Plan 9 from Bell Labs’s /usr/web/sources/plan9/sys/src/libgeometry/matrix.c

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 ``` /* * ident(m) store identity matrix in m * matmul(a, b) matrix multiply a*=b * matmulr(a, b) matrix multiply a=b*a * determinant(m) returns det(m) * adjoint(m, minv) minv=adj(m) * invertmat(m, minv) invert matrix m, result in minv, returns det(m) * if m is singular, minv=adj(m) */ #include #include #include #include void ident(Matrix m){ register double *s=&m[0][0]; *s++=1;*s++=0;*s++=0;*s++=0; *s++=0;*s++=1;*s++=0;*s++=0; *s++=0;*s++=0;*s++=1;*s++=0; *s++=0;*s++=0;*s++=0;*s=1; } void matmul(Matrix a, Matrix b){ register i, j, k; double sum; Matrix tmp; for(i=0;i!=4;i++) for(j=0;j!=4;j++){ sum=0; for(k=0;k!=4;k++) sum+=a[i][k]*b[k][j]; tmp[i][j]=sum; } for(i=0;i!=4;i++) for(j=0;j!=4;j++) a[i][j]=tmp[i][j]; } void matmulr(Matrix a, Matrix b){ register i, j, k; double sum; Matrix tmp; for(i=0;i!=4;i++) for(j=0;j!=4;j++){ sum=0; for(k=0;k!=4;k++) sum+=b[i][k]*a[k][j]; tmp[i][j]=sum; } for(i=0;i!=4;i++) for(j=0;j!=4;j++) a[i][j]=tmp[i][j]; } /* * Return det(m) */ double determinant(Matrix m){ return m[0][0]*(m[1][1]*(m[2][2]*m[3][3]-m[2][3]*m[3][2])+ m[1][2]*(m[2][3]*m[3][1]-m[2][1]*m[3][3])+ m[1][3]*(m[2][1]*m[3][2]-m[2][2]*m[3][1])) -m[0][1]*(m[1][0]*(m[2][2]*m[3][3]-m[2][3]*m[3][2])+ m[1][2]*(m[2][3]*m[3][0]-m[2][0]*m[3][3])+ m[1][3]*(m[2][0]*m[3][2]-m[2][2]*m[3][0])) +m[0][2]*(m[1][0]*(m[2][1]*m[3][3]-m[2][3]*m[3][1])+ m[1][1]*(m[2][3]*m[3][0]-m[2][0]*m[3][3])+ m[1][3]*(m[2][0]*m[3][1]-m[2][1]*m[3][0])) -m[0][3]*(m[1][0]*(m[2][1]*m[3][2]-m[2][2]*m[3][1])+ m[1][1]*(m[2][2]*m[3][0]-m[2][0]*m[3][2])+ m[1][2]*(m[2][0]*m[3][1]-m[2][1]*m[3][0])); } /* * Store the adjoint (matrix of cofactors) of m in madj. * Works fine even if m and madj are the same matrix. */ void adjoint(Matrix m, Matrix madj){ double m00=m[0][0], m01=m[0][1], m02=m[0][2], m03=m[0][3]; double m10=m[1][0], m11=m[1][1], m12=m[1][2], m13=m[1][3]; double m20=m[2][0], m21=m[2][1], m22=m[2][2], m23=m[2][3]; double m30=m[3][0], m31=m[3][1], m32=m[3][2], m33=m[3][3]; madj[0][0]=m11*(m22*m33-m23*m32)+m21*(m13*m32-m12*m33)+m31*(m12*m23-m13*m22); madj[0][1]=m01*(m23*m32-m22*m33)+m21*(m02*m33-m03*m32)+m31*(m03*m22-m02*m23); madj[0][2]=m01*(m12*m33-m13*m32)+m11*(m03*m32-m02*m33)+m31*(m02*m13-m03*m12); madj[0][3]=m01*(m13*m22-m12*m23)+m11*(m02*m23-m03*m22)+m21*(m03*m12-m02*m13); madj[1][0]=m10*(m23*m32-m22*m33)+m20*(m12*m33-m13*m32)+m30*(m13*m22-m12*m23); madj[1][1]=m00*(m22*m33-m23*m32)+m20*(m03*m32-m02*m33)+m30*(m02*m23-m03*m22); madj[1][2]=m00*(m13*m32-m12*m33)+m10*(m02*m33-m03*m32)+m30*(m03*m12-m02*m13); madj[1][3]=m00*(m12*m23-m13*m22)+m10*(m03*m22-m02*m23)+m20*(m02*m13-m03*m12); madj[2][0]=m10*(m21*m33-m23*m31)+m20*(m13*m31-m11*m33)+m30*(m11*m23-m13*m21); madj[2][1]=m00*(m23*m31-m21*m33)+m20*(m01*m33-m03*m31)+m30*(m03*m21-m01*m23); madj[2][2]=m00*(m11*m33-m13*m31)+m10*(m03*m31-m01*m33)+m30*(m01*m13-m03*m11); madj[2][3]=m00*(m13*m21-m11*m23)+m10*(m01*m23-m03*m21)+m20*(m03*m11-m01*m13); madj[3][0]=m10*(m22*m31-m21*m32)+m20*(m11*m32-m12*m31)+m30*(m12*m21-m11*m22); madj[3][1]=m00*(m21*m32-m22*m31)+m20*(m02*m31-m01*m32)+m30*(m01*m22-m02*m21); madj[3][2]=m00*(m12*m31-m11*m32)+m10*(m01*m32-m02*m31)+m30*(m02*m11-m01*m12); madj[3][3]=m00*(m11*m22-m12*m21)+m10*(m02*m21-m01*m22)+m20*(m01*m12-m02*m11); } /* * Store the inverse of m in minv. * If m is singular, minv is instead its adjoint. * Returns det(m). * Works fine even if m and minv are the same matrix. */ double invertmat(Matrix m, Matrix minv){ double d, dinv; int i, j; d=determinant(m); adjoint(m, minv); if(d!=0.){ dinv=1./d; for(i=0;i!=4;i++) for(j=0;j!=4;j++) minv[i][j]*=dinv; } return d; } ```

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