#ifndef _MATRIX_ #define _MATRIX_ #include #include #include #include #include #include #include #include #include /* Folgende Struktur steht als Ergebnis nach INFO_M1,INFO_M2,GLS zur Verfügung */ struct MInfo { double Rang; /* Rang der Matrix */ double Spur; /* Spur der Matrix */ double Det; /* Determinante der Matrix */ }; /* Folgende Structur steht als Ergebnis nach 'STATIS' zur Verfügung */ struct MStatistic { long Rang; /* Rang der Matrix */ double Spur; /* Spur der Matrix */ double Det; /* Determinante der Matrix */ double Summe; /* Summe der Einträge */ int Dichte; /* Benutzte Koeffizienten in Prozent */ double Produkt; /* Produkt aller Einträge die nicht Null sind */ long Nil; /* Grad der Nilpotenz - kleiner 0 nicht Nilpotent */ long ZDim; /* Benutzte Zeilen */ long SDim; /* Benutzte Spalten */ unsigned int Symmetrisch :1; /* Die Matrix besitzt die entsprechende */ unsigned int Normal :1; /* Eigenschaft, wenn das zugehörige */ unsigned int Orthogonal :1; /* Bit gesetzt ist */ unsigned int Diagonal :1; unsigned int Triagonal :1; unsigned int Selbstinvers :1; unsigned int Projektion :1; unsigned int Selbstadj :1; /* Selbstadjungiert */ unsigned int Definit :2; /* Die Matrix ist positiv, negativ etc. */ }; /* Folgende Werte nimmt der Eintrag Definit obiger Structur an. */ #define POSITIV 1 #define NEGATIV 2 #define SEMI 4 #define UNDEFINIT 0 /* Diese Union enthält Einträge, die an MATRIX! übergeben werden können */ union value { double d; /* Bei skalarer Multiplikation, Eigenraumberechnung, ESVRel und der öfter eingesetzten K-Norm. */ long l; /* Beim Tensorprodukt, Matrixpotenz, GSV, ESV, ESVRel sowie LR und QR Algorithmus zur Eigenwert Berechnung. */ char *s;};/* Beim Laden und Speichern von Matrizen als Zeiger auf Pfad und Name der Datei bzw. bei der LR-Zerlegung als Zeiger auf den Buchstaben der die Matrix bezeichnet unter der die Permutationsmatrix abgespeichert werden soll. */ /* Diese Structur ist über den Zeiger 'UserData' in der Windowstruktur des MATRIX!-fensters zu erreichen. Über Sie können alle Daten gelesen und geschrieben werden sowie Verhaltensweisen des Programmes gesteuert oder abgelesen werden. */ struct Kommunikation { double *v[7]; /* Zeiger auf alle Vektoren, die dem Benutzer in MATRIX! zur Verfügung stehen. 0 entspricht a usw. Beachten Sie bitte, daß bei einer Deklaration double *v[7] C die Zeiger v[0] bis v[6] einschließlich zur Verfügung stellt. Greifen Sie also nicht auf v[7] zu!!!*/ double *m[7]; /* Zeiger auf alle Matrizen, die dem Benutzer in MATRIX! zur Verfügung stehen. 0 entspricht A usw. Beachten Sie bitte, daß bei einer Deklaration double *m[7] C die Zeiger m[0] bis m[6] einschließlich zur Verfügung stellt. Greifen Sie also nicht auf m[7] zu!!!*/ char *string; /* Zeiger auf den Inhalt der Statuszeile */ struct MStatistic *MStat; /* Zeiger auf das Ergebnis der 'STATIS' Funktion Die einzelnen Einträge werden oberhalb erklärt. */ struct MInfo *MInfo; /* Zeiger auf das Ergebnis der Funktionen INFO_M1, INFO_M2 und GLS */ char *printer; /* Zeiger auf den Namen der Datei, in die die Ausgabe umgelenkt wird. Dieser kann von hier aus geändert werden. */ long dim; /* Die Größe der Matrizen und Vektoren, mit denen MATRIX! arbeitet kann hier abgelesen oder eingestellt werden. Um sie dann tatsächlich zu bekommen, muß dann die Funktion GETVARMEM gestartet werden. Anschließend sollte die Größe hier überprüft werden, die das Programm wirklich eingestellt hat. */ SHORT Manz; /* Gibt an wieviele Matrizen MATRIX! zum Arbeiten zur Verfügung stellt. Steht hier z.B. eine 3, dürfen m[3] bis m[6] nicht benutzt werden. */ SHORT Vanz; /* Hier steht die entsprechende Anzahl an Vektoren */ union value val; /* Dient zur übergabe von Funktionsparametern an MATRIX! */ BOOL set; /* Ist dieses Flag TRUE, werden Eingaben nicht durch Requester von Ihnen eingegeben, sondern aus dem Union val entnommen. Dies hat auf die Funktionen LOAD_M1,LOAD_M2,LOAD_V,LOAD_A,SAVE_M1, SAVE_M2,SAVE_V,SAVE_A,T_PROD,POTENZ,SMULTI_M1,SMULTI_M2,SMULTI_V und EV Einfluß. */ BOOL busy; /* Ist dieses Flag von MATRIX! gesetzt,rechnet es noch. Ergebnisse sollten also erst aus den Matrizen (usw.) gelesen werden, wenn dieses Flag nicht gesetzt ist. */ BOOL lock; /* Sie müssen dieses Flag setzen, wenn Sie mit MATRIX! kommunizieren wollen, damit MATRIX! weiß, daß es von Außen gesteuert wird. Ist dieses Flag gesetzt, kann MATRIX! nicht beendet werden. Weiterhin läßt sich das MATRIX!-fenster nach dem Iconifizieren nicht mehr vergrößern. Wenn Sie also MATRIX! extern mit der Funktion ICON Iconifizieren, können Sie sicher sein, daß MATRIX! keine Eingaben über sein Fenster erhält. Sie müssen diese Flag löschen, wenn Sie MATRIX! nicht mehr steuern wollen. */ BOOL output; /* Ist dises Flag gesetzt, werden alle Ergebnisse und Veränderungen im MATRIX!-fenster angezeigt. Wenn Sie dieses Flag löschen, sparen Sie also Zeit. */ struct Task *extask; /* Dies ist der Zeiger auf Ihren eigenen Task, damit MATRIX! Sie benachrichtigen kann, wenn die Rechnung fertig ist. */ ULONG maske; /* Diese Maske sendet MATRIX!, wenn es die Rechnung beendet hat. */ double Double; /* Hier finden Sie die Ergebnisse aus den Normberechnungen */ double ID;}; /* Diese Variable darf nicht verändert werden! Sie dient zum auffinden von MATRIX! durch die Library. */ /* Nun folgen die Definitionen der einzelnen MATRIX!-Funktionen zur Übergabe an die Funktion Make. M1 steht dabei für die oberer Matrix, M2 für die untere und V für den Vektor. Die Funktionen sind nach den Namen der Schalter in MATRIX! benannt.*/ #define INFO_M1 0 /* Das Ergebnis liegt in MInfo vor. */ #define TRANS_M1 2 #define INVERS_M1 3 #define CLR_M1 4 #define PRINT_M1 5 #define BILIN 6 #define INFO_M2 7 /* Das Ergebnis liegt in MInfo vor. */ #define TRANS_M2 9 #define INVERS_M2 10 #define CLR_M2 11 #define PRINT_M2 12 #define ONB 13 #define M1_A 14 /* In Matrix 1 wird Matrix A aktiviert */ #define M1_B 15 #define M1_C 16 #define M1_D 17 #define M1_E 18 #define M1_F 19 #define M1_G 20 #define M2_A 21 /* In Matrix 2 wird Matrix A aktiviert */ #define M2_B 22 #define M2_C 23 #define M2_D 24 #define M2_E 25 #define M2_F 26 #define M2_G 27 #define V_A 42 /* Vektor a wird aktiviert */ #define V_B 43 #define V_C 44 #define V_D 45 #define V_E 46 #define V_F 47 #define V_G 48 #define VDEST_A 75 /* Veltor a wird zum Zielvektor erklärt */ #define VDEST_B 76 #define VDEST_C 77 #define VDEST_D 78 #define VDEST_E 79 #define VDEST_F 80 #define VDEST_G 81 #define MDEST_A 68 /* Matrix A wird zur Zielmatrix erklärt */ #define MDEST_B 69 #define MDEST_C 70 #define MDEST_D 71 #define MDEST_E 72 #define MDEST_F 73 #define MDEST_G 74 #define M_PROD_M1_M2 28 #define M_DIVI 30 #define ADDIER_M 31 #define SUBTRA 32 #define HOCH 33 #define RUNTER 34 /* Die folgenden Funktionen sind durch '* X = ' zu erreichen */ #define GAUß 2000 /* Das Ergebnis liegt in MInfo und natürlich den Matrizen und Vektoren vor.*/ #define GAUßPLUS 2001 /* #define GSV 2002 #define ESV 2003 Siehe weiter unten */ #define GLSQR 2004 #define GAUTRI 2006 #define M_PROD_M_V 36 #define L_OPTI 37 #define ADDALL 38 #define MULALL 39 #define COPY_M_V 40 #define COPY_V_M 41 #define CLR_V 49 #define PRINT_V 51 #define E_TO_M2 53 #define STATIS 54 /* Das Ergebnis ist unter MStat in der Kommunikationsstruktur zu finden. */ /* Die folgenden Funktionen sind durch ' EW ' zu erreichen */ /* #define EW_QR 3002 #define EW_LR 3003 Siehe weiter unten */ #define JACOBI 3001 #define EW_TRIDIA 3004 #define POLY 3000 /* Die folgenden Funktionen sind durch 'NORM=1' zu erreichen */ #define NNSNORM 4000 #define NNZSNORM 4002 #define NNSSNORM 4003 #define NNFNORM 4001 #define NNKNORM 4004 /* Die folgenden Funktionen sind durch 'ZERLEG' zu erreichen */ #define LR 1001 #define QR 1000 #define HESSEN 1004 #define CHOLESKY 1003 #define SYMZER 1002 /* Die folgenden Makros als Parameter für ganze_zahl in Make_long übergeben beim Aufruf von LR. Also z.B.: Make_long(LR,PTOC); legt die Permutationsmatrix die bei der LR-Zerlegung entsteht in Matrix C ab. */ #define PTOA (long)((char *)"A") #define PTOB (long)((char *)"B") #define PTOC (long)((char *)"C") #define PTOD (long)((char *)"D") #define PTOE (long)((char *)"E") #define PTOF (long)((char *)"F") #define PTOG (long)((char *)"G") #define STATUS 59 #define FREE 60 #define CLRALL 61 #define PRINT_A 62 #define PRINT_STATUS 63 /* Druckt den Inhalt der Statuszeile */ #define ICON 64 /* Iconifiziert das MATRIX!-Fenster */ #define ADDIER_V 65 #define S_PROD 66 /* Das Ergebnis ist in Double */ #define TRANS_V 67 /* Die nächsten Parameter sind die möglichen Übergabewerte für den Parameter Operation von Make_real. */ #define SMULTI_M1 1 /* Eingabe wird in val.d der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ #define SMULTI_M2 8 /* Eingabe wird in val.d der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ #define SMULTI_V 50 /* Eingabe wird in val.d der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ #define EV 57 /* Eingabe wird in val.d der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ /* Die nächsten 2 Definitionen sind die möglichen Parameter für Make_long */ #define T_PROD 29 /* Eingabe wird in val.l der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ #define POTENZ 52 /* Eingabe wird in val.l der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ #define EW_QR 3002 /* Eingabe wird in val.l der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ #define EW_LR 3003 /* Eingabe wird in val.l der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ #define GSV 2002 /* Eingabe wird in val.l der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ #define ESV 2003 /* Eingabe wird in val.l der Kommunikation Struktur erwartet.(Wenn set=TRUE) */ /* Die folgenden Definition dienen der Steuerung der Dateiopertionen mittels Make_datei. Zunächst für den Parameter 'Objekt': */ #define MATRIX1 160 /* Bestimmt Matrix1 zum Objekt mit dem die Dateiopertion durchgeführt wird. */ #define MATRIX2 161 /* Bestimmt Matrix2 zum Objekt mit dem die Dateiopertion durchgeführt wird. */ #define VEKTOR 162 /* Bestimmt den Vektor zum Objekt mit dem die Dateiopertion durchgeführt wird. */ #define ALLE 163 /* Dateiopertion beziehen sich auf alle Matrizen und Vektoren. */ /* und nun für den Parameter 'Operation' */ #define LOAD 164 /* In das bestimmte Objekt wird etws geladen. */ #define SAVE 165 /* Das bestimmte Objekt wird abgespeichert */ #define DELETE 166 /* Ein Objekt geeigneten Typs wird gelöscht. */ /* Diese Definitionen werden intern in ChangeDim und FreeM benötigt könne aber auch selbst mittels Make genutzt werden */ #define BUILDUP 144 /* Diese spezielle Funktion dient dazu, das Display nach der externen Nutzung von MATRIX! wieder herzustellen. Sie sollte direkt nach dem Löschen des lock Flags aufgerufen werden. */ #define CHANGEDIM 143 /* Dient zum Ändern der Größe der Matrizen. Die gewünschte Größe wird in dim eingetragen. */ /* Diese Definitionen werden für Make_menu definiert. Die Namen entsprechen dem Text in den Menüs */ #define ZAHLEN_ALS_REELLE_ZAHLEN 0x0001 #define ZAHLEN_ALS_BRUECHE_1 0x0801 #define ZAHLEN_ALS_BRUECHE_2 0x1001 #define ANZAHL_AN_VEKTOREN 0x0021 /* Übergabe einer Zahl in l */ #define ANZAHL_AN_MATRIZEN 0x0821 /* Übergabe einer Zahl in l */ #define HILFE 0xf841 #define PROTOKOLL 0xf861 #define BLOCKWEISE 0xf881 #define ASCIIDATEI 0xf8a1 #define ZIFFER_NULL 0xf8c1 #define STABIL 0xf8e1 #define TOLERANZ 0xf901 /* Übergabe einer Zahl in l */ #define SAVE_PREFS 0xf921 #define LOAD_PREFS 0xf941 /* Alle möglicherweise auftauchenden Requester werden automatisch positiv beantwortet. (Matrixgröße, Matrixhöchstzahl ..) */ #define HINTERGRUND 0xf961 /* Die Ergebnisse der folgendem Funktionen sind in Double zu finden. */ #define SUMMENNORM 0xf802 #define EUKLIDNORM 0xf822 #define P_NORM_V 0xf842 /* Übergabe einer Zahl in l */ #define MAXIMUMSNORM 0xf862 #define SPALTENSUMMENNORM 0xf803 #define ZEILENSUMMENNORM 0xf823 #define SPEKTRALNORM 0xf843 #define FROBENIUSNORM 0xf863 #define P_NORM_M 0xf883 /* Übergabe einer Zahl in l */ /* Nun die Menüpunkte für die Konditionszahl */ #define KOND_SPALTENSUMMENNORM 0x00a3 #define KOND_ZEILENSUMMENNORM 0x08a3 #define KOND_SPEKTRALNORM 0x10a3 #define KOND_FROBENIUSNORM 0x18a3 #define KOND_P_NORM_M 0x20a3 /* Übergabe einer Zahl in l */ /* Die folgenden Definitionen sind die beiden möglichen Übergabewerte an die Funktion LoginM aus der MATRIX!lib.library */ #define OUTPUT 1 #define NOOUTPUT 0 /* und dies sind die möglichen Rückgabewerte falls ein Fehler auftritt */ #define NO_INTUITION 1 #define NO_WB_SCREEN 2 #define NO_MATRIX 3 #define NO_REPLYPORT 4 #define MATRIX_ENDING 5 #define NO_SIGNAL 6 #define PRE_LOCKED 7 /* Nun werden noch die Funktionen definiert: */ int LoginM(int OutFlag); void FreeM(void); int Make(int Operation); int ChangeDim(long DIM); void Make_long(int Operation,long ganze_zahl); void Make_real(int Operation,double *reelle_zahl); void Make_datei(int Operation,int Objekt,char *name); int Make_menu(int Operation,long l); double MAT(char a,long x,long y); double VEK(char a,long y); void AUSGABE(char *i); #pragma amicall(MatrixlibBase, 0x1e, LoginM(d0)) #pragma amicall(MatrixlibBase, 0x24, FreeM()) #pragma amicall(MatrixlibBase, 0x2a, Make(d0)) #pragma amicall(MatrixlibBase, 0x30, ChangeDim(d0)) #pragma amicall(MatrixlibBase, 0x36, Make_long(d0,d1)) #pragma amicall(MatrixlibBase, 0x3c, Make_real(d0,a0)) #pragma amicall(MatrixlibBase, 0x42, Make_datei(d0,d1,a0)) #pragma amicall(MatrixlibBase, 0x48, Make_menu(d0,d1)) /* Die Funktion der folgenden Macros wird in MATRIX!lib.c erklärt. */ #define MAT(A,C,D) (MatrixlibBase->Out->m[A-65][((D)-1)*MatrixlibBase->Out->dim+(C)-1] ) #define VEK(A,C) (MatrixlibBase->Out->v[A-97][(C)-1]) #define AUSGABE(A) strcpy(MatrixlibBase->Out->printer,A) #define MSTATRANG MatrixlibBase->Out->MStat->Rang #define MSTATSUMME MatrixlibBase->Out->MStat->Summe #define MSTATPRODUKT MatrixlibBase->Out->MStat->Produkt #define MSTATDICHTE MatrixlibBase->Out->MStat->Dichte #define MSTATSPUR MatrixlibBase->Out->MStat->Spur #define MSTATDET MatrixlibBase->Out->MStat->Det #define MSTATNIL MatrixlibBase->Out->MStat->Nil #define MSTATZDIM MatrixlibBase->Out->MStat->ZDim #define MSTATSDIM MatrixlibBase->Out->MStat->SDim #define MSTATSYMMETRISCH MatrixlibBase->Out->MStat->Symmetrisch #define MSTATNORMAL MatrixlibBase->Out->MStat->Normal #define MSTATORTHOGONAL MatrixlibBase->Out->MStat->Orthogonal #define MSTATDIAGONAL MatrixlibBase->Out->MStat->Diagonal #define MSTATTRIAGONAL MatrixlibBase->Out->MStat->Triagonal #define MSTATSELBSTINVERS MatrixlibBase->Out->MStat->Selbstinvers #define MSTATPROJEKTION MatrixlibBase->Out->MStat->Projektion #define MSTATSELBSTADJUNGIERT MatrixlibBase->Out->MStat->Selbstadj #define MSTATDEFINIT MatrixlibBase->Out->MStat->Definit #define MINFODET MatrixlibBase->Out->MInfo->Det #define MINFORANG MatrixlibBase->Out->MInfo->Rang #define MINFOSPUR MatrixlibBase->Out->MInfo->Spur #define STATUSZEILE MatrixlibBase->Out->string #define ERGEBNIS MatrixlibBase->Out->Double /* Als letztes noch die MATRIX!library-Struktur auf die man beim öffnen der Library einen Zeiger bekommt. Außer dem Eintrag Out dienen die Einträge der internen Verwaltung der Library. */ struct MatrixlibBase { struct Library ml_Lib; unsigned long ml_SegList; BOOL log; struct MsgPort *ReplyPort; struct MsgPort *MATRIXPort; struct Kommunikation *Out; /* Dies ist der Zeiger auf die von MATRIX! zur Kommunikation eingerichtete Struktur die oberhalb beschrieben wurde. Über Sie laufen alle Datenaustausche ab.*/ struct Gadget Gad; struct IntuiMessage MyMess; struct IntuitionBase *IntBase; long bit; }; #endif