matrix operations
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c47a651d0f
commit
53eb902f1b
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@ -26,6 +26,8 @@ protected:
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_ccr_declare_vector_item
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_ccr_declare_vector_item
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public:
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public:
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uint hamming_weight();
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uint hamming_weight();
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void add (const bvector&);
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bool operator* (const bvector&); //dot product
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};
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};
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/*
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/*
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@ -47,12 +49,22 @@ class matrix : public std::vector<bvector>
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protected:
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protected:
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_ccr_declare_vector_item
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_ccr_declare_vector_item
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public:
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public:
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matrix operator* (const matrix&);
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uint width() const {
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return size();
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}
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uint height() const {
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if (size() ) return item (0).size();
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return 0;
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}
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matrix operator* (const matrix&);
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void mult (const matrix&);
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void compute_transpose (matrix&);
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bool compute_inversion (matrix&);
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bool compute_inversion (matrix&);
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void generate_random_invertible (uint, prng&);
|
void generate_random_invertible (uint, prng&);
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void unit (uint);
|
void unit (uint);
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void compute_transpose (matrix&);
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};
|
};
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/*
|
/*
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@ -9,3 +9,19 @@ uint bvector::hamming_weight()
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return r;
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return r;
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}
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}
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void bvector::add (const bvector&a)
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{
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if (a.size() > size() ) resize (a.size(), 0);
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for (uint i = 0; i < size(); ++i)
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item (i) = item (i) ^ a[i];
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}
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bool bvector::operator* (const bvector&a)
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{
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bool r = 0;
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uint s = size(), i;
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if (s > a.size() ) s = a.size();
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for (i = 0; i < s; ++i) r ^= (item (i) &a[i]);
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return r;
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}
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106
lib/matrix.cpp
106
lib/matrix.cpp
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@ -5,21 +5,107 @@ using namespace ccr;
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void matrix::unit (uint size)
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void matrix::unit (uint size)
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{
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{
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clear();
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resize (size);
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||||||
|
for (uint i = 0; i < size; ++i) {
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item (i).resize (size, 0);
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item (i) [i] = 1;
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}
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}
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}
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bool matrix::compute_inversion (matrix&r)
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matrix matrix::operator* (const matrix&a)
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{
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{
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matrix r = *this;
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return false;
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r.mult (a);
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}
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return r;
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void matrix::generate_random_invertible (uint size, prng&rng)
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{
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}
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}
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void matrix::compute_transpose (matrix&r)
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void matrix::compute_transpose (matrix&r)
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{
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{
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uint h = height(), w = width(), i, j;
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|
r.resize (h);
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for (i = 0; i < h; ++i) {
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||||||
|
r[i].resize (w);
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||||||
|
for (j = 0; j < w; ++j) r[i][j] = item (j) [i];
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}
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}
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}
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void matrix::mult (const matrix&right)
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{
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//trivial multiply. TODO strassen algo for larger matrices.
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matrix leftT;
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compute_transpose (leftT);
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|
uint w = right.width(), h = leftT.width(), i, j;
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resize (w);
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||||||
|
for (i = 0; i < w; ++i) {
|
||||||
|
item (i).resize (h);
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||||||
|
for (j = 0; j < h; ++j) item (i) [j] = leftT[j] * right[i];
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||||||
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}
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}
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bool matrix::compute_inversion (matrix&res)
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{
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//gauss-jordan elimination with inversion of the second matrix.
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//we are computing with transposed matrices for simpler row ops
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uint s = width();
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if (s != height() ) return false;
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matrix m, r;
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r.unit (s);
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this->compute_transpose (m);
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uint i, j;
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//gauss step, create a lower triangular out of m, mirror to r
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for (i = 0; i < s; ++i) {
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//we need pivoting 1 at [i][i]. If there's none, get it below.
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if (m[i][i] != 1) {
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||||||
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for (j = i + 1; j < s; ++j) if (m[j][i] == 1) break;
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|
if (j == s) return false; //noninvertible
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m[i].add (m[j]);
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||||||
|
r[i].add (r[j]);
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|
}
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//remove 1's below
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for (j = i + 1; j < s; ++j) if (m[j][i]) {
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m[j].add (m[i]);
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||||||
|
r[j].add (r[i]);
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
//jordan step (we do it forward because it doesn't matter on GF(2))
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||||||
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for (i = 0; i < s; ++i)
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||||||
|
for (j = 0; j < i; ++j)
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||||||
|
if (m[j][i]) {
|
||||||
|
m[j].add (m[i]);
|
||||||
|
r[j].add (r[i]);
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
r.compute_transpose (res);
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||||||
|
return true;
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||||||
|
}
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void matrix::generate_random_invertible (uint size, prng & rng)
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{
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matrix lt, ut;
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|
uint i, j;
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||||||
|
// random lower triagonal
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||||||
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lt.resize (size);
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||||||
|
for (i = 0; i < size; ++i) {
|
||||||
|
lt[i].resize (size);
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||||||
|
lt[i][i] = 1;
|
||||||
|
for (j = i + 1; j < size; ++j) lt[i][j] = rng.random (2);
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||||||
|
}
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||||||
|
// random upper triagonal
|
||||||
|
ut.resize (size);
|
||||||
|
for (i = 0; i < size; ++i) {
|
||||||
|
ut[i].resize (size);
|
||||||
|
ut[i][i] = 1;
|
||||||
|
for (j = 0; j < i; ++j) ut[i][j] = rng.random (2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
lt.mult (ut);
|
||||||
|
// permute
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||||||
|
permutation p;
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||||||
|
p.generate_random (size, rng);
|
||||||
|
p.permute (lt, *this);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
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