hadamard.h

Go to the documentation of this file.

// Copyright © 2024 Apple Inc.
 
#pragma once
 
#include <map>
 
#include "mlx/utils.h"
 
namespace mlx::core {
 
// From http://neilsloane.com/hadamard/
constexpr std::string_view h12 = R"(
+-++++++++++
--+-+-+-+-+-
+++-++----++
+---+--+-++-
+++++-++----
+-+---+--+-+
++--+++-++--
+--++---+--+
++----+++-++
+--+-++---+-
++++----+++-
+-+--+-++---
)";
 
constexpr std::string_view h20 = R"(
+----+----++--++-++-
-+----+---+++---+-++
--+----+---+++-+-+-+
---+----+---+++++-+-
----+----++--++-++-+
-+++++-----+--+++--+
+-+++-+---+-+--+++--
++-++--+---+-+--+++-
+++-+---+---+-+--+++
++++-----++--+-+--++
--++-+-++-+-----++++
---++-+-++-+---+-+++
+---++-+-+--+--++-++
++---++-+----+-+++-+
-++---++-+----+++++-
-+--+--++-+----+----
+-+-----++-+----+---
-+-+-+---+--+----+--
--+-+++------+----+-
+--+--++------+----+
)";
 
constexpr std::string_view h28 = R"(
+------++----++-+--+-+--++--
-+-----+++-----+-+--+-+--++-
--+-----+++---+-+-+----+--++
---+-----+++---+-+-+-+--+--+
----+-----+++---+-+-+++--+--
-----+-----++++--+-+--++--+-
------++----++-+--+-+--++--+
--++++-+-------++--+++-+--+-
---++++-+-----+-++--+-+-+--+
+---+++--+----++-++--+-+-+--
++---++---+----++-++--+-+-+-
+++---+----+----++-++--+-+-+
++++--------+-+--++-++--+-+-
-++++--------+++--++--+--+-+
-+-++-++--++--+--------++++-
+-+-++--+--++--+--------++++
-+-+-++--+--++--+----+---+++
+-+-+-++--+--+---+---++---++
++-+-+-++--+------+--+++---+
-++-+-+-++--+------+-++++---
+-++-+---++--+------+-++++--
-++--++-+-++-+++----++------
+-++--++-+-++-+++-----+-----
++-++---+-+-++-+++-----+----
-++-++-+-+-+-+--+++-----+---
--++-++++-+-+----+++-----+--
+--++-+-++-+-+----+++-----+-
++--++-+-++-+-+----++------+
)";
 
inline const std::map<int, std::string_view> hadamard_matrices() {
  return {{12, h12}, {20, h20}, {28, h28}};
}
 
inline std::pair<int, int> decompose_hadamard(int n) {
  // n = m*2^k
  int m = 1;
  if (!is_power_of_2(n)) {
    auto h_matrices = hadamard_matrices();
    for (auto [factor, _] : h_matrices) {
      if (n % factor == 0) {
        m = factor;
        n /= factor;
        break;
      }
    }
    if (m == 1) {
      throw std::invalid_argument(
          "[hadamard] Only supports n = m*2^k where m in (1, 12, 20, 28).");
    }
  }
  return {n, m};
}
 
} // namespace mlx::core