Sync public subset from Flux (private)
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include/numerics/matadd.h
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226
include/numerics/matadd.h
Normal file
@@ -0,0 +1,226 @@
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#ifndef _matadd_n_
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#define _matadd_n_
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#include "./utils/vector.h"
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#include "./utils/matrix.h"
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#include "./core/omp_config.h"
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namespace numerics{
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template <typename T>
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void inplace_matadd_colvec(utils::Matrix<T>& A, const utils::Vector<T>& x) {
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const uint64_t rows = A.rows();
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const uint64_t cols = A.cols();
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if (rows != x.size()) {
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throw std::runtime_error("inplace_matadd_colvec: dimension mismatch");
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}
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for (uint64_t i = 0; i < cols; ++i) {
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for (uint64_t j = 0; j < rows; ++j) {
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A(j, i) += x[j];
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}
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}
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}
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template <typename T>
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void inplace_matadd_rowvec(utils::Matrix<T>& A, const utils::Vector<T>& x) {
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const uint64_t rows = A.rows();
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const uint64_t cols = A.cols();
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if (cols != x.size()) {
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throw std::runtime_error("inplace_matadd_rowvec: dimension mismatch");
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}
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for (uint64_t i = 0; i < cols; ++i) {
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for (uint64_t j = 0; j < rows; ++j) {
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A(j, i) += x[i];
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}
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}
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}
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template <typename T>
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utils::Matrix<T> matadd_colvec(const utils::Matrix<T>& A, const utils::Vector<T>& x) {
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//const uint64_t rows = A.rows();
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//const uint64_t cols = A.cols();
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utils::Matrix<T> B = A;
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inplace_matadd_colvec(B, x);
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return B;
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}
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template <typename T>
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utils::Matrix<T> matadd_rowvec(const utils::Matrix<T>& A, const utils::Vector<T>& x) {
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//const uint64_t rows = A.rows();
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//const uint64_t cols = A.cols();
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utils::Matrix<T> B = A;
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inplace_matadd_rowvec(B, x);
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return B;
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}
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template <typename T>
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utils::Matrix<T> matadd(const utils::Matrix<T>& A, const utils::Vector<T>& x, std::string method = "auto"){
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const uint64_t rows = A.rows();
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const uint64_t cols = A.cols();
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const uint64_t N = x.size();
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if (method=="auto"){
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if (rows==cols){
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throw std::runtime_error("matadd: too many options for dimensions");
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} else if (rows == N){
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return matadd_rowvec(A, x);
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} else if (cols == N){
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return matadd_colvec(A, x);
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}else{
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throw std::runtime_error("matadd: undefined fault - auto");
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}
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}else if(method=="row"){
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return matadd_rowvec(A, x);
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} else if (method=="col"){
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return matadd_colvec(A, x);
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}else{
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throw std::runtime_error("matadd: undefined fault - defined method");
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}
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}
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/*
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// -------------- Collapse(2) OpenMP ----------------
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template <typename T>
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utils::Vector<T> matvec_omp(const utils::Matrix<T>& A, const utils::Vector<T>& x) {
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if (A.cols() != x.size()) {
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throw std::runtime_error("matvec: dimension mismatch");
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}
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const uint64_t m = A.rows();
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const uint64_t n = A.cols();
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utils::Vector<T> y(m, T{0}); // <-- y has length m (rows)
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const T* xptr = x.data();
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const T* Aptr = A.data(); // row-major: A(i,j) == Aptr[i*n + j]
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// Each row i is an independent dot product: y[i] = dot(A[i,*], x)
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#pragma omp parallel for schedule(static)
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for (uint64_t i = 0; i < m; ++i) {
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const T* row = Aptr + i * n; // contiguous row i
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T acc = T{0};
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#pragma omp simd reduction(+:acc)
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for (uint64_t j = 0; j < n; ++j) {
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acc += row[j] * xptr[j];
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}
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y[i] = acc;
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}
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return y;
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}
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||||
// -------------- Auto OpenMP ----------------
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template <typename T>
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utils::Vector<T> matvec_auto(const utils::Matrix<T>& A,
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const utils::Vector<T>& x) {
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uint64_t work = A.rows() * A.cols();
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bool can_parallel = omp_config::omp_parallel_allowed();
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#ifdef _OPENMP
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int threads = omp_get_max_threads();
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#else
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int threads = 1;
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#endif
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||||
if (can_parallel || work > static_cast<uint64_t>(threads) * 4ull) {
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return matvec_omp(A,x);
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}
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else{
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// Safe fallback
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return matvec(A,x);
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}
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}
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// =================================================
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// y = x * A (Vector–Matrix product)
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// =================================================
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template <typename T>
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utils::Vector<T> vecmat(const utils::Vector<T>& x, const utils::Matrix<T>& A) {
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if (x.size() != A.rows()) {
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throw std::runtime_error("vecmat: dimension mismatch");
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||||
}
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const uint64_t m = A.rows();
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const uint64_t n = A.cols();
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utils::Vector<T> y(n, T{0});
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for (uint64_t j = 0; j < n; ++j) {
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for (uint64_t i = 0; i < m; ++i) {
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y[j] += x[i] * A(i, j);
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}
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}
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return y;
|
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}
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||||
// -------------- Collapse(2) OpenMP ----------------
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template <typename T>
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utils::Vector<T> vecmat_omp(const utils::Vector<T>& x, const utils::Matrix<T>& A) {
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||||
if (x.size() != A.rows()) {
|
||||
throw std::runtime_error("vecmat: dimension mismatch");
|
||||
}
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||||
const uint64_t m = A.rows();
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||||
const uint64_t n = A.cols();
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utils::Vector<T> y(n, T{0});
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#pragma omp parallel for schedule(static)
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for (uint64_t j = 0; j < n; ++j) {
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T acc = T{0};
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for (uint64_t i = 0; i < m; ++i) {
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acc += x[i] * A(i, j);
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}
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||||
y[j] = acc;
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}
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||||
return y;
|
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}
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||||
// -------------- Auto OpenMP ----------------
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template <typename T>
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utils::Vector<T> vecmat_auto(const utils::Vector<T>& x,
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||||
const utils::Matrix<T>& A) {
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uint64_t work = A.rows() * A.cols();
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||||
bool can_parallel = omp_config::omp_parallel_allowed();
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#ifdef _OPENMP
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int threads = omp_get_max_threads();
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#else
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||||
int threads = 1;
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||||
#endif
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||||
if (can_parallel || work > static_cast<uint64_t>(threads) * 4ull) {
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||||
return vecmat_omp(x,A);
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}
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||||
else{
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||||
// Safe fallback
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||||
return vecmat(x,A);
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}
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}
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*/
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} // namespace numerics
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#endif // _matadd_n_
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