diff options
Diffstat (limited to 'matrices.hpp')
| -rw-r--r-- | matrices.hpp | 139 |
1 files changed, 139 insertions, 0 deletions
diff --git a/matrices.hpp b/matrices.hpp new file mode 100644 index 0000000..9dc24fd --- /dev/null +++ b/matrices.hpp @@ -0,0 +1,139 @@ +#pragma once + +#include "hadamard_mcmc.hpp" +#include <array> + +Orthogonal walsh(unsigned k) { + if (k == 0) { + return Orthogonal(1); + } else { + Orthogonal s = walsh(k - 1); + Orthogonal t = Orthogonal(2 * s.size()); + + for (unsigned i = 0; i < s.size(); i++) { + for (unsigned j = 0; j < s.size(); j++) { + double sij = s(i, j); + + t(i, j) = sij; + t(s.size() + i, j) = sij; + t(i, s.size() + j) = sij; + t(s.size() + i, s.size() + j) = -sij; + } + } + + return t; + } +} + +Orthogonal m4 = walsh(2); +Orthogonal m8 = walsh(3); +Orthogonal m16 = walsh(4); +Orthogonal m32 = walsh(5); + +Orthogonal m12( + { + 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, + 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, + 1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, + 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, + 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, + 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, + 1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, + 1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, + 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, + 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1, + 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, + 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1 + } + ); + +Orthogonal m20( + { + 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, + 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, + 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, + 1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1, + 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1, + 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, + 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, + 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, + 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, + 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1, + 1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, + 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, + 1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, + 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1, + 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, + 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, + 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1, + 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, + 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, + 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1 + } + ); + +Orthogonal m24( + { + 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, + 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, + 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, + 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, + 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, + 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, + 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, + 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, + 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, + 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, + 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, + 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, + 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, + 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, + 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, + 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, + 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, + 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, + 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, + 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, + 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, + 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, + 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, + 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1 + } + ); + +Orthogonal m28( + { + 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, + 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1, + 1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1, + 1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, + 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, + 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1,-1, + 1,-1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1, + -1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, + -1, 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, + -1, 1,-1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, + -1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, + -1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, + -1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, + -1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, + -1,-1, 1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, + -1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1, + -1,-1, 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1,-1, 1, 1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, + -1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1, 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, + -1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1,-1,-1, 1, 1,-1, + 1, 1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1,-1,-1, + 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1, + 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1, + 1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, + 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1, 1,-1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1, + 1, 1, 1,-1, 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1,-1,-1, 1,-1, 1,-1, 1,-1, + 1, 1,-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, + 1,-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, + -1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,-1 + } + ); + +std::vector<Orthogonal> hadamards = {m4, m8, m12, m16, m20, m24, m28, m32}; + + |