mirror of
https://github.com/RobTillaart/Arduino.git
synced 2024-09-19 16:46:11 -04:00
+ extend class
This commit is contained in:
Rob Tillaart
parent
a60fc21e25
commit
8c27e7b196
@ -1,16 +1,16 @@
|
||||
//
|
||||
//
|
||||
// FILE: Complex.cpp
|
||||
// AUTHOR: Rob Tillaart
|
||||
// VERSION: see COMPLEX_LIB_VERSION
|
||||
// PURPOSE: library for Complex math for Arduino
|
||||
// URL:
|
||||
//
|
||||
// URL:
|
||||
//
|
||||
// Released to the public domain
|
||||
//
|
||||
|
||||
#include "complex.h"
|
||||
|
||||
Complex::Complex(double real, double imag)
|
||||
Complex::Complex(double real, double imag)
|
||||
{
|
||||
re = real;
|
||||
im = imag;
|
||||
@ -28,43 +28,45 @@ Complex::Complex(double d)
|
||||
im = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
double Complex::real()
|
||||
{
|
||||
void Complex::set(double real, double imag)
|
||||
{
|
||||
re = real;
|
||||
im = imag;
|
||||
}
|
||||
|
||||
double Complex::real()
|
||||
{
|
||||
return re;
|
||||
}
|
||||
|
||||
double Complex::imag()
|
||||
{
|
||||
double Complex::imag()
|
||||
{
|
||||
return im;
|
||||
}
|
||||
|
||||
double Complex::c_abs()
|
||||
{
|
||||
return hypot(re, im);
|
||||
}
|
||||
void Complex::polar(double modulus, double phase)
|
||||
{
|
||||
re = modulus * cos(phase);
|
||||
im = modulus * sin(phase);
|
||||
}
|
||||
|
||||
double Complex::phase()
|
||||
{
|
||||
double Complex::phase()
|
||||
{
|
||||
return atan2(im, re);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool Complex::operator == (Complex c)
|
||||
double Complex::modulus()
|
||||
{
|
||||
return (re == c.re) && (im == c.im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool Complex::operator == (double d)
|
||||
{
|
||||
return (re == d) && (im == 0.0);
|
||||
return hypot(re, im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// conjugate is the number mirrored in x-axis
|
||||
Complex Complex::conjugate()
|
||||
Complex Complex::conjugate()
|
||||
{
|
||||
return Complex(re,-im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::reciprocal()
|
||||
Complex Complex::reciprocal()
|
||||
{
|
||||
double f = re*re + im*im;
|
||||
double r = re/f;
|
||||
@ -72,27 +74,34 @@ Complex Complex::reciprocal()
|
||||
return Complex(r,i);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// EQUALITIES
|
||||
bool Complex::operator == (Complex c)
|
||||
{
|
||||
return (re == c.re) && (im == c.im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool Complex::operator != (Complex c)
|
||||
{
|
||||
return (re != c.re) || (im != c.im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// NEGATE
|
||||
Complex Complex::operator - ()
|
||||
{
|
||||
return Complex(-re, -im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// BASIC MATH
|
||||
Complex Complex::operator + (Complex c)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re + c.re, im + c.im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Complex Complex::operator + (double d)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re + d, im);
|
||||
}*/
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator - (Complex c)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re - c.re, im - c.im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator - (double d)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re - d, im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator * (Complex c)
|
||||
{
|
||||
double r = re * c.re - im * c.im;
|
||||
@ -100,282 +109,252 @@ Complex Complex::operator * (Complex c)
|
||||
return Complex(r,i);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator * (double d)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re * d, im * d);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator / (Complex c)
|
||||
{
|
||||
double f = c.re*c.re + c.im*c.im;
|
||||
double r = re * c.re + im * c.im;
|
||||
double i = re * c.im - im * c.re;
|
||||
return Complex(r / f, i / f);
|
||||
return Complex(r / f, -i / f);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator / (double d)
|
||||
void Complex::operator += (Complex c)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re / d, im / d);
|
||||
this->re += c.re;
|
||||
this->im += c.im;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator += (Complex c)
|
||||
void Complex::operator -= (Complex c)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re + c.re, im + c.im);
|
||||
this->re -= c.re;
|
||||
this->im -= c.im;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator += (double d)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re + d, im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator -= (Complex c)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re - c.re, im - c.im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator -= (double d)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re - d, im);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator *= (Complex c)
|
||||
void Complex::operator *= (Complex c)
|
||||
{
|
||||
double r = re * c.re - im * c.im;
|
||||
double i = re * c.im + im * c.re;
|
||||
return Complex(r,i);
|
||||
this->re = r;
|
||||
this->im = i;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator *= (double d)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re * d, im * d);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator /= (Complex c)
|
||||
void Complex::operator /= (Complex c)
|
||||
{
|
||||
double f = c.re*c.re + c.im*c.im;
|
||||
double r = re * c.re + im * c.im;
|
||||
double i = re * c.im - im * c.re;
|
||||
return Complex(r / f, i / f);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::operator /= (double d)
|
||||
{
|
||||
return Complex(re/d, im/d);
|
||||
this->re = r/f;
|
||||
this->im = -i/f;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// More functions
|
||||
// POWER FUNCTIONS
|
||||
//
|
||||
Complex Complex::c_exp()
|
||||
Complex Complex::c_sqrt()
|
||||
{
|
||||
return Complex(exp(re) * cos(im), exp(re) * sin(im));
|
||||
double m = modulus();
|
||||
double r = sqrt(0.5 * (m+this->re));
|
||||
double i = sqrt(0.5 * (m-this->re));
|
||||
if (this->im < 0) i = -i;
|
||||
return Complex(r,i);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_sin()
|
||||
Complex Complex::c_exp()
|
||||
{
|
||||
double e = exp(re);
|
||||
return Complex(e * cos(im), e * sin(im));
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_log()
|
||||
{
|
||||
double m = this->modulus();
|
||||
double p = this->phase();
|
||||
if (p > PI) p -= 2*PI;
|
||||
return Complex(log(m), p);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_pow(Complex c)
|
||||
{
|
||||
Complex t = c * this->c_log();
|
||||
return t.c_exp();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_logn(Complex c)
|
||||
{
|
||||
return this->c_log()/c.c_log();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_log10()
|
||||
{
|
||||
return this->c_logn(10);
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// GONIO I - SIN COS TAN
|
||||
//
|
||||
Complex Complex::c_sin()
|
||||
{
|
||||
return Complex(sin(re) * cosh(im), cos(re) * sinh(im));
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_cos()
|
||||
Complex Complex::c_cos()
|
||||
{
|
||||
return Complex(cos(re) * cosh(im), -sin(re) * sinh(im));
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_tan()
|
||||
Complex Complex::c_tan()
|
||||
{
|
||||
return c_sin() / c_cos();
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
// --- END OF FILE ---
|
||||
|
||||
/*
|
||||
----- http://www.dreamincode.net/code/snippet75.htm ----
|
||||
|
||||
#include <cmath>
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <iomanip.h>
|
||||
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
|
||||
class complex
|
||||
Complex Complex::gonioHelper1(int mode)
|
||||
{
|
||||
private:
|
||||
float real; // Real Part
|
||||
float imag; // Imaginary Part
|
||||
|
||||
|
||||
public:
|
||||
Complex::Complex(float,float);
|
||||
Complex::Complex(complex&);
|
||||
complex operator +(complex);
|
||||
complex operator -(complex);
|
||||
complex operator *(complex);
|
||||
complex operator /(complex);
|
||||
complex getconjugate();
|
||||
complex getreciprocal();
|
||||
float getmodulus();
|
||||
void setdata(float,float);
|
||||
void getdata();
|
||||
float getreal();
|
||||
float getimaginary();
|
||||
bool operator ==(complex);
|
||||
void operator =(complex);
|
||||
friend ostream& operator <<(ostream &s,complex &c);
|
||||
};
|
||||
|
||||
// CONSTRUCTOR
|
||||
complex::Complex::Complex(float r=0.0f,float im=0.0f)
|
||||
{
|
||||
real=r;
|
||||
imag=im;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// COPY CONSTRUCTOR
|
||||
complex::Complex::Complex(complex &c)
|
||||
{
|
||||
this->real=c.real;
|
||||
this->imag=c.imag;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void complex::operator =(complex c)
|
||||
{
|
||||
real=c.real;
|
||||
imag=c.imag;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
complex complex::operator +(complex c)
|
||||
{
|
||||
complex tmp;
|
||||
tmp.real=this->real+c.real;
|
||||
tmp.imag=this->imag+c.imag;
|
||||
return tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
complex complex::operator -(complex c)
|
||||
{
|
||||
complex tmp;
|
||||
tmp.real=this->real - c.real;
|
||||
tmp.imag=this->imag - c.imag;
|
||||
return tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
complex complex::operator *(complex c)
|
||||
{
|
||||
complex tmp;
|
||||
tmp.real=(real*c.real)-(imag*c.imag);
|
||||
tmp.imag=(real*c.imag)+(imag*c.real);
|
||||
return tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
complex complex::operator /(complex c)
|
||||
{
|
||||
float div=(c.real*c.real) + (c.imag*c.imag);
|
||||
complex tmp;
|
||||
tmp.real=(real*c.real)+(imag*c.imag);
|
||||
tmp.real/=div;
|
||||
tmp.imag=(imag*c.real)-(real*c.imag);
|
||||
tmp.imag/=div;
|
||||
return tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
complex complex::getconjugate()
|
||||
{
|
||||
complex tmp;
|
||||
tmp.real=this->real;
|
||||
tmp.imag=this->imag * -1;
|
||||
return tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
complex complex::getreciprocal()
|
||||
{
|
||||
complex t;
|
||||
t.real=real;
|
||||
t.imag=imag * -1;
|
||||
float div;
|
||||
div=(real*real)+(imag*imag);
|
||||
t.real/=div;
|
||||
t.imag/=div;
|
||||
return t;
|
||||
}
|
||||
|
||||
float complex::getmodulus()
|
||||
{
|
||||
float z;
|
||||
z=(real*real)+(imag*imag);
|
||||
z=sqrt(z);
|
||||
return z;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void complex::setdata(float r,float i)
|
||||
{
|
||||
real=r;
|
||||
imag=i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void complex::getdata()
|
||||
{
|
||||
cout<<"Enter Real:";
|
||||
cin>>this->real;
|
||||
cout<<"Enter Imaginary:";
|
||||
cin>>this->imag;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
float complex::getreal()
|
||||
{
|
||||
return real;
|
||||
}
|
||||
|
||||
float complex::getimaginary()
|
||||
{
|
||||
return imag;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool complex::operator ==(complex c)
|
||||
{
|
||||
return (real==c.real)&&(imag==c.imag) ? 1 : 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ostream& operator <<(ostream &s,complex &c)
|
||||
{
|
||||
s<<"Real Part = "<<c.real<<endl
|
||||
<<"Imaginary Part = "<<c.imag<<endl;
|
||||
s<<"z = "<<c.real<<setiosflags(ios::showpos)
|
||||
<<c.imag<<"i"<<endl<<resetiosflags(ios::showpos);
|
||||
return s;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main()
|
||||
{
|
||||
complex a(10.0f,-2.f); // Calls Constructor
|
||||
cout<<a<<endl; // Calls the overloaded << operator
|
||||
complex b(-2); // Calls Constructor
|
||||
complex c=b; // Calls Copy Constructor
|
||||
c=a; // calls overloaded = operator
|
||||
b.getdata(); // Calls Getdata()
|
||||
c.getdata();
|
||||
if(b==c) // calls overloaded == operator
|
||||
cout<<"b == c";
|
||||
Complex c = (Complex(1,0) - (*this * *this)).c_sqrt();
|
||||
if (mode==0)
|
||||
{
|
||||
c = c + *this * Complex(0, -1);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
cout<<"b != c";
|
||||
{
|
||||
c = *this + c * Complex(0, -1);
|
||||
}
|
||||
c = c.c_log() * Complex(0,1);
|
||||
return c;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_asin()
|
||||
{
|
||||
return this->gonioHelper1(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
cout<<endl<<c.getmodulus()<<endl; // calls getmodulus function()
|
||||
complex d;
|
||||
d=a+b; // Calls overloaded +
|
||||
cout<<d<<endl;
|
||||
d=a-b; // Calls overloaded -
|
||||
cout<<d<<endl;
|
||||
d=a*b; // calls overloaded *
|
||||
cout<<d<<endl;
|
||||
d=a/b; // calls overloaded /
|
||||
cout<<d<<endl;
|
||||
Complex Complex::c_acos()
|
||||
{
|
||||
return this->gonioHelper1(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}*/
|
||||
Complex Complex::c_atan()
|
||||
{
|
||||
return (Complex(0,-1) * (Complex(this->re, this->im - 1)/Complex(-this->re, -this->im - 1)).c_log())/2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// GONIO II - CSC SEC COT
|
||||
//
|
||||
Complex Complex::c_csc()
|
||||
{
|
||||
return Complex(1,0) / this->c_sin();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_sec()
|
||||
{
|
||||
return Complex(1,0) / this->c_cos();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_cot()
|
||||
{
|
||||
return Complex(1,0) / this->c_tan();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_acsc()
|
||||
{
|
||||
return (Complex(1,0) / *this).c_asin();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_asec()
|
||||
{
|
||||
return (Complex(1,0) / *this).c_acos();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_acot()
|
||||
{
|
||||
return (Complex(1,0) / *this).c_atan();
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// GONIO HYPERBOLICUS I
|
||||
//
|
||||
Complex Complex::c_sinh()
|
||||
{
|
||||
return Complex(sinh(this->re) * cos(this->im), cosh(this->re)* sin(this->im));
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_cosh()
|
||||
{
|
||||
return Complex(cosh(this->re) * cos(this->im), sinh(this->re)* sin(this->im));
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_tanh()
|
||||
{
|
||||
return c_sinh() / c_cosh();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::gonioHelper2(int mode)
|
||||
{
|
||||
Complex c = (*this * *this);
|
||||
if (mode==0)
|
||||
{
|
||||
c += 1;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
c -= 1;
|
||||
}
|
||||
c = (*this + c.c_sqrt()).c_log();
|
||||
return c;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_asinh()
|
||||
{
|
||||
return gonioHelper2(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_acosh()
|
||||
{
|
||||
return gonioHelper2(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_atanh()
|
||||
{
|
||||
Complex one(1,0);
|
||||
Complex c = (*this + one).c_log();
|
||||
c = c - (-(*this - one)).c_log();
|
||||
return c/2;
|
||||
}
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||||
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||||
//
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||||
// GONIO HYPERBOLICUS II
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||||
//
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||||
Complex Complex::c_csch()
|
||||
{
|
||||
return Complex(1,0) / this->c_sinh();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_sech()
|
||||
{
|
||||
return Complex(1,0) / this->c_cosh();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_coth()
|
||||
{
|
||||
return Complex(1,0) / this->c_tanh();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_acsch()
|
||||
{
|
||||
return (Complex(1,0) / *this).c_asinh();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_asech()
|
||||
{
|
||||
return (Complex(1,0) / *this).c_acosh();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Complex Complex::c_acoth()
|
||||
{
|
||||
return (Complex(1,0) / *this).c_atanh();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// --- END OF FILE ---
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||||
@ -1,10 +1,10 @@
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||||
//
|
||||
//
|
||||
// FILE: Complex.h
|
||||
// AUTHOR: Rob Tillaart
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||||
// VERSION: see COMPLEX_LIB_VERSION
|
||||
// PURPOSE: library for Complex math for Arduino
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||||
// URL:
|
||||
//
|
||||
// URL:
|
||||
//
|
||||
// Released to the public domain
|
||||
//
|
||||
|
||||
@ -17,53 +17,82 @@
|
||||
#include "WProgram.h"
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#define COMPLEX_LIB_VERSION 0.1.00
|
||||
#define COMPLEX_LIB_VERSION 0.1.01
|
||||
|
||||
|
||||
class Complex
|
||||
class Complex
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
Complex(double, double);
|
||||
Complex(const Complex &);
|
||||
Complex(double);
|
||||
|
||||
|
||||
void set(double, double);
|
||||
double real();
|
||||
double imag();
|
||||
|
||||
double c_abs();
|
||||
|
||||
void polar(double, double);
|
||||
double phase();
|
||||
double modulus();
|
||||
|
||||
Complex conjugate();
|
||||
Complex reciprocal();
|
||||
|
||||
|
||||
bool operator == (Complex);
|
||||
bool operator != (Complex);
|
||||
|
||||
Complex operator - (); // negation
|
||||
|
||||
Complex operator + (Complex);
|
||||
Complex operator - (Complex);
|
||||
Complex operator * (Complex);
|
||||
Complex operator / (Complex);
|
||||
// Complex operator + (double);
|
||||
Complex operator - (double);
|
||||
Complex operator * (double);
|
||||
Complex operator / (double);
|
||||
|
||||
Complex operator += (Complex);
|
||||
Complex operator -= (Complex);
|
||||
Complex operator *= (Complex);
|
||||
Complex operator /= (Complex);
|
||||
Complex operator += (double);
|
||||
Complex operator -= (double);
|
||||
Complex operator *= (double);
|
||||
Complex operator /= (double);
|
||||
|
||||
bool operator == (Complex);
|
||||
bool operator == (double);
|
||||
|
||||
void operator += (Complex);
|
||||
void operator -= (Complex);
|
||||
void operator *= (Complex);
|
||||
void operator /= (Complex);
|
||||
|
||||
Complex c_sqrt();
|
||||
Complex c_exp();
|
||||
Complex c_log();
|
||||
Complex c_log10();
|
||||
Complex c_pow(Complex);
|
||||
Complex c_logn(Complex);
|
||||
|
||||
Complex c_sin();
|
||||
Complex c_cos();
|
||||
Complex c_tan();
|
||||
|
||||
Complex c_asin();
|
||||
Complex c_acos();
|
||||
Complex c_atan();
|
||||
|
||||
Complex c_csc();
|
||||
Complex c_sec();
|
||||
Complex c_cot();
|
||||
Complex c_acsc();
|
||||
Complex c_asec();
|
||||
Complex c_acot();
|
||||
|
||||
Complex c_sinh();
|
||||
Complex c_cosh();
|
||||
Complex c_tanh();
|
||||
Complex c_asinh();
|
||||
Complex c_acosh();
|
||||
Complex c_atanh();
|
||||
|
||||
Complex c_csch();
|
||||
Complex c_sech();
|
||||
Complex c_coth();
|
||||
Complex c_acsch();
|
||||
Complex c_asech();
|
||||
Complex c_acoth();
|
||||
|
||||
private:
|
||||
double re;
|
||||
double im;
|
||||
|
||||
Complex gonioHelper1(int);
|
||||
Complex gonioHelper2(int);
|
||||
};
|
||||
#endif
|
||||
// --- END OF FILE ---
|
||||
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