FiniteDifferences.h

#pragma once

/*loest eine Laplacegleichung (genauer: Stationaere Diffusionsgleichung m diagonaler Koeffizientenmatrix) 
per Finite-Differenzen. Boost-basiert, koennte ocv-frei werden.
Paecompiler-Flag ROW_MAJOR: TestFiniteDifferences m. 30x30 liefert

bei row_major 0 u. gmres mit col_major:
/ - scheinbar misst er Breakpoints mit: <properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 169.339000"</properly> 
<properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 140.210000"</properly> 
bei row_major 1 u. gmres mit row_major:
/ - scheinbar misst er Breakpoints mit: <properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 104.307000"</properly> 
<properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 98.077000"</properly> 
bei row_major 1 u. gmres mit col_major:
<properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 97.886000"</properly> 

nun ohne Debug:
bei col_major u gmres m. row_major
<properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 0.639000"</properly> 
bei col_major u gmres m. col_major
<properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 0.624000"</properly>
col_major u gmres m. col_major verursacht Haenger in axpy_prod, aber - nur bei den Segmentierungsmatrizen. Warum, ist unklar.

bei row_major 1 u. gmres mit row_major:
<properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 0.046000"</properly> 
bei row_major 1 u. gmres mit col_major:
<properly>" TestProblem ok : , CPU time GMRES = 0.032000"</properly> 
-Denke GMRes sollte m compressed Column_major instantiiert werden, da oft Matrixspalten verwendet werden.

row_major u gmres m. col_major verursacht Haenger in axpy_prod, aber - nur bei den Segmentierungsmatrizen. Warum, ist unklar.
- nicht recht verständlich, nicht plausibel im Vergleich zu den TestGMRes-Ergebnissen.*/
#define ROW_MAJOR 1

class FiniteDifferences
{private:
    const int imRows;
    const int imCols;
    const double solverTol;
    const int solSize;
/*    cv::SparseMat sysMat;
    cv::Mat rhs;
    
public:
    cv::Mat sol;*/
    //boost::numeric::ublas::mapped_matrix<double> sysMat;
#if ROW_MAJOR
    boost::numeric::ublas::compressed_matrix<double, boost::numeric::ublas::row_major> 
                    sysMat; 
#else
        boost::numeric::ublas::compressed_matrix<double, boost::numeric::ublas::column_major> 
                    sysMat;
#endif
    boost::numeric::ublas::vector<double> rhs;
    
public:
    boost::numeric::ublas::vector<double> sol;
    void operator ()();
    int assemble( /*cv::Mat& imageIn,*/ const std::vector< cv::Vec2i >& seeds, 
                     const std::vector< std::vector< cv::Vec2i >*>& othersSeeds, class CoeffFunc* coeffFunc);// double ( *coeffFunc)(int i, int j) );
    FiniteDifferences(  const int imRowsIn, const int imColsIn,   const double solverTol =  1.0e-5);
    ~FiniteDifferences(void);
};

/*weitere Ergebnisse, aus TestGMRes bei 10 000 DOFS unter Release. . Merke: Ohne restart nicht dabei, stuerzt ab unter Release bei dieser Anzahl DOFS 
<= liegt einfach daran, dass der Speicher voll wird. Die dichten Matrizen Q und dingsda mit der Dim 10 000 - 1 (~100 Millionen Eintraege * 8 wg double) fuellen ihn.
=> die lib is in dieser Hinsicht nicht so ganz sicher.
-<GMRes-Funktion> <properly>" TestGMRes::runAllTests called"</properly> 
    <ERROR>" GMRes short : ,                                                    CPU time GMRES = 3.369000, iters = 68, resNorm = 1.151132e-005, ok: 0 "</ERROR> 
    <properly>" GMRes dense col_major, banded as in-type, with restarts : ,     CPU time GMRES = 0.093000, iters = 60, resNorm = 8.873297e-008, ok: 1 "</properly> 
    <properly>" same, but GMRes instantiated with compressed column_major : ,   CPU time GMRES = 43.602000, iters = 60, resNorm = 8.873297e-008, ok: 1 "</properly> 
    <properly>" GMRes dense col_major with restarts, compressed column_major as in-type : , CPU time GMRES = 29.171000, iters = 60, resNorm = 8.873297e-008, ok: 1 "</properly> 
    <properly>" GMRes dense col_major, with restarts, in-type: compressed row_major : , CPU time GMRES = 0.140000, iters = 60, resNorm = 8.873297e-008, ok: 1 "</properly> 
    <properly>" GMRes dense with restarts, in-type: compressed, row_major everywhere : , CPU time GMRES = 0.171000, iters = 60, resNorm = 8.873297e-008, ok: 1 "</properly> 
    <properly>" TestGMRes::runAllTests returned ok"</properly> 
    -<FiniteDifferences-Funktion> 
*/