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EigenSystem.h

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// $Id: EigenSystem.h,v 1.3 2008/01/15 18:11:51 ibelyaev Exp $
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#ifndef LHCBMATH_EIGENSYSTEM_H 
#define LHCBMATH_EIGENSYSTEM_H 1
// ============================================================================
// Include files
// ============================================================================
// STD & STL 
// ============================================================================
#include <vector>
// ============================================================================
// ROOT 
// ============================================================================
#include "Math/SMatrix.h"
#include "Math/SVector.h"
// ============================================================================
// GSL 
// ============================================================================
#include "gsl/gsl_eigen.h"
// ============================================================================
// GaudiKernel
// ============================================================================
#include "GaudiKernel/StatusCode.h"
// ============================================================================

namespace Gaudi 
{
  namespace Math 
  {
    namespace GSL
    {      
      // ======================================================================
      class EigenSystem
      {
      public:
        enum 
          { 
            MatrixAllocationFailure     = 101 , 
            VectorAllocationFailure     = 102 , 
            WorkspaceAllocationFailure  = 103 , 
            // the actual return value is ErrorFromGSL + error code )
            ErrorFromGSL                = 199 , 
          } ;
      public:
        EigenSystem  () ;
        ~EigenSystem () ;
      public:
        // ====================================================================
        template <class T,unsigned int D>
        inline ROOT::Math::SVector<T,D>
        eigenValues
        ( const ROOT::Math::SMatrix<T,D,D,ROOT::Math::MatRepSym<T,D> >& mtrx , 
          const bool sorted = true ) const ;
        // ====================================================================
        template <class T,unsigned int D>
        inline StatusCode
        eigenValues
        ( const ROOT::Math::SMatrix<T,D,D,ROOT::Math::MatRepSym<T,D> >& mtrx ,
          ROOT::Math::SVector<T,D>&                                     vals , 
          const bool sorted = true ) const ;
        // ====================================================================
        template <class T, unsigned int D>
        inline StatusCode 
        eigenVectors 
        ( const ROOT::Math::SMatrix<T,D,D,ROOT::Math::MatRepSym<T,D> >& mtrx ,
          ROOT::Math::SVector<T,D>&                                     vals , 
          ROOT::Math::SMatrix<T,D,D>&                                   vecs , 
          const bool sorted = true ) const ;
        // ====================================================================
        template <class T, unsigned int D>
        inline StatusCode 
        eigenVectors 
        ( const ROOT::Math::SMatrix<T,D,D,ROOT::Math::MatRepSym<T,D> >& mtrx ,
          ROOT::Math::SVector<T,D>&                                     vals , 
          std::vector<ROOT::Math::SVector<T,D> >&                       vecs , 
          const bool sorted = true ) const ;
        // ====================================================================
      protected:
        // ====================================================================
        StatusCode _fun1 ( const bool         sorted    ) const ;
        StatusCode _fun2 ( const bool         sorted    ) const ;
        // ====================================================================
      private:        
        // ====================================================================
        template <class T,unsigned int D>
        inline StatusCode _fill
        ( const ROOT::Math::SMatrix<T,D,D,ROOT::Math::MatRepSym<T,D> >& mtrx ) const;
        StatusCode _check    ( const unsigned int D ) const ;
        // thrown the exception 
        StatusCode Exception ( const StatusCode& sc ) const ;       
        // ====================================================================
      private:
        // the size of workspace 
        mutable unsigned int   m_dim1   ; 
        mutable unsigned int   m_dim2   ; 
        // workspace itself 
        mutable gsl_eigen_symm_workspace*  m_work1 ; 
        // workspace itself 
        mutable gsl_eigen_symmv_workspace* m_work2 ; 
        // the matrix with input data  
        mutable gsl_matrix*     m_matrix ; 
        // the matrix with eigenvectors  
        mutable gsl_matrix*     m_evec   ; 
        // the vector with eigenvalues 
        mutable gsl_vector*     m_vector ; 
      } ;      
      // ======================================================================
      template <class T, unsigned int D>
      inline void 
      _copy 
      ( const gsl_vector*         input  , 
        ROOT::Math::SVector<T,D>& output ) ;
      // ======================================================================
      template < class T, unsigned int D> 
      inline void 
      _copy 
      ( const ROOT::Math::SMatrix<T,D,D,ROOT::Math::MatRepSym<T,D> >& input , 
        gsl_matrix* output ) ;
      // ======================================================================
      template < class T, unsigned int D> 
      inline void 
      _copy 
      ( const gsl_matrix*           input  ,
        ROOT::Math::SMatrix<T,D,D>& output ) ;
      // ======================================================================      
    } //  end of namespace GSL
  } //end of namespace Math 
} // end of namespace Gaudi
// ============================================================================
#endif // LHCBMATH_EIGENSYSTEM_H
// ============================================================================
#include "EigenSystem.icpp"  
// ============================================================================
// The END 
// ============================================================================

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