operations.h

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#ifndef ARBITRARY_PRECISION_CALCULATION_OPERATIONS_H_
#define ARBITRARY_PRECISION_CALCULATION_OPERATIONS_H_

#include <gmp.h>
#include <string>
#include <vector>

#include "arbitrary_precision_calculation/random_number_generator.h"

namespace arbitraryprecisioncalculation {

namespace vectoroperations {
std::vector<mpf_t*> Add(const std::vector<mpf_t*> & a, const std::vector<mpf_t*> & b);
std::vector<mpf_t*> Subtract(const std::vector<mpf_t*> & a, const std::vector<mpf_t*> & b);
std::vector<mpf_t*> Divide(const std::vector<mpf_t*> & a, const std::vector<mpf_t*> & b);
std::vector<mpf_t*> Multiply(const std::vector<mpf_t*> & a, const std::vector<mpf_t*> & b);
std::vector<mpf_t*> Multiply(const std::vector<mpf_t*> & a, const std::vector<double> & b);
std::vector<mpf_t*> Multiply(const std::vector<mpf_t*> & a, const double & b);
std::vector<mpf_t*> Multiply(const std::vector<mpf_t*> & a, mpf_t* b);
mpf_t* Add(const std::vector<mpf_t*> &a);
std::vector<mpf_t*> GetConstantVector(int dimension, const double & value);
std::vector<mpf_t*> GetConstantVector(int dimension, const mpf_t* value);
std::vector<mpf_t*> GetVector(const std::vector<double> & a);
void ReleaseValues(const std::vector<mpf_t*> & a);
std::vector<mpf_t*> Clone(const std::vector<mpf_t*> & a);
std::vector<mpf_t*> Randomize(const std::vector<mpf_t*> & a);
std::vector<mpf_t*> GetRandomVector(int dimensions);
std::vector<double> MpftToDouble(const std::vector<mpf_t*> & a);
bool Equals(const std::vector<mpf_t*> & a, const std::vector<mpf_t*> & b);
std::vector<mpf_t*> OrthogonalProjection(const std::vector<mpf_t*> & vec, const std::vector<mpf_t*> & projection_vector);
mpf_t* SquaredEuclideanLength(const std::vector<mpf_t*> & vec);
void Sort(std::vector<mpf_t*>* vec);

} // namespace vectoroperations

namespace mpftoperations {

int GetNumberOfMpftValuesInUse();
int GetNumberOfMpftValuesCached();
void ChangeNumberOfMpftValuesCached(int change);
void StatisticalCalculationsStart();
void StatisticalCalculationsEnd();
void IncreasePrecision();
mpf_t* GetResultPointer();
mpf_t* Add(const mpf_t* a, const mpf_t* b);
mpf_t* Subtract(const mpf_t* a, const mpf_t* b);
mpf_t* Multiply2Exp(const mpf_t* a, int p);
mpf_t* Multiply(const mpf_t* a, const mpf_t* b);
mpf_t* Multiply(const mpf_t* a, const double b);
mpf_t* Divide(const mpf_t* a, const mpf_t* b);
void ReleaseValue(mpf_t* a);
mpf_t* GetPi();
mpf_t* GetE();
mpf_t* Exp(mpf_t* a);
int Compare(const mpf_t* a, const mpf_t* b);
int Compare(const double a, const mpf_t* b);
int Compare(const mpf_t* a, double b);
mpf_t* GetPlusInfinity();
mpf_t* GetMinusInfinity();
mpf_t* GetUndefined();
bool IsInfinite(const mpf_t* value);
bool IsPlusInfinity(const mpf_t* value);
bool IsMinusInfinity(const mpf_t* value);
bool IsUndefined(const mpf_t* value);
mpf_t* Sin(mpf_t* x);
mpf_t* Cos(mpf_t* x);
mpf_t* Tan(mpf_t* x);
mpf_t* Arcsin(mpf_t* x);
mpf_t* Arccos(mpf_t* x);
mpf_t* Arctan(mpf_t* x);
mpf_t* ToMpft(double value);
mpf_t* ToMpft(long long value);
mpf_t* ToMpft(unsigned long long value);
mpf_t* ToMpft(int value);
mpf_t* ToMpft(unsigned int value);
mpf_t* Abs(const mpf_t* x);
mpf_t* Negate(const mpf_t* x);
mpf_t* Clone(const mpf_t* value);
mpf_t* Max(mpf_t* a, mpf_t* b);
mpf_t* Min(mpf_t* a, mpf_t* b);
mpf_t* Floor(mpf_t* value);
mpf_t* Ceil(mpf_t* value);
mpf_t* GetRandomMpft(RandomNumberGenerator* random);
mpf_t* GetRandomMpft();
mpf_t* GetGaussianRandomMpft(double mu, double sigma, RandomNumberGenerator* random);
mpf_t* GetGaussianRandomMpft(double mu, double sigma);
mpf_t* Randomize(mpf_t* value);
mpf_t* Randomize(mpf_t* value, RandomNumberGenerator* random);
double MpftToDouble(mpf_t* value);
mpf_t* Pow(mpf_t* value, int exponent);
mpf_t* Pow(mpf_t* value, double exponent);
mpf_t* Pow(mpf_t* value, mpf_t* exponent);
mpf_t* Sqrt(mpf_t* value);
mpf_t* LogE(mpf_t* value);
double Log2Double(mpf_t* value);

std::string MpftToString(const mpf_t* value);

void StoreMpft(mpf_t* value, std::ofstream* stream);
mpf_t* LoadMpft(std::ifstream* stream);

} // namespace mpftoperations
} // namespace arbitraryprecisioncalculation

#endif /* ARBITRARY_PRECISION_CALCULATION_OPERATIONS_H_ */