]> gitweb.michael.orlitzky.com - dunshire.git/blobdiff - src/dunshire/matrices.py
Add setup.py and reorganize everything to make its "test" command happy.
[dunshire.git] / src / dunshire / matrices.py
diff --git a/src/dunshire/matrices.py b/src/dunshire/matrices.py
deleted file mode 100644 (file)
index 6ed4f85..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,386 +0,0 @@
-"""
-Utility functions for working with CVXOPT matrices (instances of the
-class:`cvxopt.base.matrix` class).
-"""
-
-from math import sqrt
-from cvxopt import matrix
-from cvxopt.lapack import gees, syevr
-
-from . import options
-
-
-def append_col(left, right):
-    """
-    Append two matrices side-by-side.
-
-    Parameters
-    ----------
-
-    left, right : matrix
-        The two matrices to append to one another.
-
-    Returns
-    -------
-
-    matrix
-        A new matrix consisting of ``right`` appended to the right
-        of ``left``.
-
-    Examples
-    --------
-
-        >>> A = matrix([1,2,3,4], (2,2))
-        >>> B = matrix([5,6,7,8,9,10], (2,3))
-        >>> print(A)
-        [ 1  3]
-        [ 2  4]
-        <BLANKLINE>
-        >>> print(B)
-        [  5   7   9]
-        [  6   8  10]
-        <BLANKLINE>
-        >>> print(append_col(A,B))
-        [  1   3   5   7   9]
-        [  2   4   6   8  10]
-        <BLANKLINE>
-
-    """
-    return matrix([left.trans(), right.trans()]).trans()
-
-
-def append_row(top, bottom):
-    """
-    Append two matrices top-to-bottom.
-
-    Parameters
-    ----------
-
-    top, bottom : matrix
-        The two matrices to append to one another.
-
-    Returns
-    -------
-
-    matrix
-        A new matrix consisting of ``bottom`` appended below ``top``.
-
-    Examples
-    --------
-
-        >>> A = matrix([1,2,3,4], (2,2))
-        >>> B = matrix([5,6,7,8,9,10], (3,2))
-        >>> print(A)
-        [ 1  3]
-        [ 2  4]
-        <BLANKLINE>
-        >>> print(B)
-        [  5   8]
-        [  6   9]
-        [  7  10]
-        <BLANKLINE>
-        >>> print(append_row(A,B))
-        [  1   3]
-        [  2   4]
-        [  5   8]
-        [  6   9]
-        [  7  10]
-        <BLANKLINE>
-
-    """
-    return matrix([top, bottom])
-
-
-def eigenvalues(symmat):
-    """
-    Return the eigenvalues of the given symmetric real matrix.
-
-    On the surface, this appears redundant to the :func:`eigenvalues_re`
-    function. However, if we know in advance that our input is
-    symmetric, a better algorithm can be used.
-
-    Parameters
-    ----------
-
-    symmat : matrix
-        The real symmetric matrix whose eigenvalues you want.
-
-    Returns
-    -------
-
-    list of float
-       A list of the eigenvalues (in no particular order) of ``symmat``.
-
-    Raises
-    ------
-
-    TypeError
-        If the input matrix is not symmetric.
-
-    Examples
-    --------
-
-        >>> A = matrix([[2,1],[1,2]], tc='d')
-        >>> eigenvalues(A)
-        [1.0, 3.0]
-
-    If the input matrix is not symmetric, it may not have real
-    eigenvalues, and we don't know what to do::
-
-        >>> A = matrix([[1,2],[3,4]])
-        >>> eigenvalues(A)
-        Traceback (most recent call last):
-        ...
-        TypeError: input must be a symmetric real matrix
-
-    """
-    if not norm(symmat.trans() - symmat) < options.ABS_TOL:
-        # Ensure that ``symmat`` is symmetric (and thus square).
-        raise TypeError('input must be a symmetric real matrix')
-
-    domain_dim = symmat.size[0]
-    eigs = matrix(0, (domain_dim, 1), tc='d')
-    syevr(symmat, eigs)
-    return list(eigs)
-
-
-def eigenvalues_re(anymat):
-    """
-    Return the real parts of the eigenvalues of the given square matrix.
-
-    Parameters
-    ----------
-
-    anymat : matrix
-        The square matrix whose eigenvalues you want.
-
-    Returns
-    -------
-
-    list of float
-       A list of the real parts (in no particular order) of the
-       eigenvalues of ``anymat``.
-
-    Raises
-    ------
-
-    TypeError
-        If the input matrix is not square.
-
-    Examples
-    --------
-
-    This is symmetric and has two real eigenvalues:
-
-        >>> A = matrix([[2,1],[1,2]], tc='d')
-        >>> sorted(eigenvalues_re(A))
-        [1.0, 3.0]
-
-    But this rotation matrix has eigenvalues `i` and `-i`, both of whose
-    real parts are zero:
-
-        >>> A = matrix([[0,-1],[1,0]])
-        >>> eigenvalues_re(A)
-        [0.0, 0.0]
-
-    If the input matrix is not square, it doesn't have eigenvalues::
-
-        >>> A = matrix([[1,2],[3,4],[5,6]])
-        >>> eigenvalues_re(A)
-        Traceback (most recent call last):
-        ...
-        TypeError: input matrix must be square
-
-    """
-    if not anymat.size[0] == anymat.size[1]:
-        raise TypeError('input matrix must be square')
-
-    domain_dim = anymat.size[0]
-    eigs = matrix(0, (domain_dim, 1), tc='z')
-
-    # Create a copy of ``anymat`` here for two reasons:
-    #
-    #   1. ``gees`` clobbers its input.
-    #   2. We need to ensure that the type code of ``dummy`` is 'd' or 'z'.
-    #
-    dummy = matrix(anymat, anymat.size, tc='d')
-
-    gees(dummy, eigs)
-    return [eig.real for eig in eigs]
-
-
-def identity(domain_dim):
-    """
-    Create an identity matrix of the given dimensions.
-
-    Parameters
-    ----------
-
-    domain_dim : int
-        The dimension of the vector space on which the identity will act.
-
-    Returns
-    -------
-
-    matrix
-        A ``domain_dim``-by-``domain_dim`` dense integer identity matrix.
-
-    Raises
-    ------
-
-    ValueError
-        If you ask for the identity on zero or fewer dimensions.
-
-    Examples
-    --------
-
-       >>> print(identity(3))
-       [ 1  0  0]
-       [ 0  1  0]
-       [ 0  0  1]
-       <BLANKLINE>
-
-    """
-    if domain_dim <= 0:
-        raise ValueError('domain dimension must be positive')
-
-    entries = [int(i == j)
-               for i in range(domain_dim)
-               for j in range(domain_dim)]
-    return matrix(entries, (domain_dim, domain_dim))
-
-
-def inner_product(vec1, vec2):
-    """
-    Compute the Euclidean inner product of two vectors.
-
-    Parameters
-    ----------
-
-    vec1, vec2 : matrix
-        The two vectors whose inner product you want.
-
-    Returns
-    -------
-
-    float
-        The inner product of ``vec1`` and ``vec2``.
-
-    Raises
-    ------
-
-    TypeError
-        If the lengths of ``vec1`` and ``vec2`` differ.
-
-    Examples
-    --------
-
-        >>> x = [1,2,3]
-        >>> y = [3,4,1]
-        >>> inner_product(x,y)
-        14
-
-        >>> x = matrix([1,1,1])
-        >>> y = matrix([2,3,4], (1,3))
-        >>> inner_product(x,y)
-        9
-
-        >>> x = [1,2,3]
-        >>> y = [1,1]
-        >>> inner_product(x,y)
-        Traceback (most recent call last):
-        ...
-        TypeError: the lengths of vec1 and vec2 must match
-
-    """
-    if not len(vec1) == len(vec2):
-        raise TypeError('the lengths of vec1 and vec2 must match')
-
-    return sum([x*y for (x, y) in zip(vec1, vec2)])
-
-
-def norm(matrix_or_vector):
-    """
-    Return the Frobenius norm of a matrix or vector.
-
-    When the input is a vector, its matrix-Frobenius norm is the same
-    thing as its vector-Euclidean norm.
-
-    Parameters
-    ----------
-
-    matrix_or_vector : matrix
-        The matrix or vector whose norm you want.
-
-    Returns
-    -------
-
-    float
-        The norm of ``matrix_or_vector``.
-
-    Examples
-    --------
-
-        >>> v = matrix([1,1])
-        >>> print('{:.5f}'.format(norm(v)))
-        1.41421
-
-        >>> A = matrix([1,1,1,1], (2,2))
-        >>> norm(A)
-        2.0
-
-    """
-    return sqrt(inner_product(matrix_or_vector, matrix_or_vector))
-
-
-def vec(mat):
-    """
-    Create a long vector in column-major order from ``mat``.
-
-    Parameters
-    ----------
-
-    mat : matrix
-        Any sort of real matrix that you want written as a long vector.
-
-    Returns
-    -------
-
-    matrix
-        An ``len(mat)``-by-``1`` long column vector containign the
-        entries of ``mat`` in column major order.
-
-    Examples
-    --------
-
-        >>> A = matrix([[1,2],[3,4]])
-        >>> print(A)
-        [ 1  3]
-        [ 2  4]
-        <BLANKLINE>
-
-        >>> print(vec(A))
-        [ 1]
-        [ 2]
-        [ 3]
-        [ 4]
-        <BLANKLINE>
-
-    Note that if ``mat`` is a vector, this function is a no-op:
-
-        >>> v = matrix([1,2,3,4], (4,1))
-        >>> print(v)
-        [ 1]
-        [ 2]
-        [ 3]
-        [ 4]
-        <BLANKLINE>
-        >>> print(vec(v))
-        [ 1]
-        [ 2]
-        [ 3]
-        [ 4]
-        <BLANKLINE>
-
-    """
-    return matrix(mat, (len(mat), 1))