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4a401bd204
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9b8765240b
@ -0,0 +1,71 @@ |
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#pragma once |
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/**
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@file |
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@brief Lagrange Interpolation |
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@author MITSUNARI Shigeo(@herumi) |
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@license modified new BSD license |
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http://opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
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*/ |
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#include <vector> |
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namespace mcl { |
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/*
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recover out = f(0) by { (x, y) | x = S[i], y = f(x) = vec[i] } |
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@retval 0 if succeed else -1 |
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*/ |
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template<class G, class F> |
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void LagrangeInterpolation(G& out, const F *S, const G *vec, size_t k) |
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{ |
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/*
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delta_{i,S}(0) = prod_{j != i} S[j] / (S[j] - S[i]) = a / b |
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where a = prod S[j], b = S[i] * prod_{j != i} (S[j] - S[i]) |
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*/ |
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if (k < 2) throw cybozu::Exception("LagrangeInterpolation:smalll k") << k; |
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std::vector<F> delta(k); |
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F a = S[0]; |
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for (size_t i = 1; i < k; i++) { |
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a *= S[i]; |
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} |
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if (a.isZero()) throw cybozu::Exception("LagrangeInterpolation:S has zero"); |
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for (size_t i = 0; i < k; i++) { |
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F b = S[i]; |
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for (size_t j = 0; j < k; j++) { |
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if (j != i) { |
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F v = S[j] - S[i]; |
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if (v.isZero()) throw cybozu::Exception("LagrangeInterpolation:same S") << i << j; |
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b *= v; |
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} |
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} |
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delta[i] = a / b; |
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} |
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/*
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f(0) = sum_i f(S[i]) delta_{i,S}(0) |
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*/ |
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G r, t; |
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r.clear(); |
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for (size_t i = 0; i < delta.size(); i++) { |
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G::mul(t, vec[i], delta[i]); |
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r += t; |
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} |
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out = r; |
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} |
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/*
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out = f(x) = c[0] + c[1] * x + c[2] * x^2 + ... + c[cSize - 1] * x^(cSize - 1) |
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@retval 0 if succeed else -1 |
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*/ |
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template<class G, class T> |
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void evaluatePolynomial(G& out, const G *c, size_t cSize, const T& x) |
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{ |
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if (cSize < 2) throw cybozu::Exception("evaluatePolynomial:small cSize") << cSize; |
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G y = c[cSize - 1]; |
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for (int i = (int)cSize - 2; i >= 0; i--) { |
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G::mul(y, y, x); |
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G::add(y, y, c[i]); |
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} |
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out = y; |
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} |
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} // mcl
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