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Copyright (C) 2020 rexy712
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This program is free software: you can redistribute it and/or modify
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it under the terms of the GNU Affero General Public License as published by
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the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
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(at your option) any later version.
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This program is distributed in the hope that it will be useful,
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but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
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GNU Affero General Public License for more details.
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You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
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along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
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*/
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#ifndef REXY_DETAIL_MATRIX_TPP
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#define REXY_DETAIL_MATRIX_TPP
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#include <cstdlib> //size_t
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#include <utility> //integer_sequence
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namespace math::detail{
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template<typename T, size_t R>
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constexpr mat_ref_obj<T,R>::mat_ref_obj(T* d, size_type i):
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m_data(d+i){}
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template<typename T, size_t R>
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constexpr T& mat_ref_obj<T,R>::operator[](size_type i){
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return m_data[i*R];
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}
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template<typename T, size_t R>
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constexpr const T& mat_ref_obj<T,R>::operator[](size_type i)const{
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return m_data[i*R];
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}
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template<typename T, size_t R>
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constexpr T determinate_helper<T,R>::perform(const matrix<T,R,R>& m){
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T sum = 0;
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T op = 1;
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for(size_t i = 0; i < R; ++i){
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T item = op * m[0][i];
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matrix<T,R-1,R-1> mul(no_initialize);
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for(size_t j = 1, mj = 0; j < R; ++j){
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for(size_t k = 0, mk = 0; k < R; ++k){
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if(k == i)
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continue;
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mul[mj][mk] = m[j][k];
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++mk;
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}
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++mj;
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}
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sum += item * determinate_helper<T,R-1>::perform(mul);
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op = -op;
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}
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return sum;
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}
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template<typename T>
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constexpr T determinate_helper<T,3>::perform(const matrix<T,3,3>& m){
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return (m.get(0) * ((m.get(4) * m.get(8)) - (m.get(5) * m.get(7))) -
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m.get(1) * ((m.get(3) * m.get(8)) - (m.get(5) * m.get(6))) +
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|
m.get(2) * ((m.get(3) * m.get(7)) - (m.get(4) * m.get(6))));
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|
}
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template<typename T>
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|
constexpr T determinate_helper<T,2>::perform(const matrix<T,2,2>& m){
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return m.get(0) * m.get(3) - m.get(1) * m.get(2);
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|
}
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template<typename T>
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constexpr matrix<T,2,2> inverse_helper<T,2>::perform(const matrix<T,2,2>& m){
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T det = m.determinate();
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if(!det)
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return matrix<T,2,2>(zero_initialize);
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return matrix<T,2,2>(m.get(3) / det, -(m.get(1)) / det, -(m.get(2)) / det, m.get(0) / det);
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}
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template<typename T>
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|
constexpr matrix<T,3,3> inverse_helper<T,3>::perform(const matrix<T,3,3>& m){
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|
T det = m.determinate();
|
|
if(!det)
|
|
return matrix<T,3,3>(zero_initialize);
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|
return matrix<T,3,3>(((m.get(4) * m.get(8)) - (m.get(5) * m.get(7))) / det,
|
|
-((m.get(1) * m.get(8)) - (m.get(2) * m.get(7))) / det,
|
|
((m.get(1) * m.get(5)) - (m.get(2) * m.get(4))) / det,
|
|
-((m.get(3) * m.get(8)) - (m.get(5) * m.get(6))) / det,
|
|
((m.get(0) * m.get(8)) - (m.get(2) * m.get(6))) / det,
|
|
-((m.get(0) * m.get(5)) - (m.get(2) * m.get(3))) / det,
|
|
((m.get(3) * m.get(7)) - (m.get(4) * m.get(6))) / det,
|
|
-((m.get(0) * m.get(7)) - (m.get(1) * m.get(6))) / det,
|
|
((m.get(0) * m.get(4)) - (m.get(1) * m.get(3))) / det);
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|
}
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template<typename T>
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constexpr matrix<T,4,4> inverse_helper<T,4>::perform(const matrix<T,4,4>& m){
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//barely over 50 lines, can be made slightly shorter by making the return statement unreadable
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T det = m.determinate();
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if(!det)
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return matrix<T,4,4>(zero_initialize);
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return matrix<T,4,4>((m.get(5) * ((m.get(10) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(14))) -
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m.get(6) * ((m.get(9) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(13))) +
|
|
m.get(7) * ((m.get(9) * m.get(14)) - (m.get(10) * m.get(13)))) / det,
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|
-(m.get(1) * ((m.get(10) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(14))) -
|
|
m.get(2) * ((m.get(9) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(13))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(9) * m.get(14)) - (m.get(10) * m.get(13)))) / det,
|
|
(m.get(1) * ((m.get(6) * m.get(15)) - (m.get(7) * m.get(14))) -
|
|
m.get(2) * ((m.get(5) * m.get(15)) - (m.get(7) * m.get(13))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(5) * m.get(14)) - (m.get(6) * m.get(13)))) / det,
|
|
-(m.get(1) * ((m.get(6) * m.get(11)) - (m.get(7) * m.get(10))) -
|
|
m.get(2) * ((m.get(5) * m.get(11)) - (m.get(7) * m.get(9))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(5) * m.get(10)) - (m.get(6) * m.get(9)))) / det,
|
|
-(m.get(4) * ((m.get(10) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(14))) -
|
|
m.get(6) * ((m.get(8) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(12))) +
|
|
m.get(7) * ((m.get(8) * m.get(14)) - (m.get(10) * m.get(12)))) / det,
|
|
(m.get(0) * ((m.get(10) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(14))) -
|
|
m.get(2) * ((m.get(8) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(12))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(8) * m.get(14)) - (m.get(10) * m.get(12)))) / det,
|
|
-(m.get(0) * ((m.get(6) * m.get(15)) - (m.get(7) * m.get(14))) -
|
|
m.get(2) * ((m.get(4) * m.get(15)) - (m.get(7) * m.get(12))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(4) * m.get(14)) - (m.get(6) * m.get(12)))) / det,
|
|
(m.get(0) * ((m.get(6) * m.get(11)) - (m.get(7) * m.get(10))) -
|
|
m.get(2) * ((m.get(4) * m.get(11)) - (m.get(7) * m.get(8))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(4) * m.get(10)) - (m.get(6) * m.get(8)))) / det,
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|
(m.get(4) * ((m.get(9) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(13))) -
|
|
m.get(5) * ((m.get(8) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(12))) +
|
|
m.get(7) * ((m.get(8) * m.get(13)) - (m.get(9) * m.get(12)))) / det,
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|
-(m.get(0) * ((m.get(9) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(13))) -
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|
m.get(1) * ((m.get(8) * m.get(15)) - (m.get(11) * m.get(12))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(8) * m.get(13)) - (m.get(9) * m.get(12)))) / det,
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|
(m.get(0) * ((m.get(5) * m.get(15)) - (m.get(7) * m.get(13))) -
|
|
m.get(1) * ((m.get(4) * m.get(15)) - (m.get(7) * m.get(12))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(4) * m.get(13)) - (m.get(5) * m.get(12)))) / det,
|
|
-(m.get(0) * ((m.get(5) * m.get(11)) - (m.get(7) * m.get(9))) -
|
|
m.get(1) * ((m.get(4) * m.get(11)) - (m.get(7) * m.get(8))) +
|
|
m.get(3) * ((m.get(4) * m.get(9)) - (m.get(5) * m.get(8)))) / det,
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-(m.get(4) * ((m.get(9) * m.get(14)) - (m.get(10) * m.get(13))) -
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|
m.get(5) * ((m.get(8) * m.get(14)) - (m.get(10) * m.get(12))) +
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|
m.get(6) * ((m.get(8) * m.get(13)) - (m.get(9) * m.get(12)))) / det,
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(m.get(0) * ((m.get(9) * m.get(14)) - (m.get(10) * m.get(13))) -
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m.get(1) * ((m.get(8) * m.get(14)) - (m.get(10) * m.get(12))) +
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|
m.get(2) * ((m.get(8) * m.get(13)) - (m.get(9) * m.get(12)))) / det,
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|
-(m.get(0) * ((m.get(5) * m.get(14)) - (m.get(6) * m.get(13))) -
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|
m.get(1) * ((m.get(4) * m.get(14)) - (m.get(6) * m.get(12))) +
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|
m.get(2) * ((m.get(4) * m.get(13)) - (m.get(5) * m.get(12)))) / det,
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|
(m.get(0) * ((m.get(5) * m.get(10)) - (m.get(6) * m.get(9))) -
|
|
m.get(1) * ((m.get(4) * m.get(10)) - (m.get(6) * m.get(8))) +
|
|
m.get(2) * ((m.get(4) * m.get(9)) - (m.get(5) * m.get(8)))) / det);
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}
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}
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#endif
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