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8dd58836e0
commit
8d4419d2fd
@ -26,3 +26,7 @@ if (HDF5_FOUND)
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add_executable(testReadFlash testReadFlash.cpp)
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add_executable(testReadFlash testReadFlash.cpp)
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target_link_libraries(testReadFlash ${tolink})
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target_link_libraries(testReadFlash ${tolink})
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endif (HDF5_FOUND)
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endif (HDF5_FOUND)
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add_executable(testEskow testEskow.cpp)
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target_link_libraries(testEskow ${tolink})
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50
sample/testEskow.cpp
Normal file
50
sample/testEskow.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,50 @@
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#include <cstring>
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#include <iostream>
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#include <iomanip>
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#include <vector>
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#include "eskow.hpp"
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using namespace std;
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double Hartmann_Matrix[6][6] = {
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{ 14.8253, -6.4243, 7.8746, -1.2498, 10.2733, 10.2733 },
|
||||||
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{ -6.4243, 15.1024, -1.1155, -0.2761, -8.2117, -8.2117 },
|
||||||
|
{ 7.8746, -1.1155, 51.8519, -23.3482, 12.5902, 12.5902 },
|
||||||
|
{ -1.2498, -0.2761, -23.3482, 22.7962, -9.8958, -9.8958 },
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||||||
|
{ 10.2733, -8.2117, 12.5902, -9.8958, 21.0656, 21.0656 },
|
||||||
|
{ 10.2733, -8.2117, 12.5902, -9.8958, 21.0656, 21.0656 }
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};
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struct MatrixOp
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{
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vector<double> M;
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int N;
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double& operator()(int i, int j)
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{
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return M[i*N + j];
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}
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};
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int main()
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{
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MatrixOp M;
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double norm_E;
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M.N = 6;
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M.M.resize(M.N*M.N);
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memcpy(&M.M[0], &Hartmann_Matrix[0][0], sizeof(double)*36);
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CholeskyEskow::cholesky_eskow(M, M.N, norm_E);
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for (int i = 0; i < M.N; i++)
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{
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for (int j = 0; j < M.N; j++)
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{
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cout << setprecision(25) << M(i,j) << " ";
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}
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cout << endl;
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}
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return 0;
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|
}
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150
src/eskow.hpp
150
src/eskow.hpp
@ -1,9 +1,29 @@
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#ifndef __ESKOW_CHOLESKY_HPP
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#define __ESKOW_CHOLESKY_HPP
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#include <cmath>
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#include <vector>
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#include "mach.hpp"
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|
/* Implementation of Schnabel & Eskow, 1999, Vol. 9, No. 4, pp. 1135-148, SIAM J. OPTIM. */
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namespace CholeskyEskow
|
namespace CholeskyEskow
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{
|
{
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||||||
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||||||
template<typename T, typename A>
|
template<typename T, typename A>
|
||||||
void minmax_diag(A&m m, int j, int N, T& minval, T& maxval, int& i_min, int& i_max)
|
T max_diag(A& m, int j, int N)
|
||||||
|
{
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T maxval = m(j,j);
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for (int k = j+1; k < N; k++)
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|
{
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maxval = std::max(maxval, m(k,k));
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||||||
|
}
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||||||
|
return maxval;
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
template<typename T, typename A>
|
||||||
|
void minmax_diag(A& m, int j, int N, T& minval, T& maxval, int& i_min, int& i_max)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
minval = maxval = m(j,j);
|
minval = maxval = m(j,j);
|
||||||
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||||||
@ -43,27 +63,54 @@ namespace CholeskyEskow
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|||||||
}
|
}
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||||||
|
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||||||
template<typename T, typename A>
|
template<typename T, typename A>
|
||||||
T max_row(A& m, int i, int j, int N)
|
T min_row(A& m, int j, int N)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
T v = m(i,i) - square(m(i,j))/m(j,j);
|
T a = 1/m(j,j);
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||||||
|
T v = m(j+1,j+1) - square(m(j+1,j))*a;
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||||||
|
|
||||||
|
for (int i = j+2; i < N; i++)
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||||||
|
{
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||||||
|
v = std::max(v, m(i, i) - square(m(i,j))*a);
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
return v;
|
||||||
}
|
}
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||||||
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||||||
|
template<typename T>
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||||||
|
int g_max(const std::vector<T>& g, int j, int N)
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|
{
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|
T a = g[j];
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|
int k = j;
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for (int i = j+1; i < N; i++)
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||||||
|
{
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||||||
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if (a < g[i])
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|
{
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||||||
|
a = g[i];
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|
k = i;
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|
}
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||||||
|
}
|
||||||
|
return k;
|
||||||
|
}
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||||||
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||||||
template<typename T, typename A>
|
template<typename T, typename A>
|
||||||
void cholesky_eskow(A& m, int N)
|
void cholesky_eskow(A& m, int N, T& norm_E)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
T tau_bar = std::pow(mach_epsilon<T>(), 2./3);
|
T tau_bar = std::pow(mach_epsilon<T>(), 2./3);
|
||||||
T tau = std::pow(mach_epsilon<T>(), 1./3);
|
T tau = std::pow(mach_epsilon<T>(), 1./3);
|
||||||
T mu = 0.1;
|
T mu = 0.1;
|
||||||
bool phaseone = true;
|
bool phaseone = true;
|
||||||
T gamma = max_diag(m, 0, N);
|
T gamma = max_diag<T,A>(m, 0, N);
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||||||
int j;
|
int j;
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||||||
|
norm_E = 0;
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||||||
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||||||
for (j = 0; j < N && phaseone; j++)
|
for (j = 0; j < N && phaseone; j++)
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||||||
{
|
{
|
||||||
T minval, maxval;
|
T minval, maxval;
|
||||||
|
int i_min, i_max;
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||||||
|
|
||||||
minmax_diag(m, j, N, minval, maxval, i_min, i_max);
|
minmax_diag<T,A>(m, j, N, minval, maxval, i_min, i_max);
|
||||||
if (maxval < tau_bar*gamma || minval < -mu*maxval)
|
if (maxval < tau_bar*gamma || minval < -mu*maxval)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
phaseone = false;
|
phaseone = false;
|
||||||
@ -72,11 +119,11 @@ namespace CholeskyEskow
|
|||||||
|
|
||||||
if (i_max != j)
|
if (i_max != j)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
swap_cols(m, N, i_max, j);
|
swap_cols<T,A>(m, N, i_max, j);
|
||||||
swap_rows(m, N, i_max, j);
|
swap_rows<T,A>(m, N, i_max, j);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if (max_row(m, j, N) < -mu*gamma)
|
if (min_row<T,A>(m, j, N) < -mu*gamma)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
phaseone = false;
|
phaseone = false;
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
@ -93,6 +140,7 @@ namespace CholeskyEskow
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
if (!phaseone && j == N-1)
|
if (!phaseone && j == N-1)
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||||||
{
|
{
|
||||||
T A_nn = m(N-1,N-1);
|
T A_nn = m(N-1,N-1);
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||||||
@ -100,10 +148,92 @@ namespace CholeskyEskow
|
|||||||
|
|
||||||
m(N-1,N-1) = std::sqrt(m(N-1,N-1) + delta);
|
m(N-1,N-1) = std::sqrt(m(N-1,N-1) + delta);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
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|
||||||
|
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||||||
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||||||
if (!phaseone && j < (N-1))
|
if (!phaseone && j < (N-1))
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{
|
{
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|
int k = j-1;
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|
std::vector<T> g(N);
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for (int i = k+1; i < N; i++)
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||||||
|
{
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||||||
|
g[i] = m(i,i);
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||||||
|
for (int j = k+1; j < i; j++)
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||||||
|
g[i] -= std::abs(m(i,j));
|
||||||
|
for (int j = i+1; j < N; j++)
|
||||||
|
g[i] -= std::abs(m(j,i));
|
||||||
|
}
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|
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|
T delta, delta_prev = 0;
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for (int j = k+1; j < N-2; j++)
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{
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int i = g_max(g, j, N);
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|
T norm_j;
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|
if (i != j)
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|
{
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|
swap_cols<T,A>(m, N, i, j);
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||||||
|
swap_rows<T,A>(m, N, i, j);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = j+1; j < N; j++)
|
||||||
|
{
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|
norm_j += std::abs(m(i,j));
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
delta = std::max(delta_prev, std::max((T)0, -m(j,j) + std::max(norm_j,tau_bar*gamma)));
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||||||
|
if (delta > 0)
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|
{
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|
m(j,j) += delta;
|
||||||
|
delta_prev = delta;
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}
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|
if (m(j,j) != norm_j)
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|
{
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|
T temp = 1 - norm_j/m(j,j);
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|
|
||||||
|
for (int i = j+1; j < N; j++)
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|
{
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g[i] += std::abs(m(i,j))*temp;
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|
}
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|
}
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// Now we do the classic cholesky iteration
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T L_jj = std::sqrt(m(j,j));
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m(j,j) = L_jj;
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for (int i = j+1; i < N; i++)
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{
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|
m(i,j) /= L_jj;
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||||||
|
for (int k = j+1; k < i; k++)
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|
m(i,k) -= m(i,j)*m(k,j);
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|
}
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}
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// The final 2x2 submatrix is special
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T A00 = m(N-2, N-2), A01 = m(N-2, N-1), A11 = m(N-1,N-1);
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T sq_DELTA = std::sqrt(square(A00-A11) + square(A01));
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||||||
|
T lambda_hi = 0.5*((A00+A11) + sq_DELTA);
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||||||
|
T lambda_lo = 0.5*((A00+A11) - sq_DELTA);
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||||||
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delta = std::max(std::max((T)0, -lambda_lo + std::max(tau*sq_DELTA/(1-tau), tau_bar*gamma)),delta_prev);
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||||||
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if (delta > 0)
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||||||
|
{
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||||||
|
m(N-1,N-1) += delta;
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||||||
|
m(N,N) += delta;
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||||||
|
delta_prev = delta;
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|
}
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||||||
|
m(N-2,N-2) = A00 = std::sqrt(A00);
|
||||||
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m(N-1,N-2) = (A01 /= A00);
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||||||
|
m(N-1,N-1) = std::sqrt(A11-A01*A01);
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||||||
|
norm_E = delta_prev;
|
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}
|
}
|
||||||
}
|
}
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||||||
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};
|
};
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||||||
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#endif
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