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00023 #ifndef O2SCL_ARRAY_H
00024 #define O2SCL_ARRAY_H
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00050 #include <iostream>
00051 #include <cmath>
00052 #include <string>
00053 #include <fstream>
00054 #include <sstream>
00055 #include <o2scl/err_hnd.h>
00056 #include <gsl/gsl_ieee_utils.h>
00057 #include <gsl/gsl_sort.h>
00058
00059 #ifndef DOXYGENP
00060 namespace o2scl
00061 {
00062 #endif
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00074 template<class vec_t> class array_alloc {
00075 public:
00076
00077 void allocate(vec_t &v, int i) {}
00078
00079 void free(vec_t &v) {}
00080 };
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00092 template<class vec_t> class array_2d_alloc {
00093 public:
00094
00095 void allocate(vec_t &v, int i, int j) {}
00096
00097 void free(vec_t &v) {}
00098 };
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00107 template<class base_t> class pointer_alloc {
00108 public:
00109
00110 void allocate(base_t *&v, int i) { v=new base_t[i]; }
00111
00112 void free(base_t *&v) { delete[] v; }
00113 };
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00120 template<size_t sz> class array_reverse {
00121
00122 #ifndef DOXYGEN_INTERNAL
00123
00124 protected:
00125
00126
00127 double *a;
00128
00129 #endif
00130
00131 public:
00132
00133
00134 array_reverse(double *arr) {
00135 a=arr;
00136 }
00137
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00140
00141 double &operator[](size_t i) {
00142 return a[sz-1-i];
00143 }
00144
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00146
00147
00148 const double &operator[](size_t i) const {
00149 return a[sz-1-i];
00150 }
00151
00152 };
00153
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00159 template<size_t sz> class array_const_reverse {
00160
00161 #ifndef DOXYGEN_INTERNAL
00162
00163 protected:
00164
00165
00166 double *a;
00167
00168 #endif
00169
00170 public:
00171
00172
00173 array_const_reverse(const double *arr) {
00174 a=(double *)arr;
00175 }
00176
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00179
00180 const double &operator[](size_t i) const {
00181 return a[sz-1-i];
00182 }
00183
00184 };
00185
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00189
00190
00191 class array_subvector {
00192
00193 #ifndef DOXYGEN_INTERNAL
00194
00195 protected:
00196
00197
00198 double *a;
00199
00200
00201 size_t off;
00202
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00204 size_t len;
00205
00206 #endif
00207
00208 public:
00209
00210
00211 array_subvector(double *arr, size_t offset, size_t n) {
00212 a=arr+offset;
00213 off=offset;
00214 len=n;
00215 }
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00219
00220 double &operator[](size_t i) {
00221 return a[i];
00222 }
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00227 const double &operator[](size_t i) const {
00228 return a[i];
00229 }
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00231 };
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00236
00237
00238 class array_const_subvector {
00239
00240 #ifndef DOXYGEN_INTERNAL
00241
00242 protected:
00243
00244
00245 double *a;
00246
00247
00248 size_t off;
00249
00250
00251 size_t len;
00252
00253 #endif
00254
00255 public:
00256
00257
00258 array_const_subvector(const double *arr, size_t offset, size_t n) {
00259 a=(double *)arr+offset;
00260 off=offset;
00261 len=n;
00262 }
00263
00264
00265
00266
00267 const double &operator[](size_t i) const {
00268 return a[i];
00269 }
00270
00271 };
00272
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00275
00276
00277
00278 class array_subvector_reverse {
00279
00280 #ifndef DOXYGEN_INTERNAL
00281
00282 protected:
00283
00284
00285 double *a;
00286
00287
00288 size_t off;
00289
00290
00291 size_t len;
00292
00293 #endif
00294
00295 public:
00296
00297
00298 array_subvector_reverse(double *arr, size_t offset, size_t n) {
00299 a=arr+offset;
00300 off=offset;
00301 len=n;
00302 }
00303
00304
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00306
00307 double &operator[](size_t i) {
00308 return a[len-1-i];
00309 }
00310
00311
00312
00313
00314 const double &operator[](size_t i) const {
00315 return a[len-1-i];
00316 }
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00318 };
00319
00320
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00324
00325 class array_const_subvector_reverse {
00326
00327 #ifndef DOXYGEN_INTERNAL
00328
00329 protected:
00330
00331
00332 double *a;
00333
00334
00335 size_t off;
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00338 size_t len;
00339
00340 #endif
00341
00342 public:
00343
00344
00345 array_const_subvector_reverse(const double *arr, size_t offset, size_t n) {
00346 a=(double *)arr+offset;
00347 off=offset;
00348 len=n;
00349 }
00350
00351
00352
00353
00354 const double &operator[](size_t i) const {
00355 return a[len-1-i];
00356 }
00357
00358 };
00359
00360
00361 template <class data_t, class array_2d_t> class array_row {
00362 public:
00363 data_t *p;
00364 array_row(array_2d_t &a, size_t i) {
00365 p=&(a[i][0]);
00366 }
00367 data_t &operator[](size_t i) {
00368 return p[i];
00369 }
00370 };
00371
00372
00373
00374
00375
00376
00377
00378
00379 template<class vec_t>
00380 int vector_out(std::ostream &os, size_t n, vec_t &v,
00381 bool endline=false) {
00382
00383 if (n==0) return 0;
00384 for(size_t i=0;i<n-1;i++) os << v[i] << " ";
00385 os << v[n-1];
00386 if (endline) os << std::endl;
00387 return 0;
00388 }
00389
00390
00391 template<class data_t, class vec_t>
00392 void sort_downheap(vec_t &data, const size_t N, size_t k) {
00393
00394 data_t v=data[k];
00395
00396 while (k<=N/2) {
00397 size_t j=2*k;
00398
00399 if (j<N && data[j] < data[(j+1)]) j++;
00400 if (!(v < data[j])) break;
00401 data[k]=data[j];
00402 k=j;
00403 }
00404
00405 data[k]=v;
00406 }
00407
00408
00409 template<class data_t, class vec_t>
00410 int vector_sort(const size_t n, vec_t &data) {
00411
00412 size_t N;
00413 size_t k;
00414
00415 if (n==0) return 0;
00416
00417 N=n-1;
00418 k=N/2;
00419 k++;
00420 do {
00421 k--;
00422 sort_downheap<data_t,vec_t>(data,N,k);
00423 } while (k > 0);
00424
00425 while (N > 0) {
00426 double tmp=data[0];
00427 data[0]=data[N];
00428 data[N]=tmp;
00429 N--;
00430 sort_downheap<data_t,vec_t>(data,N,0);
00431 }
00432
00433 return 0;
00434 }
00435
00436
00437 template<class data_t, class vec_t>
00438 int vector_rotate(const size_t n, vec_t &data, size_t k) {
00439
00440 double *tmp=new double[n];
00441 for(size_t i=0;i<n;i++) {
00442 tmp[i]=data[(i+k)%n];
00443 }
00444 for(size_t i=0;i<n;i++) {
00445 data[i]=tmp[i];
00446 }
00447 delete[] tmp;
00448
00449 return 0;
00450 }
00451
00452
00453 template<class data_t, class vec_t>
00454 int vector_max(const size_t n, vec_t &data, data_t &max, size_t &ix) {
00455
00456 if (n==0) {
00457 set_err_ret("Send size=0 to vector_max().",gsl_efailed);
00458 }
00459 ix=0;
00460 max=data[0];
00461 for(size_t i=1;i<n;i++) {
00462 if (data[i]>max) {
00463 max=data[i];
00464 ix=i;
00465 }
00466 }
00467 return 0;
00468 }
00469
00470
00471 template<class data_t, class vec_t>
00472 int vector_min(const size_t n, vec_t &data, data_t &min, size_t &ix) {
00473
00474 if (n==0) {
00475 set_err_ret("Send size=0 to vector_min().",gsl_efailed);
00476 }
00477 ix=0;
00478 min=data[0];
00479 for(size_t i=1;i<n;i++) {
00480 if (data[i]<min) {
00481 min=data[i];
00482 ix=i;
00483 }
00484 }
00485 return 0;
00486 }
00487
00488
00489
00490
00491
00492
00493
00494 template<class data_t, class vec_t>
00495 int vector_sum(const size_t n, vec_t &data, data_t &sum) {
00496
00497 sum=0;
00498 for(size_t i=0;i<n;i++) {
00499 sum+=data[i];
00500 }
00501 return 0;
00502 }
00503
00504
00505
00506
00507
00508
00509
00510 template<class data_t, class vec_t>
00511 int vector_avg(const size_t n, vec_t &data, data_t &avg) {
00512
00513 avg=0;
00514 for(size_t i=0;i<n;i++) {
00515 avg+=data[i];
00516 }
00517 avg/=((data_t)n);
00518 return 0;
00519 }
00520
00521
00522
00523
00524
00525
00526
00527 template<class data_t, class vec_t>
00528 int vector_variance(const size_t n, vec_t &data, data_t &mean,
00529 data_t &var) {
00530
00531 var=0;
00532 for(size_t i=0;i<n;i++) {
00533 data_t delta=(data[i]-mean);
00534 var+=(delta*delta-var)/((double)(i+1));
00535 }
00536 return 0;
00537 }
00538
00539
00540
00541 template<class data_t, class vec_t>
00542 int vector_reverse(const size_t n, vec_t &data) {
00543 data_t tmp;
00544
00545 for(size_t i=0;i<n/2;i++) {
00546 tmp=data[n-1-i];
00547 data[n-1-i]=data[i];
00548 data[i]=tmp;
00549 }
00550 return 0;
00551 }
00552
00553
00554
00555
00556 template<class data_t, class vec_t>
00557 int vector_stdev(const size_t n, vec_t &data, data_t &var) {
00558
00559 data_t mean;
00560 vector_mean(n,data,mean);
00561 var=0;
00562 for(size_t i=0;i<n;i++) {
00563 data_t delta=(data[i]-mean);
00564 var+=(delta*delta-var)/((double)(i+1));
00565 }
00566 var=sqrt(var*((double)n)/((double)(n-1)));
00567 return 0;
00568 }
00569
00570 #ifndef DOXYGENP
00571 }
00572 #endif
00573
00574 #endif