ILIAS  eassessment Revision 61809
 All Data Structures Namespaces Files Functions Variables Groups Pages
QRDecomposition.php
Go to the documentation of this file.
1 <?php
20 
21  const MatrixRankException = "Can only perform operation on full-rank matrix.";
22 
27  private $QR = array();
28 
33  private $m;
34 
39  private $n;
40 
45  private $Rdiag = array();
46 
47 
54  public function __construct($A) {
55  if($A instanceof PHPExcel_Shared_JAMA_Matrix) {
56  // Initialize.
57  $this->QR = $A->getArrayCopy();
58  $this->m = $A->getRowDimension();
59  $this->n = $A->getColumnDimension();
60  // Main loop.
61  for ($k = 0; $k < $this->n; ++$k) {
62  // Compute 2-norm of k-th column without under/overflow.
63  $nrm = 0.0;
64  for ($i = $k; $i < $this->m; ++$i) {
65  $nrm = hypo($nrm, $this->QR[$i][$k]);
66  }
67  if ($nrm != 0.0) {
68  // Form k-th Householder vector.
69  if ($this->QR[$k][$k] < 0) {
70  $nrm = -$nrm;
71  }
72  for ($i = $k; $i < $this->m; ++$i) {
73  $this->QR[$i][$k] /= $nrm;
74  }
75  $this->QR[$k][$k] += 1.0;
76  // Apply transformation to remaining columns.
77  for ($j = $k+1; $j < $this->n; ++$j) {
78  $s = 0.0;
79  for ($i = $k; $i < $this->m; ++$i) {
80  $s += $this->QR[$i][$k] * $this->QR[$i][$j];
81  }
82  $s = -$s/$this->QR[$k][$k];
83  for ($i = $k; $i < $this->m; ++$i) {
84  $this->QR[$i][$j] += $s * $this->QR[$i][$k];
85  }
86  }
87  }
88  $this->Rdiag[$k] = -$nrm;
89  }
90  } else {
92  }
93  } // function __construct()
94 
95 
101  public function isFullRank() {
102  for ($j = 0; $j < $this->n; ++$j) {
103  if ($this->Rdiag[$j] == 0) {
104  return false;
105  }
106  }
107  return true;
108  } // function isFullRank()
109 
110 
116  public function getH() {
117  for ($i = 0; $i < $this->m; ++$i) {
118  for ($j = 0; $j < $this->n; ++$j) {
119  if ($i >= $j) {
120  $H[$i][$j] = $this->QR[$i][$j];
121  } else {
122  $H[$i][$j] = 0.0;
123  }
124  }
125  }
126  return new PHPExcel_Shared_JAMA_Matrix($H);
127  } // function getH()
128 
129 
135  public function getR() {
136  for ($i = 0; $i < $this->n; ++$i) {
137  for ($j = 0; $j < $this->n; ++$j) {
138  if ($i < $j) {
139  $R[$i][$j] = $this->QR[$i][$j];
140  } elseif ($i == $j) {
141  $R[$i][$j] = $this->Rdiag[$i];
142  } else {
143  $R[$i][$j] = 0.0;
144  }
145  }
146  }
147  return new PHPExcel_Shared_JAMA_Matrix($R);
148  } // function getR()
149 
150 
156  public function getQ() {
157  for ($k = $this->n-1; $k >= 0; --$k) {
158  for ($i = 0; $i < $this->m; ++$i) {
159  $Q[$i][$k] = 0.0;
160  }
161  $Q[$k][$k] = 1.0;
162  for ($j = $k; $j < $this->n; ++$j) {
163  if ($this->QR[$k][$k] != 0) {
164  $s = 0.0;
165  for ($i = $k; $i < $this->m; ++$i) {
166  $s += $this->QR[$i][$k] * $Q[$i][$j];
167  }
168  $s = -$s/$this->QR[$k][$k];
169  for ($i = $k; $i < $this->m; ++$i) {
170  $Q[$i][$j] += $s * $this->QR[$i][$k];
171  }
172  }
173  }
174  }
175  /*
176  for($i = 0; $i < count($Q); ++$i) {
177  for($j = 0; $j < count($Q); ++$j) {
178  if(! isset($Q[$i][$j]) ) {
179  $Q[$i][$j] = 0;
180  }
181  }
182  }
183  */
184  return new PHPExcel_Shared_JAMA_Matrix($Q);
185  } // function getQ()
186 
187 
194  public function solve($B) {
195  if ($B->getRowDimension() == $this->m) {
196  if ($this->isFullRank()) {
197  // Copy right hand side
198  $nx = $B->getColumnDimension();
199  $X = $B->getArrayCopy();
200  // Compute Y = transpose(Q)*B
201  for ($k = 0; $k < $this->n; ++$k) {
202  for ($j = 0; $j < $nx; ++$j) {
203  $s = 0.0;
204  for ($i = $k; $i < $this->m; ++$i) {
205  $s += $this->QR[$i][$k] * $X[$i][$j];
206  }
207  $s = -$s/$this->QR[$k][$k];
208  for ($i = $k; $i < $this->m; ++$i) {
209  $X[$i][$j] += $s * $this->QR[$i][$k];
210  }
211  }
212  }
213  // Solve R*X = Y;
214  for ($k = $this->n-1; $k >= 0; --$k) {
215  for ($j = 0; $j < $nx; ++$j) {
216  $X[$k][$j] /= $this->Rdiag[$k];
217  }
218  for ($i = 0; $i < $k; ++$i) {
219  for ($j = 0; $j < $nx; ++$j) {
220  $X[$i][$j] -= $X[$k][$j]* $this->QR[$i][$k];
221  }
222  }
223  }
225  return ($X->getMatrix(0, $this->n-1, 0, $nx));
226  } else {
228  }
229  } else {
231  }
232  } // function solve()
233 
234 } // PHPExcel_Shared_JAMA_class QRDecomposition