Walsh matrix: Difference between revisions
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</pre>
=={{header|C++}}==
<syntaxhighlight lang="c++">
#include <algorithm>
#include <cstdint>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <vector>
void display(const std::vector<std::vector<int32_t>>& matrix) {
for ( const std::vector<int32_t>& row : matrix ) {
for ( const int32_t& element : row ) {
std::cout << std::setw(3) << element;
}
std::cout << std::endl;;
}
std::cout << std::endl;;
}
uint32_t sign_change_count(const std::vector<int32_t>& row) {
uint32_t sign_changes = 0;
for ( uint64_t i = 1; i < row.size(); ++i ) {
if ( row[i - 1] == -row[i] ) {
sign_changes++;
}
}
return sign_changes;
}
std::vector<std::vector<int32_t>> walsh_matrix(const uint32_t& size) {
std::vector<std::vector<int32_t>> walsh = { size, std::vector<int32_t>(size, 0) };
walsh[0][0] = 1;
uint32_t k = 1;
while ( k < size ) {
for ( uint32_t i = 0; i < k; ++i ) {
for ( uint32_t j = 0; j < k; ++j ) {
walsh[i + k][j] = walsh[i][j];
walsh[i][j + k] = walsh[i][j];
walsh[i + k][j + k] = -walsh[i][j];
}
}
k += k;
}
return walsh;
}
int main() {
for ( const std::string type : { "Natural", "Sequency" } ) {
for ( const uint32_t order : { 2, 4, 5 } ) {
uint32_t size = 1 << order;
std::cout << "Walsh matrix of order " << order << ", " << type << " order:" << std::endl;
std::vector<std::vector<int32_t>> walsh = walsh_matrix(size);
if ( type == "Sequency" ) {
std::sort(walsh.begin(), walsh.end(),
[](const std::vector<int32_t> &row1, const std::vector<int32_t> &row2) {
return sign_change_count(row1) < sign_change_count(row2);
});
}
display(walsh);
}
}
}
</syntaxhighlight>
{{ out }}
<pre>
Walsh matrix of order 2, Natural order:
1 1 1 1
1 -1 1 -1
1 1 -1 -1
1 -1 -1 1
Walsh matrix of order 4, Natural order:
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1
1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1
1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1
1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1
1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1
1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1
1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1
1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1
1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1
1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1
Walsh matrix of order 5, Natural order:
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1
1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1
1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1
1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1
1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1
1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1
1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1
1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1
1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1
1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1
1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1
1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1
1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1
1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1
1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1
1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1
1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1
1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1
Walsh matrix of order 2, Sequency order:
1 1 1 1
1 1 -1 -1
1 -1 -1 1
1 -1 1 -1
Walsh matrix of order 4, Sequency order:
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1
1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1
1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1
1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1
1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1
1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1
1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1
1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1
1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1
1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1
1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1
Walsh matrix of order 5, Sequency order:
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1
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