// Matrix.h: interface for the CMatrix class.
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#if !defined(AFX_MATRIX_H__FF0DD7B1_E190_48F1_A1B2_5D5E7D69CA46__INCLUDED_)
#define AFX_MATRIX_H__FF0DD7B1_E190_48F1_A1B2_5D5E7D69CA46__INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000
typedef unsigned char       uint1; //標識用u1，數值運算
typedef unsigned short      uint2; //標識用u2，數值運算
typedef unsigned long       uint4; //標識用u4，數值運算
typedef char		         int1;  //標識用i1，數值運算
typedef short		         int2;  //標識用i2，數值運算
typedef int		             int4;  //標識用i4，數值運算
typedef float		           f4;  //標識用f4，數值運算
typedef double		           f8;  //標識用f8，數值運算
//typedef char					BOOL   //標識用b， 邏輯運算（由于WINDOWS操作系統在afx.h中有此定義，所以此處不需）
/*
	固定長度字符串用int1[]，標識用str
	不定長度字符串：WINDOWS環境中使用CString，其他環境中使用int1*，標識均為str
*/

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//標準常量
#undef FALSE
#define FALSE   0
#undef TRUE
#define TRUE    1
#undef NULL
#define NULL    0


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//數學常量及變換
#define PI               (3.141592653589793)
#define DEG2SEMI         (1.0/180.0)			 //degees to semisircles
#define SEMI2RAD         (PI)				     //semisircles to radians
#define DEG2RAD          (PI/180.0)			     //degrees to radians
#define SEC2RAD          (PI/180.0/3600.0)		 //seconds to radians
#define RAD2DEG          (180.0/PI)			     //radians to degrees
#define RAD2SEC          (3600.0*180.0/PI)       //radians to seconds
#define EPSILON          (1e-10)				 //minimax float value can be ignored

class CMatrix  
{
public:
	CMatrix();
	//復制構造
	CMatrix(const CMatrix& OriginalMatrix);
	//構造元素為零的矩陣
	CMatrix(int4 i4RowNumber, int4 i4ColumnNumber);
	//構造輸入元素的矩陣
	CMatrix(const f8* pData, int4 i4RowNumber, int4 i4ColumnNumber);
	virtual ~CMatrix();

//operation
public:
	//功能：初始化矩陣
	//參數：pData：原始數據首地址
	//		i4RowNumber：矩陣行數
	//		i4ColumnNumber：矩陣列數
	//返回：成功返回1，失敗返回0，參數錯誤返回-100
	int4	InitMatrix(const f8* pData,int4 i4RowNumber, int4 i4ColumnNumber);

	//功能：初始化空矩陣，開辟存儲空間
	//返回：成功返回1，失敗返回0，參數錯誤返回-100	
	int4	InitEmptyMatrix(int4 i4RowNumber, int4 i4ColumnNumber);

	//功能：初始化零矩陣
	//返回：成功返回1，失敗返回0，參數錯誤返回-100	
	int4	InitZeroMatrix(int4 i4RowNumber,int4 i4ColumnNumber);

	//功能：得到原有矩陣的逆矩陣，原矩陣不變，效率高
	//參數：maInverse :結果矩陣
	//返回：成功 1 失敗 0
	int4	GetInverseMatrix(CMatrix& maInverse)const;

	//功能：得到原有矩陣的逆矩陣，原矩陣不變
	//返回：成功返回一個有效CMatrix對象，失敗返回空矩陣
	CMatrix GetInverseMatrix()const;

	//功能：原有矩陣求逆
	//返回：成功 1 失敗 0
	int4	Inverse();

	//功能：得到原有矩陣的轉置矩陣，原矩陣不變
	//參數：maTransposed :結果矩陣
	//返回：成功 1 失敗 0
	int4	GetTransposedMatrix(CMatrix& maTransposed)const;

	//功能：得到原有矩陣的轉置矩陣，原矩陣不變
	//返回：成功返回一個有效CMatrix對象，失敗返回空矩陣
	CMatrix GetTransposedMatrix()const;

	//功能：原有矩陣轉置
	//返回：成功 1 失敗 0
	int4	Transpose();
	
	//功能：得到原有矩陣的四舍五入整數矩陣，原矩陣不變
	//返回：成功 1 失敗 0
	int4	GetRoundMatrix(CMatrix& maTransposed)const;

	//功能：得到原有矩陣的四舍五入整數矩陣，原矩陣不變
	//返回：成功返回一個有效CMatrix對象，失敗返回空矩陣
	CMatrix GetRoundMatrix()const;
	
	//功能：原有矩陣四舍五入，變成整數矩陣
	//返回：成功 1 失敗 0
	int4	Round();
	
	//功能：得到原有矩陣的左上角子矩陣，原矩陣不變
	//參數：
	//		nSubRowNumber：		新矩陣的行數
	//		nSubColumnNumber：	新矩陣的列數
	//		maSubMatrix：		結果矩陣
	//返回：成功返回一個有效CMatrix對象，失敗返回空矩陣
	int4	GetLeftTopSubMatrix(int4 i4SubRowNumber, int4 i4SubColumnNumber, CMatrix& maSubMatrix)const;

	//功能：得到原有矩陣的左上角子矩陣，原矩陣不變
	//參數：
	//		nSubRowNumber：		新矩陣的行數
	//		nSubColumnNumber：	新矩陣的列數
	//返回：成功返回一個有效CMatrix對象，失敗返回空矩陣
	CMatrix GetLeftTopSubMatrix(int4 i4SubRowNumber,int4 i4SubColumnNumber)const;

	//功能：得到原有矩陣的任意位置子陣，原矩陣不變
	//參數：
	//		nBeginRowNo:		子陣在原有矩陣中的起始行號，從0起算
	//		nSubRowNumber：		新矩陣的行數
	//		nBeginColumnNo:		子陣在原有矩陣中的起始列號，從0起算
	//		nSubColumnNumber：	新矩陣的列數
	//		maSubMatrix			結果矩陣
	//返回：1 成功；0 失敗
	int4	GetSubMatrix(int4 i4BeginRowNo, int4 i4SubRowNumber, int4 i4BeginColumnNo, int4 i4SubColumnNumber, CMatrix& maSubMatrix)const;

	//功能：得到原有矩陣的任意位置子陣，原矩陣不變
	//參數：
	//		nBeginRowNo:		子陣在原有矩陣中的起始行號，從0起算
	//		nSubRowNumber：		新矩陣的行數
	//		nBeginColumnNo:		子陣在原有矩陣中的起始列號，從0起算
	//		nSubColumnNumber：	新矩陣的列數
	//返回：成功返回一個有效CMatrix對象，失敗返回空矩陣
	CMatrix GetSubMatrix(int4 i4BeginRowNo, int4 i4SubRowNumber, int4 i4BeginColumnNo, int4 i4SubColumnNumber)const;
	
	//功能：矩陣相加運算
	//參數：maRight		被加數
	//		maResult	相加后的結果矩陣
	//返回：1 成功；0 失敗
	//使用示例：A.AddMatrix(B,C) 意為: C中的元素為A、B中元素之和
	int4	AddMatrix(CMatrix& maRight, CMatrix& maResult)const;

	//功能：矩陣相減運算
	//參數：maRight		被減數
	//		maResult	相減后的結果矩陣
	//返回：1 成功；0 失敗
	//使用示例：A.SubMatrix(B,C) 意為: C中的元素為A、B中元素之差
	int4	SubMatrix(CMatrix& maRight, CMatrix& maResult)const;
	
	//功能：矩陣相乘運算
	//參數：maRight		被乘數
	//		maResult	相乘后的結果矩陣
	//返回：1 成功；0 失敗
	//使用示例：A.MultiplyMatrix(B,C) 意為: C中的元素為A、B中元素之積	
	int4	MultiplyMatrix(CMatrix& maRight, CMatrix& maResult)const;
	
	//功能：更改矩陣中的某子塊矩陣元素, 基于ChangeMember函數
	//參數：
	//		i4BeginRowNo	元素所在矩陣中的行數，從0起算
	//		i4BeginColumnNo	元素所在矩陣中的列數，從0起算
	//		maSecMatrix		元素改為的值
	//返回：1 成功；0 失敗
	int4    ChangeSubMatrix(int4 i4BeginRowNo, int4 i4BeginColumnNo, const CMatrix& maSecMatrix);
	
	//增加矩陣中的某子塊矩陣元素
	//參數：
	//		i4BeginRowNo	元素所在矩陣中的行數，從0起算
	//		i4BeginColumnNo	元素所在矩陣中的列數，從0起算
	//		maSecMatrix		元素改為的值
	//返回：1 成功；0 失敗
	int4    AddSubMatrixMember(int4 i4BeginRowNo, int4 i4BeginColumnNo, const CMatrix& maSecMatrix);

	//功能：以某一個數值，更改矩陣中的某行元素
	//參數：
	//		i4RowNo		要修改的行數，從0起算
	//		f8Member	行元素改為的值
	//返回：1 成功；0 失敗
	int4	ChangeOneRowWithMember(int4 i4RowNo, f8 f8Member);
	
	//功能：以某一個數值，更改矩陣中的某列元素
	//參數：
	//		i4ColumnNo	要修改的列數，從0起算
	//		f8Member	列元素改為的值
	//返回：1 成功；0 失敗
	int4	ChangeOneColumnWithMember(int4 i4ColumnNo, f8 f8Member);
	
	//功能：獲取矩陣中的某個元素
	//參數：
	//		i4RowNo		元素所在矩陣中的行數，從0起算
	//		i4ColumnNo	元素所在矩陣中的列數，從0起算
	//		f8Member     : 有效的f8地址
	//返回：1 成功；0 失敗
	int4	GetMember(int4 i4RowNo, int4 i4ColumnNo, f8& f8Member)const;

	//功能：更改矩陣中的某個元素
	//參數：
	//		i4RowNo		元素所在矩陣中的行數，從0起算