#ifndef __VECTOR2_H_INCLUDE
#define __VECTOR2_H_INCLUDE

#include <stdio.h>
#include <math.h>


//----  2次元ベクトルクラスの宣言

class TmpVec2
{
public:
  double x, y, z;

  TmpVec2( void );
  TmpVec2( const double& _x, const double& _y );
};

class Vector2
{
public:
  double x, y;

  Vector2( void );
  Vector2( const double& _x, const double& _y );
  Vector2( const TmpVec2& t );

  Vector2& operator = ( const Vector2& );
  Vector2& operator = ( const TmpVec2& );

  Vector2& operator+=( const Vector2& );
  Vector2& operator+=( const TmpVec2& );
  Vector2& operator-=( const Vector2& );
  Vector2& operator-=( const TmpVec2& );
  Vector2& operator*=( const double&  );
  Vector2& operator/=( const double&  );

  Vector2& turn( const double& angle );
};

//----  2次元ベクトルクラスのメンバ関数

//----  コンストラクタ1
inline TmpVec2::TmpVec2( void ){}
inline Vector2::Vector2( void ){}

//----  コンストラクタ2
inline TmpVec2::TmpVec2( const double& _x, const double& _y )
{
  x = _x;    y = _y;
}
inline Vector2::Vector2( const double& _x, const double& _y )
{
  x = _x;    y = _y;
}
inline Vector2::Vector2( const TmpVec2& t )
{
  x = t.x;    y = t.y;
}

//----  代入の定義
inline Vector2&  Vector2::operator =  ( const Vector2& v )
{
  x = v.x;    y = v.y;
  return *this;
}
inline Vector2&  Vector2::operator =  ( const TmpVec2& t )
{
  x = t.x;    y = t.y;
  return *this;
}

//----  単項演算子の定義
inline TmpVec2  operator - ( const Vector2& v )
{
  return TmpVec2( -v.x, -v.y );
}
inline TmpVec2& operator - (       TmpVec2& t )
{
  t.x *= -1;    t.y *= -1;
  return t;
}
inline Vector2& operator + (       Vector2& v )
{
  return( v );
}
inline TmpVec2& operator + (       TmpVec2& t )
{
  return t;
}

//----  2次元ベクトル += 2次元ベクトルの定義
inline Vector2& Vector2::operator+=( const Vector2& v )
{
  x += v.x;    y += v.y;
  return *this;
}
inline Vector2& Vector2::operator+=( const TmpVec2& t )
{
  x += t.x;    y += t.y;
  return *this;
}

//----  2次元ベクトル -= 2次元ベクトルの定義
inline Vector2& Vector2::operator-=( const Vector2& v )
{
  x -= v.x;    y -= v.y;
  return *this;
}
inline Vector2& Vector2::operator-=( const TmpVec2& t )
{
  x -= t.x;    y -= t.y;
  return *this;  
}

//----  2次元ベクトル *= 実スカラーの定義
inline Vector2& Vector2::operator*=( const double& k )
{
  x *= k;    y *= k;
  return *this;
}

//----  2次元ベクトル /= 実スカラーの定義
inline Vector2& Vector2::operator/=( const double& k )
{
  const double inv_k = 1.0/k;
  x *= inv_k;    y *= inv_k;
  return *this;
}

//----  2次元ベクトル + 2次元ベクトルの定義
inline TmpVec2  operator+( const Vector2& v1, const Vector2& v2 )
{
  return TmpVec2( v1.x+v2.x, v1.y+v2.y );
}
inline TmpVec2& operator+(       TmpVec2&  t, const Vector2&  v )
{
  t.x += v.x;    t.y += v.y;
  return t;
}
inline TmpVec2& operator+( const Vector2&  v,       TmpVec2&  t )
{
  t.x += v.x;    t.y += v.y;
  return t;
}
inline TmpVec2& operator+(       TmpVec2& t1, const TmpVec2& t2 )
{
  t1.x += t2.x;    t1.y += t2.y;
  return t1;
}

//----  2次元ベクトル - 2次元ベクトルの定義
inline TmpVec2  operator-( const Vector2& v1, const Vector2& v2 )
{
  return TmpVec2( v1.x-v2.x, v1.y-v2.y );
}
inline TmpVec2& operator-(       TmpVec2&  t, const Vector2&  v )
{
  t.x -= v.x;    t.y -= v.y;
  return t;
}
inline TmpVec2& operator-( const Vector2&  v,       TmpVec2&  t )
{
  t.x *=  -1;    t.y *=  -1;
  t.x += v.x;    t.y += v.y;
  return t;
}
inline TmpVec2& operator-(       TmpVec2& t1, const TmpVec2& t2 )
{
  t1.x += t2.x;    t1.y += t2.y;
  return t1;
}

//----  実スカラー * 2次元ベクトルの定義
inline TmpVec2  operator*( const double& k, const Vector2& v )
{
  return TmpVec2( k*v.x, k*v.y );
}
inline TmpVec2& operator*( const double& k,       TmpVec2& t )
{
  t.x *= k;    t.y *= k;
  return t;
}

//----  2次元ベクトル * 実スカラーの定義
inline TmpVec2  operator*( const Vector2& v, const double& k )
{
  return TmpVec2( v.x*k, v.y*k );
}
inline TmpVec2& operator*(       TmpVec2& t, const double& k )
{
  t.x *= k;    t.y *= k;
  return t;
}

//----  2次元ベクトル / 実スカラーの定義
inline TmpVec2  operator/( const Vector2& v, const double& k )
{
  const double inv_k = 1.0/k;
  return TmpVec2( v.x*inv_k, v.y*inv_k );
}
inline TmpVec2& operator/(       TmpVec2& t, const double& k )
{
  const double inv_k = 1.0/k;
  t.x *= inv_k;    t.y *= inv_k;
  return t;
}


//----  内積の定義
inline double operator*( const Vector2& v1, const Vector2& v2 )
{
  return v1.x*v2.x + v1.y*v2.y;
}
inline double operator*(       TmpVec2&  t, const Vector2& v  )
{
  return t.x*v.x + t.y*v.y;
}
inline double operator*( const Vector2&  v,       TmpVec2&  t )
{
  return v.x*t.x + v.y*t.y;
}
inline double operator*(       TmpVec2& t1, const TmpVec2& t2 )
{
  return t1.x*t2.x + t1.y*t2.y;
}

//----  外積の定義( Vector2 % Vector2 でz成分を返す )
inline double operator%( const Vector2& v1, const Vector2& v2 )
{
  return v1.x*v2.y - v1.y*v2.x;
}

//----  外積の定義( Vector2 % z軸に平行なベクトルの大きさ )
inline TmpVec2  operator%( const Vector2& v1, const double& k )
{
  return TmpVec2( v1.y*k, - v1.x*k );
}

//----  ベクトルの回転
inline Vector2& Vector2::turn( const double& angle )
{
  double c=cos(angle), s=sin(angle);
  double t;
  t = c*x - s*y;
  y = s*x + c*y;
  x = t;

  return *this;  
}

//----  絶対値の定義
inline double abs( const Vector2& v )
{
  return sqrt( v.x*v.x + v.y*v.y );
}

//----  絶対値の2乗の定義
inline double norm( const Vector2& v )
{
  return v.x*v.x + v.y*v.y;
}

//----  2次元ベクトルの成分の表示
inline void print( const Vector2& v )
{
  printf("(%f %f)\n", v.x, v.y );
}

#endif  // __VECTOR2_H_INCLUDE