| 1 | /**
|
|---|
| 2 | * @file vector.hpp
|
|---|
| 3 | * @author Julian Iseringhausen <isering@ins.uni-bonn.de>
|
|---|
| 4 | * @date Mon Apr 18 12:26:13 2011
|
|---|
| 5 | *
|
|---|
| 6 | * @brief VMG::Vector
|
|---|
| 7 | *
|
|---|
| 8 | *
|
|---|
| 9 | */
|
|---|
| 10 |
|
|---|
| 11 | #ifndef VECTOR_HPP_
|
|---|
| 12 | #define VECTOR_HPP_
|
|---|
| 13 |
|
|---|
| 14 | #include <algorithm>
|
|---|
| 15 | #include <cmath>
|
|---|
| 16 | #include <iostream>
|
|---|
| 17 |
|
|---|
| 18 | namespace VMG
|
|---|
| 19 | {
|
|---|
| 20 |
|
|---|
| 21 | class Index;
|
|---|
| 22 |
|
|---|
| 23 | class Vector
|
|---|
| 24 | {
|
|---|
| 25 | public:
|
|---|
| 26 | Vector(const Index& index);
|
|---|
| 27 | Vector(const vmg_float& x, const vmg_float& y, const vmg_float& z);
|
|---|
| 28 | Vector(const vmg_float& val);
|
|---|
| 29 | Vector(const vmg_float* arr);
|
|---|
| 30 | Vector();
|
|---|
| 31 |
|
|---|
| 32 | vmg_float& operator[](const int& index) {return i[index];}
|
|---|
| 33 | const vmg_float& operator[](const int& index) const {return i[index];}
|
|---|
| 34 |
|
|---|
| 35 | vmg_float& X() {return i[0];}
|
|---|
| 36 | vmg_float& Y() {return i[1];}
|
|---|
| 37 | vmg_float& Z() {return i[2];}
|
|---|
| 38 |
|
|---|
| 39 | const vmg_float& X() const {return i[0];}
|
|---|
| 40 | const vmg_float& Y() const {return i[1];}
|
|---|
| 41 | const vmg_float& Z() const {return i[2];}
|
|---|
| 42 |
|
|---|
| 43 | Vector Abs() const {return Vector(fabs(i[0]), fabs(i[1]), fabs(i[2]));}
|
|---|
| 44 | vmg_float Length() const {return sqrt(i[0]*i[0]+i[1]*i[1]+i[2]*i[2]);}
|
|---|
| 45 | vmg_float Max() const {return std::max(std::max(i[0],i[1]),i[2]);}
|
|---|
| 46 | vmg_float Min() const {return std::min(std::min(i[0],i[1]),i[2]);}
|
|---|
| 47 | vmg_float Product() const {return i[0]*i[1]*i[2];}
|
|---|
| 48 |
|
|---|
| 49 | Vector MaxComponentwise(const Vector& rhs) const
|
|---|
| 50 | {
|
|---|
| 51 | return Vector(std::max(i[0], rhs.i[0]), std::max(i[1], rhs.i[1]), std::max(i[2], rhs.i[2]));
|
|---|
| 52 | }
|
|---|
| 53 |
|
|---|
| 54 | Vector MinComponentwise(const Vector& rhs) const
|
|---|
| 55 | {
|
|---|
| 56 | return Vector(std::min(i[0], rhs.i[0]), std::min(i[1], rhs.i[1]), std::min(i[2], rhs.i[2]));
|
|---|
| 57 | }
|
|---|
| 58 |
|
|---|
| 59 | vmg_float* vec() {return i;}
|
|---|
| 60 | const vmg_float* vec() const {return i;}
|
|---|
| 61 |
|
|---|
| 62 | Vector& operator=(const Vector& rhs)
|
|---|
| 63 | {
|
|---|
| 64 | i[0] = rhs.X();
|
|---|
| 65 | i[1] = rhs.Y();
|
|---|
| 66 | i[2] = rhs.Z();
|
|---|
| 67 | return *this;
|
|---|
| 68 | }
|
|---|
| 69 |
|
|---|
| 70 | Vector& operator=(const vmg_float& rhs)
|
|---|
| 71 | {
|
|---|
| 72 | i[0] = rhs;
|
|---|
| 73 | i[1] = rhs;
|
|---|
| 74 | i[2] = rhs;
|
|---|
| 75 | return *this;
|
|---|
| 76 | }
|
|---|
| 77 |
|
|---|
| 78 | bool operator==(const Vector& other) const
|
|---|
| 79 | {
|
|---|
| 80 | return (i[0]==other.X() && i[1]==other.Y() && i[2]==other.Z());
|
|---|
| 81 | }
|
|---|
| 82 |
|
|---|
| 83 | bool operator!=(const Vector& other) const
|
|---|
| 84 | {
|
|---|
| 85 | return !(*this == other);
|
|---|
| 86 | }
|
|---|
| 87 |
|
|---|
| 88 | Vector& operator+=(const Vector& rhs)
|
|---|
| 89 | {
|
|---|
| 90 | i[0] += rhs.X();
|
|---|
| 91 | i[1] += rhs.Y();
|
|---|
| 92 | i[2] += rhs.Z();
|
|---|
| 93 | return *this;
|
|---|
| 94 | }
|
|---|
| 95 |
|
|---|
| 96 | Vector& operator-=(const Vector& rhs)
|
|---|
| 97 | {
|
|---|
| 98 | i[0] -= rhs.X();
|
|---|
| 99 | i[1] -= rhs.Y();
|
|---|
| 100 | i[2] -= rhs.Z();
|
|---|
| 101 | return *this;
|
|---|
| 102 | }
|
|---|
| 103 |
|
|---|
| 104 | Vector& operator*=(const Vector& rhs)
|
|---|
| 105 | {
|
|---|
| 106 | i[0] *= rhs.X();
|
|---|
| 107 | i[1] *= rhs.Y();
|
|---|
| 108 | i[2] *= rhs.Z();
|
|---|
| 109 | return *this;
|
|---|
| 110 | }
|
|---|
| 111 |
|
|---|
| 112 | Vector& operator/=(const Vector& rhs)
|
|---|
| 113 | {
|
|---|
| 114 | i[0] /= rhs.X();
|
|---|
| 115 | i[1] /= rhs.Y();
|
|---|
| 116 | i[2] /= rhs.Z();
|
|---|
| 117 | return *this;
|
|---|
| 118 | }
|
|---|
| 119 |
|
|---|
| 120 | Vector& operator+=(const vmg_float& rhs)
|
|---|
| 121 | {
|
|---|
| 122 | i[0] += rhs;
|
|---|
| 123 | i[1] += rhs;
|
|---|
| 124 | i[2] += rhs;
|
|---|
| 125 | return *this;
|
|---|
| 126 | }
|
|---|
| 127 |
|
|---|
| 128 | Vector& operator-=(const vmg_float& rhs)
|
|---|
| 129 | {
|
|---|
| 130 | i[0] -= rhs;
|
|---|
| 131 | i[1] -= rhs;
|
|---|
| 132 | i[2] -= rhs;
|
|---|
| 133 | return *this;
|
|---|
| 134 | }
|
|---|
| 135 |
|
|---|
| 136 | Vector& operator*=(const vmg_float& rhs)
|
|---|
| 137 | {
|
|---|
| 138 | i[0] *= rhs;
|
|---|
| 139 | i[1] *= rhs;
|
|---|
| 140 | i[2] *= rhs;
|
|---|
| 141 | return *this;
|
|---|
| 142 | }
|
|---|
| 143 |
|
|---|
| 144 | Vector& operator/=(const vmg_float& rhs)
|
|---|
| 145 | {
|
|---|
| 146 | i[0] /= rhs;
|
|---|
| 147 | i[1] /= rhs;
|
|---|
| 148 | i[2] /= rhs;
|
|---|
| 149 | return *this;
|
|---|
| 150 | }
|
|---|
| 151 |
|
|---|
| 152 | const Vector operator+(const Vector& rhs) const
|
|---|
| 153 | {
|
|---|
| 154 | return Vector(*this) += rhs;
|
|---|
| 155 | }
|
|---|
| 156 |
|
|---|
| 157 | const Vector operator-(const Vector& rhs) const
|
|---|
| 158 | {
|
|---|
| 159 | return Vector(*this) -= rhs;
|
|---|
| 160 | }
|
|---|
| 161 |
|
|---|
| 162 | const Vector operator*(const Vector& rhs) const
|
|---|
| 163 | {
|
|---|
| 164 | return Vector(*this) *= rhs;
|
|---|
| 165 | }
|
|---|
| 166 |
|
|---|
| 167 | const Vector operator/(const Vector& rhs) const
|
|---|
| 168 | {
|
|---|
| 169 | return Vector(*this) /= rhs;
|
|---|
| 170 | }
|
|---|
| 171 |
|
|---|
| 172 | const Vector operator+(const vmg_float& rhs) const
|
|---|
| 173 | {
|
|---|
| 174 | return Vector(*this) += rhs;
|
|---|
| 175 | }
|
|---|
| 176 |
|
|---|
| 177 | const Vector operator-(const vmg_float& rhs) const
|
|---|
| 178 | {
|
|---|
| 179 | return Vector(*this) -= rhs;
|
|---|
| 180 | }
|
|---|
| 181 |
|
|---|
| 182 | const Vector operator*(const vmg_float& rhs) const
|
|---|
| 183 | {
|
|---|
| 184 | return Vector(*this) *= rhs;
|
|---|
| 185 | }
|
|---|
| 186 |
|
|---|
| 187 | const Vector operator/(const vmg_float& rhs) const
|
|---|
| 188 | {
|
|---|
| 189 | return Vector(*this) /= rhs;
|
|---|
| 190 | }
|
|---|
| 191 |
|
|---|
| 192 | private:
|
|---|
| 193 | vmg_float i[3];
|
|---|
| 194 | };
|
|---|
| 195 |
|
|---|
| 196 | inline const Vector operator+(const vmg_float& lhs, const Vector& rhs)
|
|---|
| 197 | {
|
|---|
| 198 | return Vector(lhs) += rhs;
|
|---|
| 199 | }
|
|---|
| 200 |
|
|---|
| 201 | inline const Vector operator-(const vmg_float& lhs, const Vector& rhs)
|
|---|
| 202 | {
|
|---|
| 203 | return Vector(lhs) -= rhs;
|
|---|
| 204 | }
|
|---|
| 205 |
|
|---|
| 206 | inline const Vector operator*(const vmg_float& lhs, const Vector& rhs)
|
|---|
| 207 | {
|
|---|
| 208 | return Vector(lhs) *= rhs;
|
|---|
| 209 | }
|
|---|
| 210 |
|
|---|
| 211 | inline const Vector operator/(const vmg_float& lhs, const Vector& rhs)
|
|---|
| 212 | {
|
|---|
| 213 | return Vector(lhs) /= rhs;
|
|---|
| 214 | }
|
|---|
| 215 |
|
|---|
| 216 | inline vmg_float Norm_2(const Vector& vec)
|
|---|
| 217 | {
|
|---|
| 218 | return sqrt(vec.X()*vec.X()+vec.Y()*vec.Y()+vec.Z()*vec.Z());
|
|---|
| 219 | }
|
|---|
| 220 |
|
|---|
| 221 | inline vmg_float InnerProduct(const Vector& vec1, const Vector& vec2)
|
|---|
| 222 | {
|
|---|
| 223 | return vec1.X()*vec2.X()+vec1.Y()*vec2.Y()+vec1.Z()*vec2.Z();
|
|---|
| 224 | }
|
|---|
| 225 |
|
|---|
| 226 | std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Vector& vector);
|
|---|
| 227 |
|
|---|
| 228 | }
|
|---|
| 229 |
|
|---|
| 230 | #endif /* VECTOR_HPP_ */
|
|---|