ETL/trunk/ETL/_calculus.h

   1 /*! ========================================================================
   2 ** Extended Template and Library
   3 ** Calculus Functional Classes Implementation
   4 ** $Id$
   5 **
   6 ** Copyright (c) 2002 Robert B. Quattlebaum Jr.
   7 **
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  17 **
  18 ** === N O T E S ===========================================================
  19 **
  20 ** ========================================================================= */
  21
  22 /* === S T A R T =========================================================== */
  23
  24 #ifndef __ETL__CALCULUS_H
  25 #define __ETL__CALCULUS_H
  26
  27 /* === H E A D E R S ======================================================= */
  28
  29 #include <functional>
  30
  31 #include "hermite"
  32
  33 /* === M A C R O S ========================================================= */
  34
  35 //#ifndef _EPSILON
  36 //#define _EPSILON              0.0000001
  37 //#endif
  38
  39 /* === T Y P E D E F S ===================================================== */
  40
  41 /* === C L A S S E S & S T R U C T S ======================================= */
  42
  43 _ETL_BEGIN_NAMESPACE
  44
  45 template <typename T>
  46 class derivative : public std::unary_function<typename T::argument_type,typename T::result_type>
  47 {
  48         T func;
  49         typename T::argument_type epsilon;
  50 public:
  51         explicit derivative(const T &x, const typename T::argument_type &epsilon=0.000001):func(x),epsilon(epsilon) { }
  52
  53         typename T::result_type
  54         operator()(const typename T::argument_type &x)const
  55         {
  56                 return (func(x+epsilon)-func(x))/epsilon;
  57         }
  58 };
  59
  60 template <typename T>
  61 class derivative<hermite<T> > : public std::unary_function<typename hermite<T>::argument_type,typename hermite<T>::result_type>
  62 {
  63         hermite<T> func;
  64 public:
  65         explicit derivative(const hermite<T> &x):func(x) { }
  66
  67         typename hermite<T>::result_type
  68         operator()(const typename hermite<T>::argument_type &x)const
  69         {
  70                 T a = func[0], b = func[1], c = func[2], d = func[3];
  71                 typename hermite<T>::argument_type y(1-x);
  72                 return ((b-a)*y*y + (c-b)*x*y*2 + (d-c)*x*x) * 3;
  73         }
  74 };
  75
  76 template <typename T>
  77 class integral : public std::binary_function<typename T::argument_type,typename T::argument_type,typename T::result_type>
  78 {
  79         T func;
  80         int samples;
  81 public:
  82         explicit integral(const T &x, const int &samples=500):func(x),samples(samples) { }
  83
  84         typename T::result_type
  85         operator()(typename T::argument_type x,typename T::argument_type y)const
  86         {
  87                 typename T::result_type ret=0;
  88                 int i=samples;
  89                 const typename T::argument_type increment=(y-x)/i;
  90
  91                 for(;i;i--,x+=increment)
  92                         ret+=(func(x)+func(x+increment))*increment/2;
  93                 return ret;
  94         }
  95 };
  96
  97 _ETL_END_NAMESPACE
  98
  99 /* === E N D =============================================================== */
 100
 101 #endif