/*
* UnrolledDeterminantFromMinor.java
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* Copyright (c) 2002-2017 Alexei Drummond, Andrew Rambaut and Marc Suchard
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* Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
* Boston, MA 02110-1301 USA
*/
package dr.math.matrixAlgebra.ejml;
import dr.math.matrixAlgebra.WrappedMatrix;
/**
* Created by msuchard on 2/1/17.
*
* Adopted from Efficient Java Matrix Library (EJML) Copyright (c) 2009-2014, Peter Abeles
*/
public class UnrolledDeterminantFromMinor {
public static final int MAX = 6;
public static double det( WrappedMatrix mat ) {
switch( mat.getMajorDim() ) {
case 2: return det2(mat);
case 3: return det3(mat);
case 4: return det4(mat);
case 5: return det5(mat);
case 6: return det6(mat);
default: throw new IllegalArgumentException("Not supported");
}
}
public static double det2( WrappedMatrix mat )
{
double a11 = mat.get(0,0);
double a12 = mat.get(0,1);
double a21 = mat.get(1,0);
double a22 = mat.get(1,1);
return a11 * a22 - a12 * a21;
}
public static double det3( WrappedMatrix mat )
{
double m[] = mat.data;
double a11 = mat.get(0,0); // m[0];
double a12 = mat.get(0,1); // m[1];
double a13 = mat.get(0,2); // m[2];
double a21 = mat.get(1,0); // m[3];
double a22 = mat.get(1,1); // m[4];
double a23 = mat.get(1,2); // m[5];
double a31 = mat.get(2,0); // m[6];
double a32 = mat.get(2,1); // m[7];
double a33 = mat.get(2,2); // m[8];
double a = a11*(a22*a33 - a23*a32);
double b = a12*(a21*a33 - a23*a31);
double c = a13*(a21*a32 - a31*a22);
return a-b+c;
}
public static double det4( WrappedMatrix mat )
{
double []data = mat.data;
double a11 = data[ 5 ]; double a12 = data[ 6 ]; double a13 = data[ 7 ];
double a21 = data[ 9 ]; double a22 = data[ 10 ];double a23 = data[ 11 ];
double a31 = data[ 13 ];double a32 = data[ 14 ];double a33 = data[ 15 ];
double ret = 0;
ret += data[ 0 ] * ( + a11*(a22*a33 - a23*a32) - a12*(a21*a33 - a23*a31) + a13*(a21*a32 - a22*a31));
a11 = data[ 4 ];
a21 = data[ 8 ];
a31 = data[ 12 ];
ret -= data[ 1 ] * ( + a11*(a22*a33 - a23*a32) - a12*(a21*a33 - a23*a31) + a13*(a21*a32 - a22*a31));
a12 = data[ 5 ];
a22 = data[ 9 ];
a32 = data[ 13 ];
ret += data[ 2 ] * ( + a11*(a22*a33 - a23*a32) - a12*(a21*a33 - a23*a31) + a13*(a21*a32 - a22*a31));
a13 = data[ 6 ];
a23 = data[ 10 ];
a33 = data[ 14 ];
ret -= data[ 3 ] * ( + a11*(a22*a33 - a23*a32) - a12*(a21*a33 - a23*a31) + a13*(a21*a32 - a22*a31));
return ret;
}
public static double det5( WrappedMatrix mat )
{
double []data = mat.data;
double a11 = data[ 6 ];
double a12 = data[ 7 ];
double a13 = data[ 8 ];
double a14 = data[ 9 ];
double a21 = data[ 11 ];
double a22 = data[ 12 ];
double a23 = data[ 13 ];
double a24 = data[ 14 ];
double a31 = data[ 16 ];
double a32 = data[ 17 ];
double a33 = data[ 18 ];
double a34 = data[ 19 ];
double a41 = data[ 21 ];
double a42 = data[ 22 ];
double a43 = data[ 23 ];
double a44 = data[ 24 ];
double ret = 0;
ret += data[ 0 ] * ( + a11*( + a22*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a32*a44 - a34*a42) + a24*(a32*a43 - a33*a42)) - a12*( + a21*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a43 - a33*a41)) + a13*( + a21*(a32*a44 - a34*a42) - a22*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a42 - a32*a41)) - a14*( + a21*(a32*a43 - a33*a42) - a22*(a31*a43 - a33*a41) + a23*(a31*a42 - a32*a41)));
a11 = data[ 5 ];
a21 = data[ 10 ];
a31 = data[ 15 ];
a41 = data[ 20 ];
ret -= data[ 1 ] * ( + a11*( + a22*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a32*a44 - a34*a42) + a24*(a32*a43 - a33*a42)) - a12*( + a21*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a43 - a33*a41)) + a13*( + a21*(a32*a44 - a34*a42) - a22*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a42 - a32*a41)) - a14*( + a21*(a32*a43 - a33*a42) - a22*(a31*a43 - a33*a41) + a23*(a31*a42 - a32*a41)));
a12 = data[ 6 ];
a22 = data[ 11 ];
a32 = data[ 16 ];
a42 = data[ 21 ];
ret += data[ 2 ] * ( + a11*( + a22*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a32*a44 - a34*a42) + a24*(a32*a43 - a33*a42)) - a12*( + a21*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a43 - a33*a41)) + a13*( + a21*(a32*a44 - a34*a42) - a22*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a42 - a32*a41)) - a14*( + a21*(a32*a43 - a33*a42) - a22*(a31*a43 - a33*a41) + a23*(a31*a42 - a32*a41)));
a13 = data[ 7 ];
a23 = data[ 12 ];
a33 = data[ 17 ];
a43 = data[ 22 ];
ret -= data[ 3 ] * ( + a11*( + a22*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a32*a44 - a34*a42) + a24*(a32*a43 - a33*a42)) - a12*( + a21*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a43 - a33*a41)) + a13*( + a21*(a32*a44 - a34*a42) - a22*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a42 - a32*a41)) - a14*( + a21*(a32*a43 - a33*a42) - a22*(a31*a43 - a33*a41) + a23*(a31*a42 - a32*a41)));
a14 = data[ 8 ];
a24 = data[ 13 ];
a34 = data[ 18 ];
a44 = data[ 23 ];
ret += data[ 4 ] * ( + a11*( + a22*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a32*a44 - a34*a42) + a24*(a32*a43 - a33*a42)) - a12*( + a21*(a33*a44 - a34*a43) - a23*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a43 - a33*a41)) + a13*( + a21*(a32*a44 - a34*a42) - a22*(a31*a44 - a34*a41) + a24*(a31*a42 - a32*a41)) - a14*( + a21*(a32*a43 - a33*a42) - a22*(a31*a43 - a33*a41) + a23*(a31*a42 - a32*a41)));
return ret;
}
public static double det6( WrappedMatrix mat )
{
double []data = mat.data;
double a11 = data[ 7 ];
double a12 = data[ 8 ];
double a13 = data[ 9 ];
double a14 = data[ 10 ];
double a15 = data[ 11 ];
double a21 = data[ 13 ];
double a22 = data[ 14 ];
double a23 = data[ 15 ];
double a24 = data[ 16 ];
double a25 = data[ 17 ];
double a31 = data[ 19 ];
double a32 = data[ 20 ];
double a33 = data[ 21 ];
double a34 = data[ 22 ];
double a35 = data[ 23 ];
double a41 = data[ 25 ];
double a42 = data[ 26 ];
double a43 = data[ 27 ];
double a44 = data[ 28 ];
double a45 = data[ 29 ];
double a51 = data[ 31 ];
double a52 = data[ 32 ];
double a53 = data[ 33 ];
double a54 = data[ 34 ];
double a55 = data[ 35 ];
double ret = 0;
ret += data[ 0 ] * ( + a11*( + a22*( + a33*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a43*a55 - a45*a53) + a35*(a43*a54 - a44*a53)) - a23*( + a32*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a54 - a44*a52)) + a24*( + a32*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a53 - a43*a52)) - a25*( + a32*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a42*a54 - a44*a52) + a34*(a42*a53 - a43*a52))) - a12*( + a21*( + a33*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a43*a55 - a45*a53) + a35*(a43*a54 - a44*a53)) - a23*( + a31*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a54 - a44*a51)) + a24*( + a31*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a53 - a43*a51)) - a25*( + a31*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a53 - a43*a51))) + a13*( + a21*( + a32*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a54 - a44*a52)) - a22*( + a31*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a54 - a44*a51)) + a24*( + a31*(a42*a55 - a45*a52) - a32*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a52 - a42*a51)) - a25*( + a31*(a42*a54 - a44*a52) - a32*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a52 - a42*a51))) - a14*( + a21*( + a32*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a53 - a43*a52)) - a22*( + a31*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a53 - a43*a51)) + a23*( + a31*(a42*a55 - a45*a52) - a32*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a52 - a42*a51)) - a25*( + a31*(a42*a53 - a43*a52) - a32*(a41*a53 - a43*a51) + a33*(a41*a52 - a42*a51))) + a15*( + a21*( + a32*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a42*a54 - a44*a52) + a34*(a42*a53 - a43*a52)) - a22*( + a31*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a53 - a43*a51)) + a23*( + a31*(a42*a54 - a44*a52) - a32*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a52 - a42*a51)) - a24*( + a31*(a42*a53 - a43*a52) - a32*(a41*a53 - a43*a51) + a33*(a41*a52 - a42*a51))));
a11 = data[ 6 ];
a21 = data[ 12 ];
a31 = data[ 18 ];
a41 = data[ 24 ];
a51 = data[ 30 ];
ret -= data[ 1 ] * ( + a11*( + a22*( + a33*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a43*a55 - a45*a53) + a35*(a43*a54 - a44*a53)) - a23*( + a32*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a54 - a44*a52)) + a24*( + a32*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a53 - a43*a52)) - a25*( + a32*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a42*a54 - a44*a52) + a34*(a42*a53 - a43*a52))) - a12*( + a21*( + a33*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a43*a55 - a45*a53) + a35*(a43*a54 - a44*a53)) - a23*( + a31*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a54 - a44*a51)) + a24*( + a31*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a53 - a43*a51)) - a25*( + a31*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a53 - a43*a51))) + a13*( + a21*( + a32*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a54 - a44*a52)) - a22*( + a31*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a54 - a44*a51)) + a24*( + a31*(a42*a55 - a45*a52) - a32*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a52 - a42*a51)) - a25*( + a31*(a42*a54 - a44*a52) - a32*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a52 - a42*a51))) - a14*( + a21*( + a32*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a53 - a43*a52)) - a22*( + a31*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a53 - a43*a51)) + a23*( + a31*(a42*a55 - a45*a52) - a32*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a52 - a42*a51)) - a25*( + a31*(a42*a53 - a43*a52) - a32*(a41*a53 - a43*a51) + a33*(a41*a52 - a42*a51))) + a15*( + a21*( + a32*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a42*a54 - a44*a52) + a34*(a42*a53 - a43*a52)) - a22*( + a31*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a53 - a43*a51)) + a23*( + a31*(a42*a54 - a44*a52) - a32*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a52 - a42*a51)) - a24*( + a31*(a42*a53 - a43*a52) - a32*(a41*a53 - a43*a51) + a33*(a41*a52 - a42*a51))));
a12 = data[ 7 ];
a22 = data[ 13 ];
a32 = data[ 19 ];
a42 = data[ 25 ];
a52 = data[ 31 ];
ret += data[ 2 ] * ( + a11*( + a22*( + a33*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a43*a55 - a45*a53) + a35*(a43*a54 - a44*a53)) - a23*( + a32*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a54 - a44*a52)) + a24*( + a32*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a53 - a43*a52)) - a25*( + a32*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a42*a54 - a44*a52) + a34*(a42*a53 - a43*a52))) - a12*( + a21*( + a33*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a43*a55 - a45*a53) + a35*(a43*a54 - a44*a53)) - a23*( + a31*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a54 - a44*a51)) + a24*( + a31*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a53 - a43*a51)) - a25*( + a31*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a53 - a43*a51))) + a13*( + a21*( + a32*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a54 - a44*a52)) - a22*( + a31*(a44*a55 - a45*a54) - a34*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a54 - a44*a51)) + a24*( + a31*(a42*a55 - a45*a52) - a32*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a52 - a42*a51)) - a25*( + a31*(a42*a54 - a44*a52) - a32*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a52 - a42*a51))) - a14*( + a21*( + a32*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a42*a55 - a45*a52) + a35*(a42*a53 - a43*a52)) - a22*( + a31*(a43*a55 - a45*a53) - a33*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a53 - a43*a51)) + a23*( + a31*(a42*a55 - a45*a52) - a32*(a41*a55 - a45*a51) + a35*(a41*a52 - a42*a51)) - a25*( + a31*(a42*a53 - a43*a52) - a32*(a41*a53 - a43*a51) + a33*(a41*a52 - a42*a51))) + a15*( + a21*( + a32*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a42*a54 - a44*a52) + a34*(a42*a53 - a43*a52)) - a22*( + a31*(a43*a54 - a44*a53) - a33*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a53 - a43*a51)) + a23*( + a31*(a42*a54 - a44*a52) - a32*(a41*a54 - a44*a51) + a34*(a41*a52 - a42*a51)) - a24*( + a31*(a42*a53 - a43*a52) - a32*(a41*a53 - a43*a51) + a33*(a41*a52 - a42*a51))));
a13 = data[ 8 ];
a23 = data[ 14 ];
a33 = data[ 20 ];
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a53 = data[ 32 ];
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a14 = data[ 9 ];
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return ret;
}
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