source: foam/trunk/vision/src/Matrix.h @ 85

Revision 85, 5.3 KB checked in by dave, 11 years ago (diff)

started writing the LDA classifier

Line 
1// Copyright (C) 2009 foam
2//
3// This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4// it under the terms of the GNU General Public License as published by
5// the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
6// (at your option) any later version.
7//
8// This program is distributed in the hope that it will be useful,
9// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11// GNU General Public License for more details.
12//
13// You should have received a copy of the GNU General Public License
14// along with this program; if not, write to the Free Software
15// Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
16
17#include <assert.h>
18#include <iostream>
19
20#ifndef FOAM_MATRIX
21#define FOAM_MATRIX
22
23template<class T>
24class Matrix
25{
26public:
27        Matrix(unsigned int r, unsigned int c);
28        ~Matrix();
29        Matrix(const Matrix &other);
30       
31        // Row proxy classes to allow matrix[r][c] notation
32        class Row
33        {
34        public:
35                Row(Matrix *owner, unsigned int r)
36                {
37                        m_Data=&owner->GetRawData()[r*owner->GetCols()];
38                        m_Cols=owner->GetCols();
39                }
40               
41                T &operator[](unsigned int c)
42                {
43                        assert(c<m_Cols);
44                        return m_Data[c];
45                }
46               
47        private:
48                T *m_Data;
49                unsigned int m_Cols;
50        };
51
52        class ConstRow
53        {
54        public:
55                ConstRow(const Matrix *owner, unsigned int r)
56                {
57                        m_Data=&owner->GetRawDataConst()[r*owner->GetCols()];
58                        m_Cols=owner->GetCols();
59                }
60               
61                const T &operator[](unsigned int c) const
62                {
63                        assert(c<m_Cols);
64                        return m_Data[c];
65                }
66               
67        private:
68                const T *m_Data;
69                unsigned int m_Cols;
70        };
71
72       
73        Row operator[](unsigned int r)
74        {
75                assert(r<m_Rows);
76                return Row(this,r);
77        }
78
79        ConstRow operator[](unsigned int r) const
80        {
81                assert(r<m_Rows);
82                return ConstRow(this,r);
83        }
84 
85        unsigned int GetRows() const { return m_Rows; }
86        unsigned int GetCols() const { return m_Cols; }
87        T *GetRawData() { return m_Data; }
88        const T *GetRawDataConst() const { return m_Data; }
89         
90        void Print() const;
91        void SetAll(T s);
92        Matrix Transposed();
93
94        Matrix &operator=(const Matrix &other);
95        Matrix operator+(const Matrix &other) const;
96        Matrix operator-(const Matrix &other) const;
97        Matrix operator*(const Matrix &other) const;
98        Matrix &operator+=(const Matrix &other);
99        Matrix &operator-=(const Matrix &other);
100        Matrix &operator*=(const Matrix &other);
101       
102        static void RunTests();
103       
104private:
105
106        unsigned int m_Rows;
107        unsigned int m_Cols;
108       
109        T *m_Data;
110       
111};
112
113template<class T>
114Matrix<T>::Matrix(unsigned int r, unsigned int c) :
115m_Rows(r),
116m_Cols(c)
117{
118        m_Data=new T[r*c];
119}
120
121template<class T>
122Matrix<T>::~Matrix()
123{
124        delete[] m_Data;
125}
126
127template<class T>
128Matrix<T>::Matrix(const Matrix &other)
129{
130        m_Rows = other.m_Rows;
131        m_Cols = other.m_Cols;
132        m_Data=new T[m_Rows*m_Cols];
133        memcpy(m_Data,other.m_Data,m_Rows*m_Cols*sizeof(T));
134}
135
136template<class T>
137Matrix<T> &Matrix<T>::operator=(const Matrix &other)
138{
139        if (m_Data!=NULL)
140        {
141                delete[] m_Data;
142        }
143       
144        m_Rows = other.m_Rows;
145        m_Cols = other.m_Cols;
146        m_Data=new T[m_Rows*m_Cols];
147        memcpy(m_Data,other.m_Data,m_Rows*m_Cols*sizeof(T));
148       
149        return *this;
150}
151
152template<class T>
153void Matrix<T>::Print() const
154{
155        for (unsigned int i=0; i<m_Rows; i++)
156        {
157                for (unsigned int j=0; j<m_Cols; j++)
158                {
159                        std::cerr<<(*this)[i][j]<<" ";
160                }
161                std::cerr<<std::endl;
162        }
163}
164
165template<class T>
166void Matrix<T>::SetAll(T s)
167{
168        for (unsigned int i=0; i<m_Rows; i++)
169        {
170                for (unsigned int j=0; j<m_Cols; j++)
171                {
172                        (*this)[i][j]=s;
173                }
174        }
175}
176
177template<class T>
178Matrix<T> Matrix<T>::Transposed()
179{
180        Matrix<T> copy(*this);
181        for (unsigned int i=0; i<m_Rows; i++)
182        {
183                for (unsigned int j=0; j<m_Cols; j++)
184                {
185                        copy[i][j]=(*this)[j][i];
186                }
187        }
188        return copy;
189}
190
191
192template<class T>
193Matrix<T> Matrix<T>::operator+(const Matrix &other) const
194{
195        assert(m_Rows=other.m_Rows);
196        assert(m_Cols=other.m_Cols);
197       
198        Matrix<T> ret(m_Rows,m_Cols);
199        for (unsigned int i=0; i<m_Rows; i++)
200        {
201                for (unsigned int j=0; j<m_Cols; j++)
202                {
203                        ret[i][j]=(*this)[i][j]+other[i][j];
204                }
205        }
206        return ret;
207}
208
209template<class T>
210Matrix<T> Matrix<T>::operator-(const Matrix &other) const
211{
212        assert(m_Rows=other.m_Rows);
213        assert(m_Cols=other.m_Cols);
214       
215        Matrix<T> ret(m_Rows,m_Cols);
216        for (unsigned int i=0; i<m_Rows; i++)
217        {
218                for (unsigned int j=0; j<m_Cols; j++)
219                {
220                        ret[i][j]=(*this)[i][j]-other[i][j];
221                }
222        }
223        return ret;
224}
225
226template<class T>
227Matrix<T> Matrix<T>::operator*(const Matrix &other) const
228{
229        assert(m_Cols==other.m_Rows);
230       
231        Matrix<T> ret(m_Rows,other.m_Cols);
232       
233        for (unsigned int i=0; i<m_Rows; i++)
234        {
235                for (unsigned int j=0; j<other.m_Cols; j++)
236                {
237                        ret[i][j]=0;
238                        for (unsigned int k=0; k<m_Cols; k++)
239                        {
240                                ret[i][j]+=(*this)[i][k]*other[k][j];
241                        }
242                }
243        }
244        return ret;
245}
246
247template<class T>
248Matrix<T> &Matrix<T>::operator+=(const Matrix &other)
249{
250        (*this)=(*this)+other;
251        return *this;
252}
253
254template<class T>
255Matrix<T> &Matrix<T>::operator-=(const Matrix &other)
256{
257        (*this)=(*this)-other;
258        return *this;
259}
260
261template<class T>
262Matrix<T> &Matrix<T>::operator*=(const Matrix &other)
263{
264        (*this)=(*this)*other;
265        return *this;
266}
267
268
269template<class T>
270void Matrix<T>::RunTests()
271{
272        Matrix<T> m(10,10);
273        m.SetAll(0);
274        assert(m[0][0]==0);
275        m[5][2]=0.5;
276        assert(m[5][2]==0.5);
277        Matrix<T> om(m);
278        assert(om[5][2]==0.5);
279        Matrix<T> a(2,3);
280        a[0][0]=1; a[0][1]=2; a[0][2]=3;
281        a[1][0]=4; a[1][1]=5; a[1][2]=6;
282        Matrix<T> b(3,1);
283        b[0][0]=3;
284        b[1][0]=1;
285        b[2][0]=2;
286        Matrix<T> c=a*b;
287        assert(c[0][0]==11 && c[1][0]==29);
288}
289
290#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.