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[matrix] Diff of /pkg/Matrix/R/diagMatrix.R
 [matrix] / pkg / Matrix / R / diagMatrix.R

# Diff of /pkg/Matrix/R/diagMatrix.R

revision 2157, Tue Mar 25 15:00:01 2008 UTC revision 2175, Wed Apr 23 11:23:50 2008 UTC
# Line 107  Line 107
107  diag2tT.u <- function(d, x, kind = .M.kind(d))  diag2tT.u <- function(d, x, kind = .M.kind(d))
108      .diag2tT(d, uplo = if(is(x,"triangularMatrix")) x@uplo else "U", kind)      .diag2tT(d, uplo = if(is(x,"triangularMatrix")) x@uplo else "U", kind)
109
110    ## diagonal -> sparse {triangular OR symmetric} (upper / lower) depending on "partner":
111    diag2Tsmart <- function(d, x, kind = .M.kind(d)) {
112        clx <- getClassDef(class(x))
113        if(extends(clx, "symmetricMatrix"))
114            .diag2sT(d, uplo = x@uplo, kind)
115        else
116            .diag2tT(d, uplo = if(extends(clx,"triangularMatrix")) x@uplo else "U", kind)
117    }
118
119
120  ## In order to evade method dispatch ambiguity warnings,  ## In order to evade method dispatch ambiguity warnings,
121  ## and because we can save a .M.kind() call, we use this explicit  ## and because we can save a .M.kind() call, we use this explicit
# Line 144  Line 153
153        })        })
154
155
156    ## Cheap fast substitute for diag() which *does* preserve the mode of x :
157    mkDiag <- function(x, n) {
158        y <- matrix(as0(mod=mode(x)), n,n)
159        if (n > 0) y[1L + 0:(n - 1L) * (n + 1L)] <- x
160        y
161    }
162
163  setAs("diagonalMatrix", "matrix",  setAs("diagonalMatrix", "matrix",
164        function(from) {        function(from) {
165            n <- from@Dim[1]            ## want "ldiMatrix" -> <logical> "matrix" :
166            diag(x = if(from@diag == "U") { if(is.numeric(from@x)) 1. else TRUE            mkDiag(if(from@diag == "U") as1(from@x) else from@x,
167                                       } else from@x,                   n = from@Dim[1])
nrow = n, ncol = n)
168        })        })
169
170  setMethod("as.vector", signature(x = "diagonalMatrix", mode="missing"),  setMethod("as.vector", signature(x = "diagonalMatrix", mode="missing"),
171            function(x, mode) {            function(x, mode) {
172                n <- x@Dim[1]                n <- x@Dim[1]
173                mod <- mode(x@x)                mod.x <- mode(x@x)
174                r <- vector(mod, length = n^2)                r <- vector(mod.x, length = n^2)
175                if(n)                if(n)
176                    r[1 + 0:(n - 1) * (n + 1)] <-                    r[1 + 0:(n - 1) * (n + 1)] <-
177                        if(x@diag == "U")                        if(x@diag == "U") as1(mod=mod.x) else x@x
switch(mod, "integer"= 1L,
"numeric"= 1, "logical"= TRUE)
else x@x
178                r                r
179            })            })
180
# Line 369  Line 381
381  ## chol(L) is L for logical diagonal:  ## chol(L) is L for logical diagonal:
382  setMethod("chol", signature(x = "ldiMatrix"), function(x, pivot, ...) x)  setMethod("chol", signature(x = "ldiMatrix"), function(x, pivot, ...) x)
383
384    setMethod("determinant", signature(x = "diagonalMatrix", logarithm = "logical"),
385              function(x, logarithm, ...) mkDet(x@x, logarithm))
386
387  ## Basic Matrix Multiplication {many more to add}  ## Basic Matrix Multiplication {many more to add}
388  ##       ---------------------  ##       ---------------------
389  ## Note that "ldi" logical are treated as numeric  ## Note that "ldi" logical are treated as numeric
# Line 516  Line 531
531
532
533
534  ### ---------------- diagonal  o  sparse  -----------------------------  ###---------------- <Ops> (<Arith>, <Logic>, <Compare> ) ----------------------

535
536  ## Use function for several signatures, in order to evade  ## Use function for several signatures, in order to evade
537  ## ambiguous dispatch for "ddi", since there's also Arith(ddense., ddense.)  ## ambiguous dispatch for "ddi", since there's also Arith(ddense., ddense.)
538  diagOdiag <- function(e1,e2) { # result should also be diagonal  diagOdiag <- function(e1,e2) {
539        ## result should also be diagonal _ if possible _
540      r <- callGeneric(.diag.x(e1), .diag.x(e2)) # error if not "compatible"      r <- callGeneric(.diag.x(e1), .diag.x(e2)) # error if not "compatible"
541        ## Check what happens with non-diagonals, i.e. (0 o 0), (FALSE o 0), ...:
542        r00 <- callGeneric(if(is.numeric(e1@x)) 0 else FALSE,
543                           if(is.numeric(e2@x)) 0 else FALSE)
544        if(is0(r00)) { ##  r00 == 0 or FALSE --- result *is* diagonal
545      if(is.numeric(r)) {      if(is.numeric(r)) {
546          if(is.numeric(e2@x)) {          if(is.numeric(e2@x)) {
547              e2@x <- r; return(.diag.2N(e2)) }              e2@x <- r; return(.diag.2N(e2)) }
# Line 536  Line 555
555      e1@x <- r      e1@x <- r
556      .diag.2N(e1)      .diag.2N(e1)
557  }  }
558        else { ## result not diagonal, but at least symmetric:
559            isNum <- (is.numeric(r) || is.numeric(r00))
560            isLog <- (is.logical(r) || is.logical(r00))
561
562            if(getOption("verbose"))
563                message("exploding  <diag>  o  <diag>  into dense matrix")
564            d <- e1@Dim
565            n <- d[1]
566            stopifnot(length(r) == n)
567            xx <- as.vector(matrix(rbind(r, matrix(r00,n,n)), n,n))
568            newcl <-
569                paste(if(isNum) "d" else if(isLog) {
570                    if(!any(is.na(r)) && !any(is.na(r00))) "n" else "l"
571                } else stop("not yet implemented .. please report")
572                      ,
573                      "syMatrix", sep='')
574
575            new(newcl, Dim = e1@Dim, Dimnames = e1@Dimnames, x = xx)
576        }
577    }
578
579    ### This would be *the* way, but we get tons of "ambiguous method dispatch"
580    if(FALSE) {
581  setMethod("Ops", signature(e1 = "diagonalMatrix", e2 = "diagonalMatrix"),  setMethod("Ops", signature(e1 = "diagonalMatrix", e2 = "diagonalMatrix"),
582            diagOdiag)            diagOdiag)
583  ## These two are just for method disambiguation:  } else { ## These are just for method disambiguation:
584  setMethod("Ops", signature(e1 = "ddiMatrix", e2 = "diagonalMatrix"),      for(c1 in diCls)
585            diagOdiag)          for(c2 in diCls)
586  setMethod("Ops", signature(e1 = "diagonalMatrix", e2 = "ddiMatrix"),              setMethod("Ops", signature(e1 = c1, e2 = c2), diagOdiag)
587            diagOdiag)  }
588
589  ## FIXME:    diagonal  o  triangular  |-->  triangular  ## FIXME:    diagonal  o  triangular  |-->  triangular
590  ## -----     diagonal  o  symmetric   |-->  symmetric  ## -----     diagonal  o  symmetric   |-->  symmetric
# Line 559  Line 600
600  ##  ##
601  ## ddi*:  ## ddi*:
602  setMethod("Ops", signature(e1 = "ddiMatrix", e2 = "sparseMatrix"),  setMethod("Ops", signature(e1 = "ddiMatrix", e2 = "sparseMatrix"),
603            function(e1,e2) callGeneric(diag2tT.u(e1,e2, "d"), e2))            function(e1,e2) callGeneric(diag2Tsmart(e1,e2, "d"), e2))
604  setMethod("Ops", signature(e1 = "sparseMatrix", e2 = "ddiMatrix"),  setMethod("Ops", signature(e1 = "sparseMatrix", e2 = "ddiMatrix"),
605            function(e1,e2) callGeneric(e1, diag2tT.u(e2,e1, "d")))            function(e1,e2) callGeneric(e1, diag2Tsmart(e2,e1, "d")))
606  ## ldi*  ## ldi*
607  setMethod("Ops", signature(e1 = "ldiMatrix", e2 = "sparseMatrix"),  setMethod("Ops", signature(e1 = "ldiMatrix", e2 = "sparseMatrix"),
608            function(e1,e2) callGeneric(diag2tT.u(e1,e2, "l"), e2))            function(e1,e2) callGeneric(diag2Tsmart(e1,e2, "l"), e2))
609  setMethod("Ops", signature(e1 = "sparseMatrix", e2 = "ldiMatrix"),  setMethod("Ops", signature(e1 = "sparseMatrix", e2 = "ldiMatrix"),
610            function(e1,e2) callGeneric(e1, diag2tT.u(e2,e1, "l")))            function(e1,e2) callGeneric(e1, diag2Tsmart(e2,e1, "l")))
611
612    ## Ops:  Arith  --> numeric : "dMatrix"
613    ##       Compare --> logical
614    ##       Logic   --> logical: "lMatrix"
615
616  ##  other = "numeric" : stay diagonal if possible  ##  other = "numeric" : stay diagonal if possible
617  ## ddi*:  ## ddi*: Arith: result numeric, potentially ddiMatrix
618  setMethod("Ops", signature(e1 = "ddiMatrix", e2 = "numeric"),  setMethod("Arith", signature(e1 = "ddiMatrix", e2 = "numeric"),
619            function(e1,e2) {            function(e1,e2) {
620                n <- e1@Dim[1]; nsq <- n*n                n <- e1@Dim[1]; nsq <- n*n
621                f0 <- callGeneric(0, e2)                f0 <- callGeneric(0, e2)
# Line 588  Line 633
633                callGeneric(diag2tT.u(e1,e2, "d"), e2)                callGeneric(diag2tT.u(e1,e2, "d"), e2)
634            })            })
635
636  setMethod("Ops", signature(e1 = "numeric", e2 = "ddiMatrix"),  setMethod("Arith", signature(e1 = "numeric", e2 = "ddiMatrix"),
637            function(e1,e2) {            function(e1,e2) {
638                n <- e2@Dim[1]; nsq <- n*n                n <- e2@Dim[1]; nsq <- n*n
639                f0 <- callGeneric(e1, 0)                f0 <- callGeneric(e1, 0)
# Line 605  Line 650
650                }                }
651                callGeneric(e1, diag2tT.u(e2,e1, "d"))                callGeneric(e1, diag2tT.u(e2,e1, "d"))
652            })            })
653  ## ldi*:
654    ## ldi* Arith --> result numeric, potentially ddiMatrix
655    setMethod("Arith", signature(e1 = "ldiMatrix", e2 = "numeric"),
656              function(e1,e2) {
657                  n <- e1@Dim[1]; nsq <- n*n
658                  f0 <- callGeneric(0, e2)
659                  if(all(is0(f0))) { # remain diagonal
660                      L1 <- (le <- length(e2)) == 1L
661                      if(!L1 && le != nsq) e2 <- rep(e2, length.out = nsq)
662                      if(e1@diag == "U" && any((r <- callGeneric(1, e2)) != 1)) {
663                          e1@diag <- "N"
664                          if(L1) r <- rep.int(r, n)
665                      } else
666                          r <- callGeneric(e1@x, e2)
667                      e1 <- copyClass(e1, "ddiMatrix", c("diag", "Dim", "Dimnames"))
668                      e1@x <- if(L1) r else r[1L + n*(0:(n-1L))]
669                      return(e1)
670                  }
671                  callGeneric(diag2tT.u(e1,e2, "d"), e2)
672              })
673
674    setMethod("Arith", signature(e1 = "numeric", e2 = "ldiMatrix"),
675              function(e1,e2) {
676                  n <- e2@Dim[1]; nsq <- n*n
677                  f0 <- callGeneric(e1, 0)
678                  if(all(is0(f0))) { # remain diagonal
679                      L1 <- (le <- length(e1)) == 1L
680                      if(!L1 && le != nsq) e1 <- rep(e1, length.out = nsq)
681                      if(e2@diag == "U" && any((r <- callGeneric(e1, 1)) != 1)) {
682                          e2@diag <- "N"
683                          if(L1) r <- rep.int(r, n)
684                      } else
685                          r <- callGeneric(e1, e2@x)
686                      e2 <- copyClass(e2, "ddiMatrix", c("diag", "Dim", "Dimnames"))
687                      e2@x <- if(L1) r else r[1L + n*(0:(n-1L))]
688                      return(e2)
689                  }
690                  callGeneric(e1, diag2tT.u(e2,e1, "d"))
691              })
692
693    ## ddi*: for "Ops" without Arith --> result logical, potentially ldi
694    setMethod("Ops", signature(e1 = "ddiMatrix", e2 = "numeric"),
695              function(e1,e2) {
696                  n <- e1@Dim[1]; nsq <- n*n
697                  f0 <- callGeneric(0, e2)
698                  if(all(is0(f0))) { # remain diagonal
699                      L1 <- (le <- length(e2)) == 1L
700                      if(!L1 && le != nsq) e2 <- rep(e2, length.out = nsq)
701                      if(e1@diag == "U" && any((r <- callGeneric(1, e2)) != 1)) {
702                          e1@diag <- "N"
703                          if(L1) r <- rep.int(r, n)
704                      } else
705                          r <- callGeneric(e1@x, e2)
706                      e1 <- copyClass(e1, "ldiMatrix", c("diag", "Dim", "Dimnames"))
707                      e1@x <- if(L1) r else r[1L + n*(0:(n-1L))]
708                      return(e1)
709                  }
710                  callGeneric(diag2tT.u(e1,e2, "l"), e2)
711              })
712
713    setMethod("Ops", signature(e1 = "numeric", e2 = "ddiMatrix"),
714              function(e1,e2) {
715                  n <- e2@Dim[1]; nsq <- n*n
716                  f0 <- callGeneric(e1, 0)
717                  if(all(is0(f0))) { # remain diagonal
718                      L1 <- (le <- length(e1)) == 1L
719                      if(!L1 && le != nsq) e1 <- rep(e1, length.out = nsq)
720                      if(e2@diag == "U" && any((r <- callGeneric(e1, 1)) != 1)) {
721                          e2@diag <- "N"
722                          if(L1) r <- rep.int(r, n)
723                      } else
724                          r <- callGeneric(e1, e2@x)
725                      e2 <- copyClass(e2, "ldiMatrix", c("diag", "Dim", "Dimnames"))
726                      e2@x <- if(L1) r else r[1L + n*(0:(n-1L))]
727                      return(e2)
728                  }
729                  callGeneric(e1, diag2tT.u(e2,e1, "l"))
730              })
731
732    ## ldi*: for "Ops" without Arith --> result logical, potentially ldi
733  setMethod("Ops", signature(e1 = "ldiMatrix", e2 = "numeric"),  setMethod("Ops", signature(e1 = "ldiMatrix", e2 = "numeric"),
734            function(e1,e2) {            function(e1,e2) {
735                n <- e1@Dim[1]; nsq <- n*n                n <- e1@Dim[1]; nsq <- n*n
# Line 656  Line 780
780  setMethod("Ops", signature(e1 = "ANY", e2 = "ldiMatrix"),  setMethod("Ops", signature(e1 = "ANY", e2 = "ldiMatrix"),
781            function(e1,e2) callGeneric(e1, diag2tT.u(e2,e1, "l")))            function(e1,e2) callGeneric(e1, diag2tT.u(e2,e1, "l")))
782
783    ## This should *not* dispatch to <dense> methods (in ./Ops.R ), as
784    ##  FALSE & <anything> |-> FALSE : hence result should be diagonal:
785    for(cl in diCls) {
786        setMethod("&", signature(e1 = cl, e2 = "ANY"),
787                  function(e1,e2) e1 & as(e2,"Matrix"))
788        setMethod("&", signature(e1 = "ANY", e2 = cl),
789                  function(e1,e2) as(e1,"Matrix") & e2)
790        for(c2 in c("denseMatrix", "Matrix")) {
791            setMethod("&", signature(e1 = cl, e2 = c2),
792                      function(e1,e2) e1 & Diagonal(x = diag(e2)))
793            setMethod("&", signature(e1 = c2, e2 = cl),
794                      function(e1,e2) Diagonal(x = diag(e1)) & e2)
795        }
796    }
797
798
799    ### "Summary" : "max"   "min"   "range" "prod"  "sum"   "any"   "all"
800    ### ----------  any, all: separately here
801    for(cl in diCls) {
802    setMethod("any", cl,
803              function (x, ..., na.rm) {
804                  if(any(x@Dim == 0)) FALSE
805                  else if(x@diag == "U") TRUE else any(x@x, ..., na.rm = na.rm)
806              })
807    setMethod("all",  cl, function (x, ..., na.rm) any(x@Dim == 0))
808    setMethod("prod", cl, function (x, ..., na.rm) as.numeric(any(x@Dim == 0)))
809
810    setMethod("sum", cl,
811              function(x, ..., na.rm) {
812                  r <- sum(x@x, ..., na.rm = na.rm)# double or integer, correctly
813                  if(x@diag == "U" && !is.na(r)) r + x@Dim[1] else r
814              })
815    }
816
817    ## The remaining ones are  max, min, range :
818
819    setMethod("Summary", "ddiMatrix",
820              function(x, ..., na.rm) {
821                  if(any(x@Dim == 0)) callGeneric(numeric(0), ..., na.rm=na.rm)
822                  else if(x@diag == "U")
823                      callGeneric(x@x, 0, 1, ..., na.rm=na.rm)
824                  else callGeneric(x@x, 0, ..., na.rm=na.rm)
825              })
826    setMethod("Summary", "ldiMatrix",
827              function(x, ..., na.rm) {
828                  if(any(x@Dim == 0)) callGeneric(logical(0), ..., na.rm=na.rm)
829                  else if(x@diag == "U")
830                      callGeneric(x@x, FALSE, TRUE, ..., na.rm=na.rm)
831                  else callGeneric(x@x, FALSE, ..., na.rm=na.rm)
832              })
833
834
835
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