%%
%%% 行列の入力を助けるマクロ
%%% shige
%%% 07/24 1999 ver 1.0
%%% 06/05 2000 ver 1.1
%%% 04/22 2001 ver 1.2
%%% 01/27 2005 ver 1.3
%%% 08/27 2005 ver 1.4
%%% 12/06 2006 ver 1.5
%%% mymatrix.sty
%%%
%%% \matrixR[1]: 行を主に行列を入力する
%%%   #1: 行列の要素 (a11,a12,...,a1n:a21,a22,...)
%%%   例: \matrixR{1,2,3:4,5,6}
%%%       ==> 
%%%        [ 1 2 3 ]
%%%        [ 4 5 6 ]
%%% 
%%% \matrixC[1]: 列を主に行列を入力する
%%%   #1: 行列の要素 (a11,a21,...,an1:a12,a22,...)
%%%   例: \matrixC{1,2,3:4,5,6}
%%%        [ 1 4 ]
%%%        [ 2 5 ]
%%%        [ 3 6 ]
%%%
%%% \行列丸括弧: \matrix{R,C} の括弧を丸括弧にする
%%% \行列角括弧: \matrix{R,C} の括弧を角括弧にする (default)
%%%
%%% \marumatrix{R,C}[1]: 丸括弧の行列 (上と同様)
%%% \kakumatrix{R,C}[1]: 角括弧の行列 (上と同様)
%%% \nomatrix{R,C}[1]  : 括弧なしの行列 (上と同様)
%%% \determ{R,C}[1]    : 行列式 (上と同様)
%%%
%%% \行列左合: 行列の要素を左に合わせる
%%% \行列右合: 行列の要素を右に合わせる
%%% \行列中合: 行列の要素を中央に寄せる
%%% \DefArrayFormatUnit[1]: 上を l,r,c で指定
%%% 
%%% \行列改行幅[1] : 行列の行の改行幅を変更 (default: 0pt)
%%%
%%% 07/24 1999
%%% 1)  まずは、\matrixR{3}{1,2,3, 4,5,6} のように、主として指定するも
%%%     のの size を指定し、すべて def の matching 機能を利用して要素を
%%%     分割するものを作った (ver 0.5)。しかし、これだと要素の数が 9 個
%%%     以下でないと使えないという制限があった。この後、':' 用の \@for 
%%%     を、藤田眞作「LaTeX マクロの八街」p53 で見つけて、それを使うこ
%%%     とでこの制限をはずし、要素のみ書くようにした。
%%% 06/05 2000
%%% 2)  array の c を変更できるようにした。
%%%     \行列左合: 行列の要素を左に合わせる
%%%     \行列右合: 行列の要素を右に合わせる
%%%     \行列中合: 行列の要素を中央に寄せる
%%%     \DefArrayFormatUnit[1]: 上を l,r,c で指定
%%%     さらに、format 文字列を manual で書けるようにしてもいいかも知れ
%%%     ない。\@Setoneline 後にそれを指定してやればいいのだからそう面倒
%%%     でもないやろ。また、default は r の方が見やすそうなのでそれに変
%%%     える。
%%% 04/22 2001
%%% 3)  行列要素の改行幅を変えれるようにした。行列の要素が分数の場合は
%%%     \displaystyle も必要になるが、それは使う方でやってもらうことに
%%%     するか。
%%% 01/27 2005
%%% 4)	bug fix. 
%%% 08/27 2005
%%% 5)	amopn とともに使う場合の不具合の修正 (\edef -> \protected@edef
%%%     ただし多分 LaTeX2e 専用)。Thanks . さん (TeX QandA 3767{1,2})
%%% 12/06 2006
%%% 6)	括弧のない行列要素を定義。
%%%
%%%%%%%%%% main %%%%%%%%%%
%%%
%%% test
%%%
% \documentstyle{jarticle}
% \tracingmacros=1
% \makeatletter

\newif\if@ParentKaku
\@ParentKakutrue

\def\@行列丸括弧#1{\left(#1\right)}
\def\@行列角括弧#1{\left[#1\right]}
\def\@行列式括弧#1{\left|#1\right|}
\def\@DefaultParent#1{
  \if@ParentKaku\@行列角括弧{#1}\else\@行列丸括弧{#1}\fi}
\def\@行列改行幅{0pt}

%%%
%%% \@for for :
%%% cf. 藤田眞作「LaTeX マクロの八街」p53 
%%%
%\def\@Colonfor#1:=#2\do#3{\edef\@fortmp{#2}\ifx\@fortmp\@empty \else
\def\@Colonfor#1:=#2\do#3{\protected@edef\@fortmp{#2}\ifx\@fortmp\@empty \else
    \expandafter\@Colonforloop#2:\@nil:\@nil\@@#1{#3}\fi}
\def\@Colonforloop#1:#2:#3\@@#4#5{\def#4{#1}\ifx #4\@nnil \else
       #5\def#4{#2}\ifx #4\@nnil \else#5\@Coloniforloop #3\@@#4{#5}\fi\fi}
\def\@Coloniforloop#1:#2\@@#3#4{\def#3{#1}\ifx #3\@nnil 
       \let\@nextwhile=\@fornoop \else
      #4\relax\let\@nextwhile=\@Coloniforloop\fi\@nextwhile#2\@@#3{#4}}

%%
%% 行と列を数える
%% R (横に見る) ==> 行の数 == (: fields)
%%                  列の数 == ((, fields)-1)/(: fields)+1
%% C (縦に見る) ==> 行の数 == ((, fields)-1)/(: fields)+1
%%                  列の数 == (: fields)
%% #1 ==> : fields
%% #2 ==> ((, fields)-1)/(: fields)+1
%%
\newcount{\@CommaCount}
\newcount{\@ColonCount}
\def\@MyMatrixSize#1#2#3{
  \@ColonCount=0
  \@Colonfor\S:=#3\do{\advance\@ColonCount by 1}
%  \edef#1{\the\@ColonCount}
  \protected@edef#1{\the\@ColonCount}
  \@CommaCount=-1
  \@for\S:=#3\do{\advance\@CommaCount by 1}
  \divide\@CommaCount by \@ColonCount
  \advance\@CommaCount by 1
%  \edef#2{\the\@CommaCount}
  \protected@edef#2{\the\@CommaCount}
}

%%%
%%% array 用の定義
%%% 
%%% \@Oneline #1,#2,...,#(n+1): ==> #2&#3&...#(n+1) (#1 は読み捨て)
%%% \@Onelinejust #1,#2,...,#n: ==> #1&#2&...#n 
%%% \@ArrayFormat ==> cc...c (n 個)
%%%
%\def\@DefaultArrayFormatUnit{c}
\def\@DefaultArrayFormatUnit{r}
\gdef\@AFU{\@DefaultArrayFormatUnit}

\def\@Setoneline#1{%
  \ifnum#1=1
    \def\@Oneline##1,##2:{##2}
    \def\@Onelinejust##1:{##1}
    %\def\@ArrayFormat{c}
    \def\@ArrayFormat{\@AFU}
  \fi  
  \ifnum#1=2
    \def\@Oneline##1,##2,##3:{##2&##3}
    \def\@Onelinejust##1,##2:{##1&##2}
    %\def\@ArrayFormat{cc}
    \def\@ArrayFormat{\@AFU\@AFU}
  \fi  
  \ifnum#1=3
    \def\@Oneline##1,##2,##3,##4:{##2&##3&##4}
    \def\@Onelinejust##1,##2,##3:{##1&##2&##3}
    %\def\@ArrayFormat{ccc}
    \def\@ArrayFormat{\@AFU\@AFU\@AFU}
  \fi  
  \ifnum#1=4
    \def\@Oneline##1,##2,##3,##4,##5:{##2&##3&##4&##5}
    \def\@Onelinejust##1,##2,##3,##4:{##1&##2&##3&##4}
    %\def\@ArrayFormat{cccc}
    \def\@ArrayFormat{\@AFU\@AFU\@AFU\@AFU}
  \fi  
  \ifnum#1=5
    \def\@Oneline##1,##2,##3,##4,##5,##6:{##2&##3&##4&##5&##6}
    \def\@Onelinejust##1,##2,##3,##4,##5:{##1&##2&##3&##4&##5}
    %\def\@ArrayFormat{ccccc}
    \def\@ArrayFormat{\@AFU\@AFU\@AFU\@AFU\@AFU}
  \fi  
  \ifnum#1=6
    \def\@Oneline##1,##2,##3,##4,##5,##6,##7:{##2&##3&##4&##5&##6&##7}
    \def\@Onelinejust##1,##2,##3,##4,##5,##6:{##1&##2&##3&##4&##5&##6}
    %\def\@ArrayFormat{cccccc}
    \def\@ArrayFormat{\@AFU\@AFU\@AFU\@AFU\@AFU\@AFU}
  \fi  
}

%%%
%%% 1*X ==> not yet
%%%
% 1*X C
\def\@MymainsizeiC#1;{
  \let\@tmpi\empty
%  \gdef\@myspliti##1:{\edef\@tmpi{\@tmpi,##1}}
%    \@Colonfor\@Row:=#1\do{\expandafter\@myspliti\@Row:}
%    \@Colonfor\@Row:=#1\do{\edef\@tmpi{\@tmpi,\@Row}}
    \@Colonfor\@Row:=#1\do{\protected@edef\@tmpi{\@tmpi,\@Row}}
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \expandafter\@Oneline\@tmpi:
  \end{array}
}

% 1*X R
\def\@MymainsizeiR#1;{
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \@Onelinejust #1:
  \end{array}
}

%%%
%%% 2*X
%%%
% 2*X C
\def\@MymainsizeiiC#1;{
  \let\@tmpi\empty\let\@tmpii\empty
  \gdef\@mysplitii##1,##2:{%
%    \edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\edef\@tmpii{\@tmpii,##2}}
    \protected@edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\protected@edef\@tmpii{\@tmpii,##2}}
  \@Colonfor\@Row:=#1\do{\expandafter\@mysplitii\@Row:}
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \expandafter\@Oneline\@tmpi:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpii:
  \end{array}
}

% 2*X R
\def\@MymainsizeiiR#1:#2;{
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \@Onelinejust #1:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #2:
  \end{array}
}

%%%
%%% 3*X
%%%
% 3*X C
\def\@MymainsizeiiiC#1;{
  \let\@tmpi\empty\let\@tmpii\empty\let\@tmpiii\empty
  \gdef\@mysplitiii##1,##2,##3:{%
%    \edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\edef\@tmpii{\@tmpii,##2}
%    \edef\@tmpiii{\@tmpiii,##3}}
    \protected@edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\protected@edef\@tmpii{\@tmpii,##2}
    \protected@edef\@tmpiii{\@tmpiii,##3}}
  \@Colonfor\@Row:=#1\do{\expandafter\@mysplitiii\@Row:}
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \expandafter\@Oneline\@tmpi:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpii:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpiii:
  \end{array}
}

% 3*X R
\def\@MymainsizeiiiR#1:#2:#3;{
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \@Onelinejust #1:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #2:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #3:
  \end{array}
}

%%%
%%% 4*X
%%%
% 4*X C
\def\@MymainsizeivC#1;{
  \let\@tmpi\empty\let\@tmpii\empty\let\@tmpiii\empty\let\@tmpiv\empty  
  \gdef\@mysplitiv##1,##2,##3,##4:{%
%    \edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\edef\@tmpii{\@tmpii,##2}
%    \edef\@tmpiii{\@tmpiii,##3}\edef\@tmpiv{\@tmpiv,##4}}
    \protected@edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\protected@edef\@tmpii{\@tmpii,##2}
    \protected@edef\@tmpiii{\@tmpiii,##3}\protected@edef\@tmpiv{\@tmpiv,##4}}
  \@Colonfor\@Row:=#1\do{\expandafter\@mysplitiv\@Row:}
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \expandafter\@Oneline\@tmpi:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpii:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpiii:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpiv:
  \end{array}
}

% 4*X R
\def\@MymainsizeivR#1:#2:#3:#4;{
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \@Onelinejust #1:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #2:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #3:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #4:
  \end{array}
}

%%%
%%% 5*X
%%%
% 5*X C
\def\@MymainsizevC#1;{
  \let\@tmpi\empty\let\@tmpii\empty\let\@tmpiii\empty\let\@tmpiv\empty  
  \let\@tmpv\empty  
  \gdef\@mysplitv##1,##2,##3,##4,##5:{%
%    \edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\edef\@tmpii{\@tmpii,##2}
%    \edef\@tmpiii{\@tmpiii,##3}\edef\@tmpiv{\@tmpiv,##4}
%    \edef\@tmpv{\@tmpv,##5}}
    \protected@edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\protected@edef\@tmpii{\@tmpii,##2}
    \protected@edef\@tmpiii{\@tmpiii,##3}\protected@edef\@tmpiv{\@tmpiv,##4}
    \protected@edef\@tmpv{\@tmpv,##5}}
  \@Colonfor\@Row:=#1\do{\expandafter\@mysplitv\@Row:}
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \expandafter\@Oneline\@tmpi:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpii:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpiii:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpiv:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpv:
  \end{array}
}

% 5*X R
\def\@MymainsizevR#1:#2:#3:#4:#5;{
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \@Onelinejust #1:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #2:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #3:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #4:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #5:
  \end{array}
}

%%%
%%% 6*X
%%%
% 6*X C
\def\@MymainsizeviC#1;{
  \let\@tmpi\empty\let\@tmpii\empty\let\@tmpiii\empty\let\@tmpiv\empty  
  \let\@tmpv\empty\let\@tmpvi\empty  
  \gdef\@mysplitvi##1,##2,##3,##4,##5,##6:{%
%    \edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\edef\@tmpii{\@tmpii,##2}
%    \edef\@tmpiii{\@tmpiii,##3}\edef\@tmpiv{\@tmpiv,##4}
%    \edef\@tmpv{\@tmpv,##5}\edef\@tmpvi{\@tmpvi,##6}}
    \protected@edef\@tmpi{\@tmpi,##1}\protected@edef\@tmpii{\@tmpii,##2}
    \protected@edef\@tmpiii{\@tmpiii,##3}\protected@edef\@tmpiv{\@tmpiv,##4}
    \protected@edef\@tmpv{\@tmpv,##5}\protected@edef\@tmpvi{\@tmpvi,##6}}
  \@Colonfor\@Row:=#1\do{\expandafter\@mysplitvi\@Row:}
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \expandafter\@Oneline\@tmpi:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpii:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpiii:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpiv:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpv:\\[\@行列改行幅]
    \expandafter\@Oneline\@tmpvi:
  \end{array}
}

% 6*X R
\def\@MymainsizeviR#1:#2:#3:#4:#5:#6;{
  \begin{array}{\@ArrayFormat}
    \@Onelinejust #1:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #2:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #3:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #4:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #5:\\[\@行列改行幅]
    \@Onelinejust #6:
  \end{array}
}

%%%
%%% \@mymatrix{R,C}
%%%
\def\@mymatrixR#1{%
  \@MyMatrixSize{\@Rows}{\@Columns}{#1}
  \@Setoneline{\@Columns}
  \ifnum\@Rows=1 \@MymainsizeiR #1;\fi
  \ifnum\@Rows=2 \@MymainsizeiiR #1;\fi
  \ifnum\@Rows=3 \@MymainsizeiiiR #1;\fi
  \ifnum\@Rows=4 \@MymainsizeivR #1;\fi
  \ifnum\@Rows=5 \@MymainsizevR #1;\fi
  \ifnum\@Rows=6 \@MymainsizeviR #1;\fi
}
\def\@mymatrixC#1{
  \@MyMatrixSize{\@Columns}{\@Rows}{#1}
  \@Setoneline{\@Columns}
  \ifnum\@Rows=1 \@MymainsizeiC #1;\fi
  \ifnum\@Rows=2 \@MymainsizeiiC #1;\fi
  \ifnum\@Rows=3 \@MymainsizeiiiC #1;\fi
  \ifnum\@Rows=4 \@MymainsizeivC #1;\fi
  \ifnum\@Rows=5 \@MymainsizevC #1;\fi
  \ifnum\@Rows=6 \@MymainsizeviC #1;\fi
}

%%%
%%% \matrix{R,C}
%%% \marumatrix{R,C}
%%% \kakumatrix{R,C}
%%% \nomatrix{R,C}
%%% \determ{R,C}
%%% \default{kaku,maru}kakko
%%%
\def\matrixR#1{\@DefaultParent{\@mymatrixR{#1}}}
\def\matrixC#1{\@DefaultParent{\@mymatrixC{#1}}}
\def\marumatrixR#1{\@行列丸括弧{\@mymatrixR{#1}}}
\def\marumatrixC#1{\@行列丸括弧{\@mymatrixC{#1}}}
\def\kakumatrixR#1{\@行列角括弧{\@mymatrixR{#1}}}
\def\kakumatrixC#1{\@行列角括弧{\@mymatrixC{#1}}}
\def\nomatrixR#1{\@mymatrixR{#1}}
\def\nomatrixC#1{\@mymatrixC{#1}}
\def\determR#1{\@行列式括弧{\@mymatrixR{#1}}}
\def\determC#1{\@行列式括弧{\@mymatrixC{#1}}}

\def\行列角括弧{\@ParentKakutrue}
\def\行列丸括弧{\@ParentKakufalse}
\def\defaultkakukakko{\@ParentKakutrue}
\def\defaultmarukakko{\@ParentKakufalse}

\def\行列左合{\gdef\@AFU{l}}
\def\行列右合{\gdef\@AFU{r}}
\def\行列中合{\gdef\@AFU{c}}
\def\DefArrayFormatUnit#1{\gdef\@AFU{#1}}
\def\行列改行幅#1{\gdef\@行列改行幅{#1}}

%%%
%%% test
%%%
%\begin{document}
%\[
%\@MymainsizeivC 1,2,3,4:5,6,7,8:9,10,11,12:13,14,15,16:17,18,19,20;
%\]
%\@Setoneline{5}
%\[
%\@MymainsizeivR 1,2,3,4,5:6,7,8,9,10:11,12,13,14,15:16,17,18,19,20;
%\]
%\edef\L{1,2,3,4,5:6,7,8,9,10:11,12,13,14,15:16,17,18,19,20}
%\@MyMatrixSize{\F}{\S}{\L}
%\typeout{\L ==> \F,\S}
%\edef\L{1,2}
%\@MyMatrixSize{\F}{\S}{\L}
%\typeout{\L ==> \F,\S}
%\edef\L{1:2}
%\@MyMatrixSize{\F}{\S}{\L}
%\typeout{\L ==> \F,\S}
%\[
%\matrixR{1,2,3,4,5:6,7,8,9,10:11,12,13,14,15:16,17,18,19,20}
%\matrixC{1,2,3,4,5:6,7,8,9,10:11,12,13,14,15:16,17,18,19,20}
%\]
%\makeatother
%\end{document}

%%% Local Variables: 
%%% TeX-command-default: "jLaTeX"
%%% TeX-master: t
%%% End: