ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | View Changeset | Root Listing
root/OpenMD/trunk/src/math/Vector.hpp
(Generate patch)

Comparing trunk/src/math/Vector.hpp (file contents):
Revision 70 by tim, Wed Oct 13 06:51:09 2004 UTC vs.
Revision 151 by tim, Mon Oct 25 22:46:19 2004 UTC

# Line 35 | Line 35
35  
36   #include <cassert>
37   #include <cmath>
38 + #include <iostream>
39  
40   namespace oopse {
41  
42 +    const double epsilon = 0.000001;
43 +
44 +    template<typename T>
45 +    inline bool equal(T e1, T e2) {
46 +        return e1 == e2;
47 +    }
48 +
49 +    template<>
50 +    inline bool equal(float e1, float e2) {
51 +        return fabs(e1 - e2) < epsilon;
52 +    }
53 +
54 +    template<>
55 +    inline bool equal(double e1, double e2) {
56 +        return fabs(e1 - e2) < epsilon;
57 +    }
58 +
59 +    
60      /**
61       * @class Vector Vector.hpp "math/Vector.hpp"
62       * @brief Fix length vector class
63       */
64 <    template<typename Real, int Dim>
64 >    template<typename Real, unsigned int Dim>
65      class Vector{
66          public:
67  
68 +            typedef Real ElemType;
69 +            typedef Real* ElemPoinerType;
70 +
71              /** default constructor */
72              inline Vector(){
73                  for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
# Line 67 | Line 89 | namespace oopse {
89                  
90                  return *this;
91              }
92 +
93 +            template<typename T>
94 +            inline Vector(const T& s){
95 +                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
96 +                    data_[i] = s;
97 +            }
98              
99              /** Constructs and initializes a Vector from an array */            
100 <            inline Vector( double* v) {
101 <                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
102 <                    data_[i] = v[i];
100 >            inline Vector( Real* v) {
101 >                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
102 >                    data_[i] = v[i];
103              }
104  
105              /**
# Line 79 | Line 107 | namespace oopse {
107               * @return reference of ith element
108               * @param i index
109               */
110 <            inline double& operator[](unsigned int  i) {
110 >            inline Real& operator[](unsigned int  i) {
111                  assert( i < Dim);
112                  return data_[i];
113              }
# Line 89 | Line 117 | namespace oopse {
117               * @return reference of ith element
118               * @param i index
119               */
120 <            inline double& operator()(unsigned int  i) {
120 >            inline Real& operator()(unsigned int  i) {
121                  assert( i < Dim);
122                  return data_[i];
123              }
# Line 99 | Line 127 | namespace oopse {
127               * @return reference of ith element
128               * @param i index
129               */
130 <            inline  const double& operator[](unsigned int i) const {
130 >            inline  const Real& operator[](unsigned int i) const {
131                  assert( i < Dim);
132                  return data_[i];
133              }
# Line 109 | Line 137 | namespace oopse {
137               * @return reference of ith element
138               * @param i index
139               */
140 <            inline  const double& operator()(unsigned int i) const {
140 >            inline  const Real& operator()(unsigned int i) const {
141                  assert( i < Dim);
142                  return data_[i];
143              }
144  
145 +            /** Copy the internal data to an array*/
146 +            void getArray(Real* array) {
147 +                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i ++) {
148 +                    array[i] = data_[i];
149 +                }                
150 +            }
151 +
152 +            /** Returns the pointer of internal array */
153 +            Real* getArrayPointer() {
154 +                return data_;
155 +            }
156 +            
157 +            /**
158 +             * Tests if this vetor is equal to other vector
159 +             * @return true if equal, otherwise return false
160 +             * @param v vector to be compared
161 +             */
162 +             inline bool operator ==(const Vector<Real, Dim>& v) {
163 +
164 +                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i ++) {
165 +                    if (!equal(data_[i], v[i])) {
166 +                        return false;
167 +                    }
168 +                }
169 +                
170 +                return true;
171 +            }
172 +
173 +            /**
174 +             * Tests if this vetor is not equal to other vector
175 +             * @return true if equal, otherwise return false
176 +             * @param v vector to be compared
177 +             */
178 +            inline bool operator !=(const Vector<Real, Dim>& v) {
179 +                return !(*this == v);
180 +            }
181 +            
182              /** Negates the value of this vector in place. */          
183              inline void negate() {
184 <                data_[0] = -data_[0];
185 <                data_[1] = -data_[1];
121 <                data_[2] = -data_[2];
184 >                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
185 >                    data_[i] = -data_[i];
186              }
187  
188              /**
# Line 136 | Line 200 | namespace oopse {
200              * @param v1 the other vector
201              */
202              inline void add( const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
203 <                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
204 <                    data_[i] += v1.data_[i];
205 <                }
203 >                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
204 >                    data_[i] += v1.data_[i];
205 >            }
206  
207              /**
208              * Sets the value of this vector to the sum of v1 and v2 (*this = v1 + v2).
# Line 146 | Line 210 | namespace oopse {
210              * @param v2 the second vector
211              */
212              inline void add( const Vector<Real, Dim>& v1, const Vector<Real, Dim>& v2 ) {
213 <                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
214 <                    data_[i] = v1.data_[i] + v2.data_[i];
213 >                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
214 >                    data_[i] = v1.data_[i] + v2.data_[i];
215              }
216  
217              /**
# Line 173 | Line 237 | namespace oopse {
237              * Sets the value of this vector to the scalar multiplication of itself (*this *= s).
238              * @param s the scalar value
239              */
240 <            inline void mul( double s ) {
241 <                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
240 >            inline void mul( Real s ) {
241 >                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
242                     data_[i] *= s;
243              }
244  
245              /**
246              * Sets the value of this vector to the scalar multiplication of vector v1  
247              * (*this = s * v1).
248 +            * @param v1 the vector            
249              * @param s the scalar value
185 –            * @param v1 the vector
250              */
251 <            inline void mul( double s, const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
252 <                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
251 >            inline void mul( const Vector<Real, Dim>& v1, Real s) {
252 >                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
253                      data_[i] = s * v1.data_[i];
254              }
255  
# Line 193 | Line 257 | namespace oopse {
257              * Sets the value of this vector to the scalar division of itself  (*this /= s ).
258              * @param s the scalar value
259              */            
260 <            inline void div( double s) {
261 <                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)            
260 >            inline void div( Real s) {
261 >                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)            
262                      data_[i] /= s;
263              }
264  
# Line 203 | Line 267 | namespace oopse {
267              * @param v1 the source vector
268              * @param s the scalar value
269              */                        
270 <            inline void div( const Vector<Real, Dim>& v1, double s ) {
271 <                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
270 >            inline void div( const Vector<Real, Dim>& v1, Real s ) {
271 >                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
272                      data_[i] = v1.data_[i] / s;
273              }
274  
275              /** @see #add */
276 <            inline Vector<Real, Dim> operator +=( const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
276 >            inline Vector<Real, Dim>& operator +=( const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
277                  add(v1);
278                  return *this;
279              }
280  
281              /** @see #sub */
282 <            inline Vector<Real, Dim> operator -=( const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
282 >            inline Vector<Real, Dim>& operator -=( const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
283                  sub(v1);
284                  return *this;
285              }
286  
287              /** @see #mul */
288 <            inline Vector<Real, Dim> operator *=( double s) {
288 >            inline Vector<Real, Dim>& operator *=( Real s) {
289                  mul(s);
290                  return *this;
291              }
292  
293              /** @see #div */
294 <            inline Vector<Real, Dim> operator /=( double s ) {
294 >            inline Vector<Real, Dim>& operator /=( Real s ) {
295                  div(s);
296                  return *this;
297              }
# Line 236 | Line 300 | namespace oopse {
300               * Returns the length of this vector.
301               * @return the length of this vector
302               */
303 <             inline double length() {
304 <                return sqrt(lengthSquared());  
303 >             inline Real length() {
304 >                return sqrt(lengthSquare());  
305              }
306              
307              /**
308               * Returns the squared length of this vector.
309               * @return the squared length of this vector
310               */
311 <             inline double lengthSquared() {
311 >             inline Real lengthSquare() {
312                  return dot(*this, *this);
313              }
314              
315              /** Normalizes this vector in place */
316              inline void normalize() {
317 <                double len;
317 >                Real len;
318  
319                  len = length();
320 +                
321 +                //if (len < oopse:epsilon)
322 +                //  throw();
323 +                
324                  *this /= len;
325              }
326 +
327 +            /**
328 +             * Tests if this vector is normalized
329 +             * @return true if this vector is normalized, otherwise return false
330 +             */
331 +            inline bool isNormalized() {
332 +                return equal(lengthSquare(), 1.0);
333 +            }          
334              
335          protected:
336 <            double data_[3];
336 >            Real data_[Dim];
337          
338      };
339  
340      /** unary minus*/
341 <    template<typename Real, int Dim>    
341 >    template<typename Real, unsigned int Dim>    
342      inline Vector<Real, Dim> operator -(const Vector<Real, Dim>& v1){
343 <        Vector tmp(v1);
344 <        return tmp.negate();
343 >        Vector<Real, Dim> tmp(v1);
344 >        tmp.negate();
345 >        return tmp;
346      }
347  
348      /**
# Line 274 | Line 351 | namespace oopse {
351       * @param v1 the first vector
352       * @param v2 the second vector
353       */  
354 <    template<typename Real, int Dim>    
354 >    template<typename Real, unsigned int Dim>    
355      inline Vector<Real, Dim> operator +(const Vector<Real, Dim>& v1, const Vector<Real, Dim>& v2) {
356          Vector<Real, Dim> result;
357          
# Line 288 | Line 365 | namespace oopse {
365       * @param v1 the first vector
366       * @param v2 the second vector
367       */  
368 <    template<typename Real, int Dim>    
368 >    template<typename Real, unsigned int Dim>    
369      Vector<Real, Dim> operator -(const Vector<Real, Dim>& v1, const Vector<Real, Dim>& v2) {
370          Vector<Real, Dim> result;
371          result.sub(v1, v2);
# Line 301 | Line 378 | namespace oopse {
378       * @param v1 the source vector
379       * @param s the scalar value
380       */
381 <    template<typename Real, int Dim>                
382 <    Vector<Real, Dim> operator * ( const Vector<Real, Dim>& v1, double s) {      
381 >    template<typename Real, unsigned int Dim>                
382 >    Vector<Real, Dim> operator * ( const Vector<Real, Dim>& v1, Real s) {      
383          Vector<Real, Dim> result;
384 <        result.mul(s, v1);
384 >        result.mul(v1,s);
385          return result;          
386      }
387      
# Line 314 | Line 391 | namespace oopse {
391       * @param s the scalar value
392       * @param v1 the source vector
393       */  
394 <    template<typename Real, int Dim>
395 <    Vector<Real, Dim> operator * ( double s, const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
394 >    template<typename Real, unsigned int Dim>
395 >    Vector<Real, Dim> operator * ( Real s, const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
396          Vector<Real, Dim> result;
397 <        result.mul(s, v1);
397 >        result.mul(v1, s);
398          return result;          
399      }
400  
# Line 327 | Line 404 | namespace oopse {
404       * @param v1 the source vector
405       * @param s the scalar value
406       */
407 <    template<typename Real, int Dim>    
408 <    Vector<Real, Dim> operator / ( const Vector<Real, Dim>& v1, double s) {      
407 >    template<typename Real, unsigned int Dim>    
408 >    Vector<Real, Dim> operator / ( const Vector<Real, Dim>& v1, Real s) {      
409          Vector<Real, Dim> result;
410          result.div( v1,s);
411          return result;          
412      }
413      
414      /**
338 –     * Returns the  value of division of a vector by a scalar.
339 –     * @return  the vaule of scalar division of this vector
340 –     * @param s the scalar value
341 –     * @param v1 the source vector
342 –     */
343 –    template<typename Real, int Dim>        
344 –    inline Vector<Real, Dim> operator /( double s, const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
345 –        Vector<Real, Dim> result;
346 –        result.div( v1,s);
347 –        return result;          
348 –    }
349 –
350 –    /** fuzzy comparson */
351 –    template<typename Real, int Dim>        
352 –    inline bool epsilonEqual( const Vector<Real, Dim>& v1, const Vector<Real, Dim>& v2 ) {
353 –
354 –    }
355 –
356 –    
357 –    /**
415       * Returns the dot product of two Vectors
416       * @param v1 first vector
417       * @param v2 second vector
418       * @return the dot product of v1 and v2
419       */
420 <    template<typename Real, int Dim>    
420 >    template<typename Real, unsigned int Dim>    
421      inline Real dot( const Vector<Real, Dim>& v1, const Vector<Real, Dim>& v2 ) {
422 <                Real tmp;
423 <                tmp = 0;
422 >        Real tmp;
423 >        tmp = 0;
424  
425 <                for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
426 <                        tmp += v1[i] + v2[i];
427 <                
428 <                return tmp;
425 >        for (unsigned int i = 0; i < Dim; i++)
426 >            tmp += v1[i] * v2[i];
427 >
428 >        return tmp;
429      }
430  
431      /**
# Line 377 | Line 434 | namespace oopse {
434       * @param v2 second vector
435       * @return the distance between v1 and v2
436       */
437 <    template<typename Real, int Dim>    
437 >    template<typename Real, unsigned int Dim>    
438      inline Real distance( const Vector<Real, Dim>& v1, const Vector<Real, Dim>& v2 ) {
439          Vector<Real, Dim> tempVector = v1 - v2;
440          return tempVector.length();
# Line 389 | Line 446 | namespace oopse {
446       * @param v2 second vector
447       * @return the squared distance between v1 and v2
448       */
449 <    template<typename Real, int Dim>
449 >    template<typename Real, unsigned int Dim>
450      inline Real distanceSquare( const Vector<Real, Dim>& v1, const Vector<Real, Dim>& v2 ) {
451          Vector<Real, Dim> tempVector = v1 - v2;
452          return tempVector.lengthSquare();
# Line 398 | Line 455 | namespace oopse {
455      /**
456       * Write to an output stream
457       */
458 <    template<typename Real, int Dim>
459 <    std::ostream &operator<< ( std::ostream& o, const Vector<Real, Dim>& v1 ) {
458 >    template<typename Real, unsigned int Dim>
459 >    std::ostream &operator<< ( std::ostream& o, const Vector<Real, Dim>& v) {
460 >
461 >        o << "[ ";
462          
463 +        for (unsigned int i = 0 ; i< Dim; i++) {
464 +            o << v[i];
465 +
466 +            if (i  != Dim -1) {
467 +                o<< ", ";
468 +            }
469 +        }
470 +
471 +        o << " ]";
472          return o;        
473      }
474      

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines