int main(int argc, char** argv)
{
printf("--------verify--------\n");
verify_matrix();
printf("----------------------\n");
// autorelease関数をbeginとendにはさまないで使うのはNG
// 全てのallocされた関数は
// (1) free
// (2) release
// (3) begin-endの中でautorelease
// のいずれかを行う必要がある。
// 擬似逆行列演算がこれくらい簡単に記述できる。
/* 3*2行列aを確保、成分ごとの代入 */
matrix_t* a = matrix_alloc(3, 2);
ELEMENT(a, 0, 0) = 1; ELEMENT(a, 0, 1) = 4;
ELEMENT(a, 1, 0) = 2; ELEMENT(a, 1, 1) = 5;
ELEMENT(a, 2, 0) = 3; ELEMENT(a, 2, 1) = 6;
/* 擬似逆行列の演算 */
// auto releaseモードに入る
matrix_begin();
// 擬似逆行列を求める。一行だけ！
matrix_t* inva = matrix_product(matrix_inverse(matrix_product(matrix_transpose(a), a)), matrix_transpose(a));
// 擬似逆行列の表示 (invaはmatrix_endで解放されるので、begin-end内で。)
matrix_print(inva);
// release poolを開放する
matrix_end();
/* ちなみに擬似逆行列を求める関数は内部に組んだので、それを使うこともできる。 */
// auto releaseモードに入る
matrix_begin();
// 擬似逆行列を求める関数を呼ぶ。
matrix_t* inva_simple = matrix_pseudo_inverse(a);
// 擬似逆行列の表示 (invaはmatrix_endで解放されるので、begin-end内で。)
matrix_print(inva_simple);
// release poolを開放する
matrix_end();
// これはautorelease対象でないので、しっかり自分でfree。
// リテインカウントを実装してあるので、理解できればreleaseの方が高性能。
//matrix_free(a);
matrix_release(a);
return 0;
}
void init_mat(void)
{
matrix_begin();
matrix_t* A = matrix_matrix(2, 2);
ELEMENT(A, 0, 0) = 1.0; ELEMENT(A, 0, 0) = 3.0;
ELEMENT(A, 0, 0) = 2.0; ELEMENT(A, 0, 0) = 4.0;
sq_init_matrix(A);
matrix_end();
}
// autorelease function
matrix_t* matrix_pseudo_inverse(matrix_t* m)
{
if (m->rows == m->cols) {
return matrix_inverse(m);
} else if (m->rows > m->cols) {
matrix_begin();
// (A^T A)^{-1} A^T
matrix_t* ret = matrix_product(matrix_inverse(matrix_product(matrix_transpose(m), m)),matrix_transpose(m));
matrix_retain(ret);
matrix_end();
return matrix_autorelease(ret);
} else {
matrix_begin();
// A^T (A A^T)^{-1}
matrix_t* ret = matrix_product(matrix_transpose(m), matrix_inverse(matrix_product(m, matrix_transpose(m))));
matrix_retain(ret);
matrix_end();
return matrix_autorelease(ret);
}
}
// autorelease function
matrix_t* matrix_inverse(matrix_t* m)
{
if (m->rows != m->cols) {
assert(0); // not a square matrix
}
int i, j;
int maxi;
int nrc;
nrc = m->rows;
matrix_t* minv = matrix_alloc(nrc, nrc);
matrix_t* vtmp = matrix_alloc(1, nrc);
float tmp;
matrix_begin();
matrix_t* mtmp = matrix_copy(m);
for (i = 0; i < nrc * nrc; i++) {
if (i / nrc == i % nrc)
ELEMENT(minv,i/nrc,i%nrc) = 1.0f;
else
ELEMENT(minv,i/nrc,i%nrc) = 0.0f;
}
if (mtmp == NULL || minv == NULL)
return NULL;
for (i=0; i<nrc; i++) {
maxi = i;
for (j=i+1; j<nrc; j++) {
if(ABS(ELEMENT(mtmp,maxi,i)) < ABS(ELEMENT(mtmp,j,i)))
maxi = j;
}
if (ELEMENT(mtmp,maxi,i) == 0.0f) {
printf("input matrix is invalid!\n");
break;
}
// 行入れ替え
matrix_copy_row(mtmp, i, vtmp, 0);
matrix_copy_row(mtmp, maxi, mtmp, i);
matrix_copy_row(vtmp, 0, mtmp, maxi);
// 行入れ替え
matrix_copy_row(minv, i, vtmp, 0);
matrix_copy_row(minv, maxi, minv, i);
matrix_copy_row(vtmp, 0, minv, maxi);
tmp = ELEMENT(mtmp,i,i);
for (j=0; j<nrc; j++) {
// j:列番号
ELEMENT(mtmp, i, j) = ELEMENT(mtmp, i, j)/tmp;
ELEMENT(minv, i, j) = ELEMENT(minv, i, j)/tmp;
}
for (j=0; j<nrc; j++) {
// j:行番号
if (i!=j) {
tmp = ELEMENT(mtmp,j,i);
matrix_row_linear_comb(-tmp, mtmp, i, 1.0f, mtmp, j, mtmp, j);
matrix_row_linear_comb(-tmp, minv, i, 1.0f, minv, j, minv, j);
}
}
}
matrix_end();
matrix_free(vtmp);
return matrix_autorelease(minv);
}
