.abs(s[ks]) <= eps * t) {
|
|
||||||
s[ks] = 0.0;
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (ks == k) {
|
|
||||||
kase = 3;
|
|
||||||
} else if (ks == p - 1) {
|
|
||||||
kase = 1;
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
kase = 2;
|
|
||||||
k = ks;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
k++;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Perform the task indicated by kase.
|
|
||||||
|
|
||||||
switch (kase) {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Deflate negligible s(p).
|
|
||||||
|
|
||||||
case 1: {
|
|
||||||
double f = e[p - 2];
|
|
||||||
e[p - 2] = 0.0;
|
|
||||||
for (int j = p - 2; j >= k; j--) {
|
|
||||||
double t = Maths.hypot(s[j], f);
|
|
||||||
double cs = s[j] / t;
|
|
||||||
double sn = f / t;
|
|
||||||
s[j] = t;
|
|
||||||
if (j != k) {
|
|
||||||
f = -sn * e[j - 1];
|
|
||||||
e[j - 1] = cs * e[j - 1];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (wantv) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
t = cs * V[i][j] + sn * V[i][p - 1];
|
|
||||||
V[i][p - 1] = -sn * V[i][j] + cs * V[i][p - 1];
|
|
||||||
V[i][j] = t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Split at negligible s(k).
|
|
||||||
|
|
||||||
case 2: {
|
|
||||||
double f = e[k - 1];
|
|
||||||
e[k - 1] = 0.0;
|
|
||||||
for (int j = k; j < p; j++) {
|
|
||||||
double t = Maths.hypot(s[j], f);
|
|
||||||
double cs = s[j] / t;
|
|
||||||
double sn = f / t;
|
|
||||||
s[j] = t;
|
|
||||||
f = -sn * e[j];
|
|
||||||
e[j] = cs * e[j];
|
|
||||||
if (wantu) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
t = cs * U[i][j] + sn * U[i][k - 1];
|
|
||||||
U[i][k - 1] = -sn * U[i][j] + cs * U[i][k - 1];
|
|
||||||
U[i][j] = t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Perform one qr step.
|
|
||||||
|
|
||||||
case 3: {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Calculate the shift.
|
|
||||||
|
|
||||||
double scale = Math.max(Math.max(Math.max(Math.max(
|
|
||||||
Math.abs(s[p - 1]), Math.abs(s[p - 2])), Math.abs(e[p - 2])),
|
|
||||||
Math.abs(s[k])), Math.abs(e[k]));
|
|
||||||
double sp = s[p - 1] / scale;
|
|
||||||
double spm1 = s[p - 2] / scale;
|
|
||||||
double epm1 = e[p - 2] / scale;
|
|
||||||
double sk = s[k] / scale;
|
|
||||||
double ek = e[k] / scale;
|
|
||||||
double b = ((spm1 + sp) * (spm1 - sp) + epm1 * epm1) / 2.0;
|
|
||||||
double c = (sp * epm1) * (sp * epm1);
|
|
||||||
double shift = 0.0;
|
|
||||||
if ((b != 0.0) | (c != 0.0)) {
|
|
||||||
shift = Math.sqrt(b * b + c);
|
|
||||||
if (b < 0.0) {
|
|
||||||
shift = -shift;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
shift = c / (b + shift);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
double f = (sk + sp) * (sk - sp) + shift;
|
|
||||||
double g = sk * ek;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Chase zeros.
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = k; j < p - 1; j++) {
|
|
||||||
double t = Maths.hypot(f, g);
|
|
||||||
double cs = f / t;
|
|
||||||
double sn = g / t;
|
|
||||||
if (j != k) {
|
|
||||||
e[j - 1] = t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
f = cs * s[j] + sn * e[j];
|
|
||||||
e[j] = cs * e[j] - sn * s[j];
|
|
||||||
g = sn * s[j + 1];
|
|
||||||
s[j + 1] = cs * s[j + 1];
|
|
||||||
if (wantv) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
t = cs * V[i][j] + sn * V[i][j + 1];
|
|
||||||
V[i][j + 1] = -sn * V[i][j] + cs * V[i][j + 1];
|
|
||||||
V[i][j] = t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
t = Maths.hypot(f, g);
|
|
||||||
cs = f / t;
|
|
||||||
sn = g / t;
|
|
||||||
s[j] = t;
|
|
||||||
f = cs * e[j] + sn * s[j + 1];
|
|
||||||
s[j + 1] = -sn * e[j] + cs * s[j + 1];
|
|
||||||
g = sn * e[j + 1];
|
|
||||||
e[j + 1] = cs * e[j + 1];
|
|
||||||
if (wantu && (j < m - 1)) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
t = cs * U[i][j] + sn * U[i][j + 1];
|
|
||||||
U[i][j + 1] = -sn * U[i][j] + cs * U[i][j + 1];
|
|
||||||
U[i][j] = t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
e[p - 2] = f;
|
|
||||||
iter += 1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Convergence.
|
|
||||||
|
|
||||||
case 4: {
|
|
||||||
|
|
||||||
// Make the singular values positive.
|
|
||||||
|
|
||||||
if (s[k] <= 0.0) {
|
|
||||||
s[k] = (s[k] < 0.0 ? -s[k] : 0.0);
|
|
||||||
if (wantv) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i <= pp; i++) {
|
|
||||||
V[i][k] = -V[i][k];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// Order the singular values.
|
|
||||||
|
|
||||||
while (k < pp) {
|
|
||||||
if (s[k] >= s[k + 1]) {
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
double t = s[k];
|
|
||||||
s[k] = s[k + 1];
|
|
||||||
s[k + 1] = t;
|
|
||||||
if (wantv && (k < n - 1)) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
t = V[i][k + 1];
|
|
||||||
V[i][k + 1] = V[i][k];
|
|
||||||
V[i][k] = t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (wantu && (k < m - 1)) {
|
|
||||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
|
||||||
t = U[i][k + 1];
|
|
||||||
U[i][k + 1] = U[i][k];
|
|
||||||
U[i][k] = t;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
k++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
iter = 0;
|
|
||||||
p--;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the left singular vectors
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return U
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public Matrix getU() {
|
|
||||||
return new Matrix(U, m, Math.min(m + 1, n));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the right singular vectors
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return V
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public Matrix getV() {
|
|
||||||
return new Matrix(V, n, n);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the one-dimensional array of singular values
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return diagonal of S.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public double[] getSingularValues() {
|
|
||||||
return s;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Return the diagonal matrix of singular values
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return S
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public Matrix getS() {
|
|
||||||
Matrix X = new Matrix(n, n);
|
|
||||||
double[][] S = X.getArray();
|
|
||||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
|
||||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
|
||||||
S[i][j] = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
S[i][i] = this.s[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return X;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Two norm
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return max(S)
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public double norm2() {
|
|
||||||
return s[0];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Two norm condition number
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return max(S)/min(S)
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public double cond() {
|
|
||||||
return s[0] / s[Math.min(m, n) - 1];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* Effective numerical matrix rank
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @return Number of nonnegligible singular values.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
public int rank() {
|
|
||||||
double eps = Math.pow(2.0, -52.0);
|
|
||||||
double tol = Math.max(m, n) * s[0] * eps;
|
|
||||||
int r = 0;
|
|
||||||
for (int i = 0; i < s.length; i++) {
|
|
||||||
if (s[i] > tol) {
|
|
||||||
r++;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return r;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
@ -1 +0,0 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math.Jama;
|
|
@ -1,27 +0,0 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math.Jama.util;
|
|
||||||
|
|
||||||
public class Maths {
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* sqrt(a^2 + b^2) without under/overflow.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* @param a
|
|
||||||
* @param b
|
|
||||||
* @return
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
public static double hypot(double a, double b) {
|
|
||||||
double r;
|
|
||||||
double aa = Math.abs(a);
|
|
||||||
double bb = Math.abs(b);
|
|
||||||
if (aa > bb) {
|
|
||||||
r = b / a;
|
|
||||||
r = aa * Math.sqrt(1 + r * r);
|
|
||||||
} else if (b != 0) {
|
|
||||||
r = a / b;
|
|
||||||
r = bb * Math.sqrt(1 + r * r);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
r = 0.0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return r;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
@ -1 +0,0 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math.Jama.util;
|
|
@ -2,7 +2,7 @@ package eva2.tools.math;
|
|||||||
|
|
||||||
import eva2.optimization.tools.DoubleArrayComparator;
|
import eva2.optimization.tools.DoubleArrayComparator;
|
||||||
import eva2.tools.EVAERROR;
|
import eva2.tools.EVAERROR;
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.Matrix;
|
import Jama.Matrix;
|
||||||
import eva2.tools.math.interpolation.BasicDataSet;
|
import eva2.tools.math.interpolation.BasicDataSet;
|
||||||
import eva2.tools.math.interpolation.InterpolationException;
|
import eva2.tools.math.interpolation.InterpolationException;
|
||||||
import eva2.tools.math.interpolation.SplineInterpolation;
|
import eva2.tools.math.interpolation.SplineInterpolation;
|
||||||
|
@ -1,6 +1,6 @@
|
|||||||
package eva2.tools.math;
|
package eva2.tools.math;
|
||||||
|
|
||||||
import eva2.tools.math.Jama.Matrix;
|
import Jama.Matrix;
|
||||||
|
|
||||||
import java.util.ArrayList;
|
import java.util.ArrayList;
|
||||||
import java.util.Collections;
|
import java.util.Collections;
|
||||||
|
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