/*
 *@(#)Matrix.java 2.0 2005/05/05
 *
 *清華大學　精密儀器與機械學系
 *范燦升　fancansheng@163.com
 */

package algorithm;

/**
 *這個類提供一些基本的矩陣運算。
 *<p>隨著程序功能的加強，這個類需要不斷地擴展。
 *@version	2.0, 2005/05/05
 *@author	范燦升
 *@see	Modeling
 */

public class Matrix
{
	/**
	 *對矩陣執行轉置運算。
	 *<p>該運行不會改變輸入矩陣。
	 *@param	matrix	要進行轉置的矩陣。
	 *@return	轉置后的矩陣。如果輸入不是有效的矩陣，則返回null。
	 */
	public static double[][] transpose(double[][] matrix)
	{
		int i,j;
		if(matrix==null)
			return null;
		int row=matrix.length;
		for(i=0;i<row;i++)
		{
			if(matrix[i]==null)
				return null;
		}
		int column=matrix[0].length;//檢查完才知道有沒有column
		
		double[][] matrixT=new double[column][row];
		for(i=0;i<row;i++)
		{
			for(j=0;j<column;j++)
				matrixT[j][i]=matrix[i][j];
		}
		return matrixT;
	}
	
	/**
	 *對輸入的兩個矩陣執行乘法運算。
	 *@param	m1	第一個矩陣
	 *@param	m2	另一個矩陣
	 *@return	相乘后的矩陣。如果m1的列與m2的行數不相等，或者輸入不是有效的矩陣則返回null。
	 */
	public static double[][] product(double[][] m1,double[][] m2)
	{
		int i,j,k;
		
		if(m1==null)
			return null;
		int row1=m1.length;
		for(i=0;i<row1;i++)
		{
			if(m1[i]==null)
				return null;
		}
		int column1=m1[0].length;
		
		if(m2==null)
			return null;
		int row2=m2.length;
		for(i=0;i<row2;i++)
		{
			if(m2[i]==null)
				return null;
		}
		int column2=m2[0].length;
		
		if(column1!=row2)
			return null;
		//該返回null的都返回了
		
		double[][] prod=new double[row1][column2];
		for(i=0;i<row1;i++)
		{
			for(j=0;j<column2;j++)
			{
				prod[i][j]=0;
				for(k=0;k<column1;k++)
					prod[i][j]+=(m1[i][k]*m2[k][j]);
			}
		}
		return prod;
	}
	
	/**
	 *對輸入的兩個矩陣執行乘法運算。其中第二個參數為列向量。
	 *@param	m1	第一個矩陣
	 *@param	m2	另一個矩陣，是列向量。
	 *@return	相乘后的矩陣（列向量）。如果m1的列與m2的行數不相等，或者輸入不是有效的矩陣則返回null。
	 */
	public static double[] product(double[][] m1,double[] m2)
	{
		double[] prod=new double[m1.length];
		//列向量
		int i,j;
		
		if(m1==null)
			return null;
		if(m1[0].length!=m2.length)
			return null;
		
		for(i=0;i<m1.length;i++)
		{
			prod[i]=0;
			for(j=0;j<m2.length;j++)
				prod[i]+=(m1[i][j]*m2[j]);
		}
		return prod;
	}
}