矩阵的基本运算

#define MAX_MATLAB_N (128)

void swap(double *a,double *b)
{
 double tmp = *a;
 *a = *b;
 *b = tmp;
}

bool inv_matlab(double *p,int N)
{

 int is[MAX_MATLAB_N] = {0};
 int js[MAX_MATLAB_N] = {0};
 
 int f = 1;
 double fDet = 1.0;

 for (int k=0; k<N; k++)
 {

  // 1.
  double tmp = 0.0;
  double fmax = 0.0;
  
  for (int i=k;i<N; i++)
  {
   for (int j=k; j<N; j++)
   {
    tmp = fabs(*(p + i*N + j));
    if (tmp > fmax)
    {
     fmax = tmp;
     is[k] = i;
     js[k] = j;
    }
   }
   
  }

  if ( (fmax + 1.0) == 1.0)
  {
   //没有逆阵
   printf("没有逆矩阵\n");
   return false;
  }

  if (is[k] != k)
  {
   f = -f;
   for (int i=0; i<N; i++)
   {
    //swap(p(k*N+i), p(is[k]*N+i));
    swap(p +(k*N+i), p +(is[k]*N+i) );
   }

  }

  if (is[k] != k)
  {
   f = -f;
   for (int i=0; i<N; i++)
   {
    swap(p +(i*N+k), p +(i*N+is[k]) );
   }

  }

  fDet *= p[k*N+k];
  
  // 2.
  p[k*N+k] = 1.0/p[k*N+k];

  // 3.
  for (int i=0; i<N; i++)
  {
   if (i!=k)
   {
    p[k*N+i] *= p[k*N+k];
   }
  }

  // 4
  
  for (int i=0; i<N; i++)
  {
   if (i!=k)
   {
    for (int j = 0; j<N; j++)
    {
     if (j!=k)
     {
      p[i*N+j] = p[i*N+j] - p[i*N+k] * p[k*N+j];
     }
    }
   }
  }

  // 5
  for (int i=0; i<N; i++)
  {
   if (i!=k)
   {
    p[i*N+k] *= -p[k*N+k];
   }
  }
 }

 for (int k=(N-1); k>=0; k--)
 {
  if (js[k] != k)
  {
   for (int i=0; i<N; i++)
   {
    swap(p +(k*N+i), p +(js[k]*N+i) );
   }

  }
  if (is[k] != k)
  {
   for (int i=0; i<N; i++)
   {
    swap(p +(i*N+k), p +(i*N+is[k]));
   }
  }

 }

 return true;
}
void tra_matlab(double *p, double *pOut, int N)
{
 for (int i=0; i<N; i++)
 {
  for (int j=0; j<N; j++)
  {
   pOut[i*N + j] = p[j*N + i];
  }
 }
}

 

void add_matlab(double *p1,double *p2, double *pOut, int N)
{
 for (int i=0; i<N; i++)
 {
  for (int j=0; j<N; j++)
  {
   pOut[i*N + j] = p1[i*N + j] + p2[i*N + j];
  }
 }

}

void dec_matlab(double *p1,double *p2, double *pOut, int N)
{
 for (int i=0; i<N; i++)
 {
  for (int j=0; j<N; j++)
  {
   pOut[i*N + j] = p1[i*N + j] - p2[i*N + j];
  }
 }

}
void mul_matlab(double *p1,double *p2, double *pOut, int N)
{
 for (int i=0; i<N; i++)
 {
  for (int j=0; j<N; j++)
  {
   double sum = 0.0;
   for (int m = 0; m<N; m++)
   {
    sum += p1[i*N + m]*p2[m*N + j];
   }

   pOut[i*N + j] = sum;
  }
 }
}

void mul_matlab(double *p1, int m1,int n1, double *p2, int m2,int n2, double *pOut)
{

 if (n1 != m2)
 {
  printf("p1 的列数 必须等于 p2 的行数\n");

  return;
 }

 int m = m1;
 int n = n2;

 for (int i = 0; i<m; i++)
 {
  for (int j = 0; j<n; j++)
  {
   double sum = 0.0;

   for (int k = 0; k < n1; k++)
   {
    sum += p1[i*n1 + k] * p2[ k*n2 + j];
   }
   pOut[i*n + j] = sum;
  }
 }
}