#include "pch.h"
#include "CalculEquation.h"

CalculEquation::CalculEquation()
{
	m_nNodeMatricCol = NODE_MATRIC_COLLOM;
	m_nNodeMatricRow = NODE_MATRIC_ROW;

	a=new double *[m_nNodeMatricRow];
	for (int aindex=0;aindex< m_nNodeMatricRow;aindex++)
	{
		a[aindex]=new double [m_nNodeMatricCol];
	}
	b=new double *[m_nNodeMatricRow];
	for (int bindex=0;bindex < m_nNodeMatricRow;bindex++)
	{
		b[bindex]=new double [m_nNodeMatricCol];
	}
	
/*
	for(int aXindex=0;aXindex<NODE_MATRIC_ROW;aXindex++)
	{
		vector<long double> va;
		for (int aYindex=0;aYindex<NODE_MATRIC_COLLOM;aYindex++)
		{
			va.push_back(0.0);
		}
		a.push_back(va);
	}
	for(int bXindex=0;bXindex<NODE_MATRIC_ROW;bXindex++)
	{
		vector<long double> vb;
		for (int bYindex=0;bYindex<NODE_MATRIC_COLLOM;bYindex++)
		{
			vb.push_back(0.0);
		}
		b.push_back(vb);
	}*/
}
CalculEquation::~CalculEquation()
{
	Clear();
	if (b!=NULL)
	{
		for (int bindex = m_nNodeMatricRow -1;bindex>=0;bindex--)
		{
			if (b[bindex]==NULL)
			{
				continue;
			}
			delete []b[bindex];
			b[bindex]=NULL;
		}
		delete []b;
		b=NULL;
	}	
	if (a!=NULL)
	{
		for (int aindex = m_nNodeMatricRow -1;aindex>=0;aindex--)
		{
			if (a[aindex]==NULL)
			{
				continue;
			}else
			{
				if (aindex==1)
				{
					double* test=a[aindex];
					for (int xs=0;xs< m_nNodeMatricCol;xs++)
					{
						//delete a[aindex];
						double pi=*(test+xs);
						pi=0.0;
					}
					//delete []a[aindex];
				}else
				{
					delete []a[aindex];
				}
				
				a[aindex]=NULL;
			}

		}
		delete []a;
		a=NULL;
	}	
}
void CalculEquation::chengplus(int i,const double k, int j)//i行乘k加到j行
{
	for(int t=0;t<lie;t++)
	{
		b[j-1][t]+=b[i-1][t]*k;     
	}
}
void CalculEquation::chengk(int i,const double k)//i行乘k
{
	for(int c=0;c<lie;c++)
	{
		b[i-1][c]=b[i-1][c]*k;
	}
}
void CalculEquation::exchange(int i, int j)//i行与j行互换
{
	long double temp=0;
	for(int t=0;t<lie;t++)
	{
		temp=b[i-1][t];
		b[i-1][t]=b[j-1][t];
		b[j-1][t]=temp;
	}
}
void CalculEquation::SetParam(int hang,int lie,const double ratio)//行列参数设置，给矩阵对应位置的元素赋值，  //设置节点导纳+电流矩阵中的各节点自导、互导、注入电流参数 xyx注释
{
	double inData=ratio;
	if (a[hang]!=NULL)
	{
		a[hang][lie]=inData;   //将节点导纳+注入电流矩阵赋给a阵
	}
}

void CalculEquation::hualie(int i)							//函数的具体功能：对第i列的第i行前的元素乘k运算，第i行后的元素：将第i行的元素乘kkk加到对应的第i行的对应元素
{
	int jilu=-1;
	for(int v=0;v<(hang-i+1);v++)							//对第i列元素的第i行后的元素进行处理，
	{
		if(b[i-1+v][i-1]!=0)								//判断第i列元素的第i行后的元素是否非零   //主对角线及下三角元素 xyx注释
		{
			jilu=i+v;
			break;
		}
	}
	if(jilu==-1)
	{
	}
	else			//对非零元素进行处理
	{
		long double kkk=1;
		exchange(i,jilu);//第i行与第jilu行交换     //第一步：交换矩阵的两行，进行行交换后尽量使主对角线非零且下三角为元素为0 xyx注释
		chengk(i,(1.0/b[i-1][i-1]));//对第i行的元素乘k        //对第i行元素归一化 2016.03.18   //第二步：用非零常数乘矩阵的某行，将主对角元素归一化 xyx注释
		for(int w=0;w<(hang-i);w++)//对第i行前面的元素进行判断
		{
			if(b[i-1][i-1]!=0)//行列元素坐标为（i,i）的非零判断
			{
				kkk=0.0-(b[i+w][i-1]/b[i-1][i-1]);
				chengplus(i,kkk,i+1+w);//第i-1行乘kkk加到i+w行      //第三步：用常数乘矩阵的某行，加到其它的行上  xyx注释
			}
		}
	}
}
void CalculEquation::Uhualie(int i)//?此函数的功能和作用
{
	if(b[i-1][i-1]!=0)//第i行第i列元素非零判断
	{
		long double kkk=1;
		for(int w=0;w<(i-1);w++)
		{
			if(b[i-1][i-1]!=0)
			{
				kkk=0.0-(b[i-2-w][i-1]/b[i-1][i-1]);//?这里有具体的公式存在不？
				chengplus(i,kkk,i-1-w);//将第i行第i列的元素乘kkk（随w的值变化而变化）加到第i列第i-1-w行上
			}
		}
	}
}
void CalculEquation::jisuan()//
{//详细注释此函数的功能和作用：
	if (a==NULL||b==NULL)
	{
		return;
	}
	for(int i=0;i < m_nNodeMatricRow;i++)
	{
		for(int j=0;j< m_nNodeMatricCol;j++)
		{
			b[i][j]=a[i][j];  //将a矩阵参数赋给b矩阵，此时矩阵中存放直流节点的自导、互导、注入电流值
		}
	}

	int z=0;
	if(hang<lie)   //z=行数、列数中的较小者，此处z取行数 xyx注释
	{
		z=hang;
	}
	else
	{
		z=lie;
	}

	//以下函数的功能为：矩阵初等行变换法求逆： xyx注释
	//第一步：交换矩阵的两行，各非零行的第一个非零元素的列标随着行标的增大而严格增大，形成阶梯矩阵
	//第二步：用一非零常数乘矩阵的某行
	//第三步：用常数乘矩阵的某行，加到其它的行上
	for(int zi=0;zi<z;zi++)//对矩阵维数较小的列进行划列（顺序）
	{
		hualie(zi+1);
	}
	for(int zii=0;zii<z;zii++)//对矩阵维数较小的列进行优化（逆序）
	{
		Uhualie(z-zii);
	}
	for(int zck=0;zck<z;zck++)
	{
		if(b[zck][zck]!=0)
		{
			chengk(zck+1,(1.0/b[zck][zck]));//对第zck+1行元素乘(1.0/b[zck][zck])运算
		}
	}
}
void CalculEquation::Clear()//矩阵清零   //矩阵初始化清零，将所有元素值设为0 xyx注释
{
	if (a==NULL||b==NULL)
	{
		return;
	}
	for(int i=0;i < m_nNodeMatricRow;i++)
	{
		if (a[i] != NULL)
		{
			for(int j=0;j< m_nNodeMatricCol;j++)
			{
				a[i][j]=0.0;
			}
		}
		if (b[i] != NULL)
		{
			for(int j=0;j< m_nNodeMatricCol;j++)
			{
				b[i][j]=0.0;
			}
		}
	}
}
void CalculEquation::SetHangLie(int h,int l)//设置行列
{
	hang = h;
	lie=l;
};
BOOL CalculEquation::CheckResult()				//验证结果的正确性(很想知道这个函数的具体意义是什么？)
{
	int testa=0;
	int testb=0;
	//double bbvalue[17];	
	for(int i=0;i<hang;i++)    
	{
		for(int j=0;j<hang;j++)
		{
			if(b[i][j]!=0)                //判断求出的逆矩阵第i行各元素是否非零：节点导纳矩阵的逆矩阵 xyx注释
			{
				testb+=1;                //（1）若存在非零元素，则进行计数testb+=1；（2）若前lie-1列的元素全为零，则testb==0 xyx注释
			} 
		}
		
		double bvalue = b[i][lie-1];    //第i行的最后一列元素：节点注入电流bvalue xyx注释
	
	//	bbvalue[i] = b[i][lie-1];///
		if(testb==0&&b[i][lie-1]!=0)   //若第i行的前lie-1列的元素全为0，且最后一列元素！=0，则说明该行的方程无解，并进行计数testa+=1  xyx注释
		{
			int ivalue = i;
			testa+=1;
		}
		testb=0;
	}

	if(testa!=0)       //testa!=0，说明该行的方程无解，计算错误 xyx注释
	{
		return FALSE;
	}
	return TRUE;
}