source: git/Singular/clapsing.cc @ d36676

fieker-DuValspielwiese
Last change on this file since d36676 was d36676, checked in by Jens Schmidt <schmidt@…>, 25 years ago
* clapsing.cc: debugging output modified git-svn-id: file:///usr/local/Singular/svn/trunk@2743 2c84dea3-7e68-4137-9b89-c4e89433aadc
  • Property mode set to 100644
File size: 29.4 KB
Line 
1// emacs edit mode for this file is -*- C++ -*-
2/****************************************
3*  Computer Algebra System SINGULAR     *
4****************************************/
5// $Id: clapsing.cc,v 1.43 1998-12-11 16:41:08 schmidt Exp $
6/*
7* ABSTRACT: interface between Singular and factory
8*/
9
10#include "mod2.h"
11#ifdef HAVE_FACTORY
12#define SI_DONT_HAVE_GLOBAL_VARS
13#include "tok.h"
14#include "clapsing.h"
15#include "ipid.h"
16#include "numbers.h"
17#include "subexpr.h"
18#include "ipshell.h"
19#include "ring.h"
20#include <factory.h>
21#include "clapconv.h"
22#ifdef HAVE_LIBFAC_P
23#include <factor.h>
24#endif
25#include "ring.h"
26
27//
28// FACTORY_GCD_TEST: use new gcd instead of old one.  Does not work
29//   without new gcd-implementation which is not publicly available.
30//
31// FACTORY_GCD_STAT: print statistics on polynomials.  Works only
32//   with the file `gcd_stat.cc' and `gcd_stat.h which may be found
33//   in the repository, module `factory-devel'.
34//   Overall statistics may printed using `system("gcdstat");'.
35//
36// FACTORY_GCD_TIMING: accumulate time used for gcd calculations.
37//   Time may be printed (and reset) with `system("gcdtime");'.
38//   For this define, `timing.h' from the factory source directory
39//   has to be copied to the Singular source directory.
40//   Note: for better readability, the macros `TIMING_START()' and
41//   `TIMING_END()' are used in any case.  However, they expand to
42//   nothing if `FACTORY_GCD_TIMING' is off.
43//
44// FACTORY_GCD_DEBOUT: print polynomials involved in gcd calculations.
45//   The polynomials are printed by means of the macros
46//   `FACTORY_*OUT_POLY' which are defined to be empty if
47//   `FACTORY_GCD_DEBOUT' is off.
48//
49// FACTORY_GCD_DEBOUT_PATTERN: print degree patterns of polynomials
50//   involved in gcd calculations.
51//   The patterns are printed by means of the macros
52//   `FACTORY_*OUT_PAT' which are defined to be empty if
53//   `FACTORY_GCD_DEBOUT_PATTERN' is off.
54//
55//   A degree pattern looks like this:
56//
57//   totDeg  size    deg(v1) deg(v2) ...
58//
59//   where "totDeg" means total degree, "size" the number of terms,
60//   and "deg(vi)" is the degree with respect to variable i.
61//   In univariate case, the "deg(vi)" are missing.  For this feature
62//   you need the files `gcd_stat.cc' and `gcd_stat.h'.
63//
64//
65// And here is what the functions print if `FACTORY_GCD_DEBOUT' (1),
66// `FACTORY_GCD_STAT' (2), or `FACTORY_GCD_DEBOUT_PATTERN' (3) is on:
67//
68// sinclap_divide_content:
69// (1)  G = <firstCoeff>
70// (3)  G#= <firstCoeff, pattern>
71// (1)  h = <nextCoeff>
72// (3)  h#= <nextCoeff, pattern>
73// (2)  gcnt: <statistics on gcd as explained above>
74// (1)  g = <intermediateResult>
75// (3)  g#= <intermediateResult, pattern>
76// (1)  h = <nextCoeff>
77// (3)  h#= <nextCoeff, pattern>
78// (2)  gcnt: <statistics on gcd as explained above>
79//      ...
80// (1)  h = <lastCoeff>
81// (3)  h#= <lastCoeff, pattern>
82// (1)  g = <finalResult>
83// (3)  g#= <finalResult, pattern>
84// (2)  gcnt: <statistics on gcd as explained above>
85// (2)  cont: <statistics on content as explained above>
86//   
87// singclap_alglcm:
88// (1)  f = <inputPolyF>
89// (3)  f#= <inputPolyF, pattern>
90// (1)  g = <inputPolyG>
91// (3)  g#= <inputPolyG, pattern>
92// (1)  d = <its gcd>
93// (3)  d#= <its gcd, pattern>
94// (2)  alcm: <statistics as explained above>
95//
96// singclap_algdividecontent:
97// (1)  f = <inputPolyF>
98// (3)  f#= <inputPolyF, pattern>
99// (1)  g = <inputPolyG>
100// (3)  g#= <inputPolyG, pattern>
101// (1)  d = <its gcd>
102// (3)  d#= <its gcd, pattern>
103// (2)  acnt: <statistics as explained above>
104//
105
106#ifdef FACTORY_GCD_STAT
107#include "gcd_stat.h"
108#define FACTORY_GCDSTAT( tag, f, g, d ) \
109  printGcdStat( tag, f, g, d )
110#define FACTORY_CONTSTAT( tag, f ) \
111  printContStat( tag, f )
112#else
113#define FACTORY_GCDSTAT( tag, f, g, d )
114#define FACTORY_CONTSTAT( tag, f )
115#endif
116
117#ifdef FACTORY_GCD_TIMING
118#define TIMING
119#include "timing.h"
120TIMING_DEFINE_PRINT( contentTimer );
121TIMING_DEFINE_PRINT( algContentTimer );
122TIMING_DEFINE_PRINT( algLcmTimer );
123#else
124#define TIMING_START( timer )
125#define TIMING_END( timer )
126#endif
127
128#ifdef FACTORY_GCD_DEBOUT
129#include "longalg.h"
130#include "febase.h"
131// alg f
132#define FACTORY_ALGOUT_POLY( tag, f ) \
133  StringSetS( tag ); \
134  napWrite( f ); \
135  PrintS(StringAppend("\n"));
136// CanonicalForm f, represents transcendent extension
137#define FACTORY_CFTROUT_POLY( tag, f ) \
138  { \
139    alg F=convClapPSingTr( f ); \
140    StringSetS( tag ); \
141    napWrite( F ); \
142    PrintS(StringAppend("\n")); \
143    napDelete( &F ); \
144  }
145// CanonicalForm f, represents algebraic extension
146#define FACTORY_CFAOUT_POLY( tag, f ) \
147  { \
148    alg F=convClapASingA( f ); \
149    StringSetS( tag ); \
150    napWrite( F ); \
151    PrintS(StringAppend("\n")); \
152    napDelete( &F ); \
153  }
154#else /* ! FACTORY_GCD_DEBOUT */
155#define FACTORY_ALGOUT_POLY( tag, f )
156#define FACTORY_CFTROUT_POLY( tag, f )
157#define FACTORY_CFAOUT_POLY( tag, f )
158#endif /* ! FACTORY_GCD_DEBOUT */
159
160#ifdef FACTORY_GCD_DEBOUT_PATTERN
161// alg f
162#define FACTORY_ALGOUT_PAT( tag, f ) \
163  if (currRing->minpoly!=NULL) \
164  { \
165    CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z); \
166    Variable a=rootOf(mipo); \
167    printPolyPattern( tag, convSingAClapA( f,a ), rPar( currRing ) ); \
168  } \
169  else \
170  { \
171    printPolyPattern( tag, convSingTrClapP( f ), rPar( currRing ) ); \
172  }
173// CanonicalForm f, represents transcendent extension
174#define FACTORY_CFTROUT_PAT( tag, f ) printPolyPattern( tag, f, rPar( currRing ) )
175// CanonicalForm f, represents algebraic extension
176#define FACTORY_CFAOUT_PAT( tag, f ) printPolyPattern( tag, f, rPar( currRing ) )
177#else /* ! FACTORY_GCD_DEBOUT_PATTERN */
178#define FACTORY_ALGOUT_PAT( tag, f )
179#define FACTORY_CFTROUT_PAT( tag, f )
180#define FACTORY_CFAOUT_PAT( tag, f )
181#endif /* ! FACTORY_GCD_DEBOUT_PATTERN */
182
183// these macors combine both print macros
184#define FACTORY_ALGOUT( tag, f ) \
185  FACTORY_ALGOUT_POLY( tag " = ", f ); \
186  FACTORY_ALGOUT_PAT( tag "#= ", f )
187#define FACTORY_CFTROUT( tag, f ) \
188  FACTORY_CFTROUT_POLY( tag " = ", f ); \
189  FACTORY_CFTROUT_PAT( tag "#= ", f )
190#define FACTORY_CFAOUT( tag, f ) \
191  FACTORY_CFAOUT_POLY( tag " = ", f ); \
192  FACTORY_CFAOUT_PAT( tag "#= ", f )
193 
194
195
196
197
198poly singclap_gcd ( poly f, poly g )
199{
200  poly res=NULL;
201
202  if (f!=NULL) pCleardenom(f);
203  if (g!=NULL) pCleardenom(g);
204
205  // for now there is only the possibility to handle polynomials over
206  // Q and Fp ...
207  if (( nGetChar() == 0 || nGetChar() > 1 )
208  && (currRing->parameter==NULL))
209  {
210    setCharacteristic( nGetChar() );
211    CanonicalForm F( convSingPClapP( f ) ), G( convSingPClapP( g ) );
212    res=convClapPSingP( gcd( F, G ) );
213    Off(SW_RATIONAL);
214  }
215  // and over Q(a) / Fp(a)
216  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
217  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
218  {
219    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
220    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
221    if (currRing->minpoly!=NULL)
222    {
223      if ( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
224      {
225        WerrorS( feNotImplemented );
226      }
227      else
228      {
229        CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
230        Variable a=rootOf(mipo);
231        CanonicalForm F( convSingAPClapAP( f,a ) ), G( convSingAPClapAP( g,a ) );
232        res= convClapAPSingAP( gcd( F, G ) );
233      }
234    }
235    else
236    {
237      CanonicalForm F( convSingTrPClapP( f ) ), G( convSingTrPClapP( g ) );
238      res= convClapPSingTrP( gcd( F, G ) );
239    }
240    Off(SW_RATIONAL);
241  }
242  #if 0
243  else if (( nGetChar()>1 )&&(currRing->parameter!=NULL)) /* GF(q) */
244  {
245    int p=rChar(currRing);
246    int n=2;
247    int t=p*p;
248    while (t!=nChar) { t*=p;n++; }
249    setCharacteristic(p,n,'a');
250    CanonicalForm F( convSingGFClapGF( f ) ), G( convSingGFClapGF( g ) );
251    res= convClapGFSingGF( gcd( F, G ) );
252  }
253  #endif
254  else
255    WerrorS( feNotImplemented );
256
257  pDelete(&f);
258  pDelete(&g);
259  return res;
260}
261
262poly singclap_resultant ( poly f, poly g , poly x)
263{
264  int i=pIsPurePower(x);
265  if (i==0)
266  {
267    WerrorS("3rd argument must be a ring variable");
268    return NULL;
269  }
270  // for now there is only the possibility to handle polynomials over
271  // Q and Fp ...
272  if (( nGetChar() == 0 || nGetChar() > 1 )
273  && (currRing->parameter==NULL))
274  {
275    Variable X(i);
276    setCharacteristic( nGetChar() );
277    CanonicalForm F( convSingPClapP( f ) ), G( convSingPClapP( g ) );
278    poly res=convClapPSingP( resultant( F, G, X ) );
279    Off(SW_RATIONAL);
280    return res;
281  }
282  // and over Q(a) / Fp(a)
283  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
284  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
285  {
286    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
287    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
288    poly res;
289    if (currRing->minpoly!=NULL)
290    {
291      Variable X(i);
292      CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
293      Variable a=rootOf(mipo);
294      CanonicalForm F( convSingAPClapAP( f,a ) ), G( convSingAPClapAP( g,a ) );
295      res= convClapAPSingAP( resultant( F, G, X ) );
296    }
297    else
298    {
299      Variable X(i+rPar(currRing));
300      CanonicalForm F( convSingTrPClapP( f ) ), G( convSingTrPClapP( g ) );
301      res= convClapPSingTrP( resultant( F, G, X ) );
302    }
303    Off(SW_RATIONAL);
304    return res;
305  }
306  else
307    WerrorS( feNotImplemented );
308  return NULL;
309}
310//poly singclap_resultant ( poly f, poly g , poly x)
311//{
312//  int i=pVar(x);
313//  if (i==0)
314//  {
315//    WerrorS("ringvar expected");
316//    return NULL;
317//  }
318//  ideal I=idInit(1,1);
319//
320//  // get the coeffs von f wrt. x:
321//  I->m[0]=pCopy(f);
322//  matrix ffi=mpCoeffs(I,i);
323//  ffi->rank=1;
324//  ffi->ncols=ffi->nrows;
325//  ffi->nrows=1;
326//  ideal fi=(ideal)ffi;
327//
328//  // get the coeffs von g wrt. x:
329//  I->m[0]=pCopy(g);
330//  matrix ggi=mpCoeffs(I,i);
331//  ggi->rank=1;
332//  ggi->ncols=ggi->nrows;
333//  ggi->nrows=1;
334//  ideal gi=(ideal)ggi;
335//
336//  // contruct the matrix:
337//  int fn=IDELEMS(fi); //= deg(f,x)+1
338//  int gn=IDELEMS(gi); //= deg(g,x)+1
339//  matrix m=mpNew(fn+gn-2,fn+gn-2);
340//  if(m==NULL)
341//  {
342//    return NULL;
343//  }
344//
345//  // enter the coeffs into m:
346//  int j;
347//  for(i=0;i<gn-1;i++)
348//  {
349//    for(j=0;j<fn;j++)
350//    {
351//      MATELEM(m,i+1,fn-j+i)=pCopy(fi->m[j]);
352//    }
353//  }
354//  for(i=0;i<fn-1;i++)
355//  {
356//    for(j=0;j<gn;j++)
357//    {
358//      MATELEM(m,gn+i,gn-j+i)=pCopy(gi->m[j]);
359//    }
360//  }
361//
362//  poly r=mpDet(m);
363//
364//  idDelete(&fi);
365//  idDelete(&gi);
366//  idDelete((ideal *)&m);
367//  return r;
368//}
369
370lists singclap_extgcd ( poly f, poly g )
371{
372  // for now there is only the possibility to handle univariate
373  // polynomials over
374  // Q and Fp ...
375  poly res=NULL,pa=NULL,pb=NULL;
376  On(SW_SYMMETRIC_FF);
377  if (( nGetChar() == 0 || nGetChar() > 1 )
378  && (currRing->parameter==NULL))
379  {
380    setCharacteristic( nGetChar() );
381    CanonicalForm F( convSingPClapP( f ) ), G( convSingPClapP( g ) );
382    if (!F.isUnivariate() || !G.isUnivariate() || F.mvar()!=G.mvar())
383    {
384      Off(SW_RATIONAL);
385      WerrorS("not univariate");
386      return NULL;
387    }
388    CanonicalForm Fa,Gb;
389    On(SW_RATIONAL);
390    res=convClapPSingP( extgcd( F, G, Fa, Gb ) );
391    pa=convClapPSingP(Fa);
392    pb=convClapPSingP(Gb);
393    Off(SW_RATIONAL);
394  }
395  // and over Q(a) / Fp(a)
396  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
397  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
398  {
399    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
400    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
401    CanonicalForm Fa,Gb;
402    if (currRing->minpoly!=NULL)
403    {
404      CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
405      Variable a=rootOf(mipo);
406      CanonicalForm F( convSingAPClapAP( f,a ) ), G( convSingAPClapAP( g,a ) );
407      if (!F.isUnivariate() || !G.isUnivariate() || F.mvar()!=G.mvar())
408      {
409        WerrorS("not univariate");
410        return NULL;
411      }
412      res= convClapAPSingAP( extgcd( F, G, Fa, Gb ) );
413      pa=convClapAPSingAP(Fa);
414      pb=convClapAPSingAP(Gb);
415    }
416    else
417    {
418      CanonicalForm F( convSingTrPClapP( f ) ), G( convSingTrPClapP( g ) );
419      if (!F.isUnivariate() || !G.isUnivariate() || F.mvar()!=G.mvar())
420      {
421        Off(SW_RATIONAL);
422        WerrorS("not univariate");
423        return NULL;
424      }
425      res= convClapPSingTrP( extgcd( F, G, Fa, Gb ) );
426      pa=convClapPSingTrP(Fa);
427      pb=convClapPSingTrP(Gb);
428    }
429    Off(SW_RATIONAL);
430  }
431  else
432  {
433    WerrorS( feNotImplemented );
434    return NULL;
435  }
436  lists L=(lists)Alloc(sizeof(slists));
437  L->Init(3);
438  L->m[0].rtyp=POLY_CMD;
439  L->m[0].data=(void *)res;
440  L->m[1].rtyp=POLY_CMD;
441  L->m[1].data=(void *)pa;
442  L->m[2].rtyp=POLY_CMD;
443  L->m[2].data=(void *)pb;
444  return L;
445}
446
447poly singclap_pdivide ( poly f, poly g )
448{
449  // for now there is only the possibility to handle polynomials over
450  // Q and Fp ...
451  poly res=NULL;
452  On(SW_RATIONAL);
453  if (( nGetChar() == 0 || nGetChar() > 1 )
454  && (currRing->parameter==NULL))
455  {
456    setCharacteristic( nGetChar() );
457    CanonicalForm F( convSingPClapP( f ) ), G( convSingPClapP( g ) );
458    res = convClapPSingP( F / G );
459  }
460  // and over Q(a) / Fp(a)
461  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
462  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
463  {
464    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
465    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
466    if (currRing->minpoly!=NULL)
467    {
468      CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
469      Variable a=rootOf(mipo);
470      CanonicalForm F( convSingAPClapAP( f,a ) ), G( convSingAPClapAP( g,a ) );
471      res= convClapAPSingAP(  F / G  );
472    }
473    else
474    {
475      CanonicalForm F( convSingTrPClapP( f ) ), G( convSingTrPClapP( g ) );
476      res= convClapPSingTrP(  F / G  );
477    }
478  }
479  else
480    WerrorS( feNotImplemented );
481  Off(SW_RATIONAL);
482  return res;
483}
484
485void singclap_divide_content ( poly f )
486{
487  if ( nGetChar() == 1 )
488    setCharacteristic( 0 );
489  else  if ( nGetChar() == -1 )
490    return; /* not implemented for R */
491  else  if ( nGetChar() < 0 )
492    setCharacteristic( -nGetChar() );
493  else if (currRing->parameter==NULL) /* not GF(q) */
494    setCharacteristic( nGetChar() );
495  else
496    return; /* not implemented*/
497  if ( f==NULL )
498  {
499    return;
500  }
501  else  if ( pNext( f ) == NULL )
502  {
503    pSetCoeff( f, nInit( 1 ) );
504    return;
505  }
506  else
507  {
508    CFList L;
509    CanonicalForm g, h;
510    poly p = pNext(f);
511    //nTest(pGetCoeff(f));
512    FACTORY_ALGOUT( "G", (((lnumber)pGetCoeff(f))->z) );
513    g = convSingTrClapP( ((lnumber)pGetCoeff(f))->z );
514    L.append( g );
515    TIMING_START( contentTimer );
516    while ( (p != NULL) && (g != 1) )
517    {
518      //nTest(pGetCoeff(p));
519      FACTORY_ALGOUT( "h", (((lnumber)pGetCoeff(p))->z) );
520      h = convSingTrClapP( ((lnumber)pGetCoeff(p))->z );
521      p = pNext( p );
522#ifdef FACTORY_GCD_STAT
523      // save g
524      CanonicalForm gOld = g;
525#endif
526
527#ifdef FACTORY_GCD_TEST
528      g = CFPrimitiveGcdUtil::gcd( g, h );
529#else
530      g = gcd( g, h );
531#endif
532
533      FACTORY_GCDSTAT( "gcnt:", gOld, h, g );
534      FACTORY_CFTROUT( "g", g );
535      L.append( h );
536    }
537    TIMING_END( contentTimer );
538    FACTORY_CONTSTAT( "cont:", g );
539    if ( g == 1 )
540    {
541      pTest(f);
542      return;
543    }
544    #ifdef LDEBUG
545    else if ( g == 0 )
546    {
547      pTest(f);
548      pWrite(f);
549      PrintS("=> gcd 0 in divide_content\n");
550      return;
551    }
552    #endif
553    else
554    {
555      CFListIterator i;
556      for ( i = L, p = f; i.hasItem(); i++, p=pNext(p) )
557      {
558        lnumber c=(lnumber)pGetCoeff(p);
559        napDelete(&c->z);
560        #ifdef LDEBUG
561        number nt=(number)Alloc0(sizeof(rnumber));
562        lnumber nnt=(lnumber)nt;
563        nnt->z=convClapPSingTr( i.getItem());
564        nTest(nt);
565        #endif
566        c->z=convClapPSingTr( i.getItem() / g );
567        //nTest((number)c);
568        //#ifdef LDEBUG
569        //number cn=(number)c;
570        //StringSet(""); nWrite(nt); StringAppend(" ==> ");
571        //nWrite(cn);PrintS(StringAppend("\n"));
572        //#endif
573      }
574    }
575    pTest(f);
576  }
577}
578
579ideal singclap_factorize ( poly f, intvec ** v , int with_exps)
580{
581  // with_exps: 1 return only true factors
582  //            2 return true factors and exponents
583  //            0 return factors and exponents
584
585  ideal res=NULL;
586  if (f==NULL)
587  {
588    res=idInit(1,1);
589    if (with_exps!=1)
590    {
591      (*v)=new intvec(1);
592      (*v)[1]=1;
593    }
594    return res;
595  }
596  Off(SW_RATIONAL);
597  On(SW_SYMMETRIC_FF);
598  CFFList L;
599  number N=NULL;
600  number NN=NULL;
601
602  if (( (nGetChar() == 0) || (nGetChar() > 1) )
603  && (currRing->parameter==NULL))
604  {
605    setCharacteristic( nGetChar() );
606    if (nGetChar()==0) /* Q */
607    {
608      if (f!=NULL)
609      {
610        number n0=nCopy(pGetCoeff(f));
611        if (with_exps==0)
612          N=nCopy(n0);
613        pCleardenom(f);
614        NN=nDiv(n0,pGetCoeff(f));
615        nDelete(&n0);
616        if (with_exps==0)
617        {
618          nDelete(&N);
619          N=nCopy(NN);
620        }
621      }
622    }
623    CanonicalForm F( convSingPClapP( f ) );
624    if (nGetChar()==0) /* Q */
625    {
626      L = factorize( F );
627    }
628    else /* Fp */
629    {
630#ifdef HAVE_LIBFAC_P
631      L = Factorize( F );
632#else
633      goto notImpl;
634#endif
635    }
636  }
637  // and over Q(a) / Fp(a)
638  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
639  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
640  {
641    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
642    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
643    if ((currRing->minpoly!=NULL)
644    && (nGetChar()<(-1)))
645    {
646      CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
647      Variable a=rootOf(mipo);
648      CanonicalForm F( convSingAPClapAP( f,a ) );
649      if (F.isUnivariate())
650      {
651        L = factorize( F, a );
652      }
653      else
654      {
655        CanonicalForm G( convSingTrPClapP( f ) );
656        L = factorize( G );
657      }
658    }
659    else
660    {
661      CanonicalForm F( convSingTrPClapP( f ) );
662      if (nGetChar()==1) /* Q(a) */
663      {
664        L = factorize( F );
665      }
666      else /* Fp(a) */
667      {
668#ifdef HAVE_LIBFAC_P
669        L = Factorize( F );
670#else
671        goto notImpl;
672#endif
673      }
674    }
675  }
676  else
677  {
678    goto notImpl;
679  }
680  {
681    // the first factor should be a constant
682    if ( ! L.getFirst().factor().inCoeffDomain() )
683      L.insert(CFFactor(1,1));
684    // convert into ideal
685    int n = L.length();
686    CFFListIterator J=L;
687    int j=0;
688    if (with_exps!=1)
689    {
690      if ((with_exps==2)&&(n>1))
691      {
692        n--;
693        J++;
694      }
695      *v = new intvec( n );
696    }
697    res = idInit( n ,1);
698    for ( ; J.hasItem(); J++, j++ )
699    {
700      if (with_exps!=1) (**v)[j] = J.getItem().exp();
701      if ((nGetChar()==0)||(nGetChar()>1))           /* Q, Fp */
702        res->m[j] = convClapPSingP( J.getItem().factor() );
703      else if ((nGetChar()==1)||(nGetChar()<-1))     /* Q(a), Fp(a) */
704      {
705        if (currRing->minpoly==NULL)
706          res->m[j] = convClapPSingTrP( J.getItem().factor() );
707        else
708          res->m[j] = convClapAPSingAP( J.getItem().factor() );
709      }
710    }
711    if (N!=NULL)
712    {
713      pMultN(res->m[0],N);
714      nDelete(&N);
715      N=NULL;
716    }
717    // delete constants
718    if ((with_exps!=0) && (res!=NULL))
719    {
720      int i=IDELEMS(res)-1;
721      int j=0;
722      for(;i>=0;i--)
723      {
724        if (pIsConstant(res->m[i]))
725        {
726          pDelete(&(res->m[i]));
727          if ((v!=NULL) && ((*v)!=NULL))
728            (**v)[i]=0;
729          j++;
730        }
731      }
732      if (j>0)
733      {
734        idSkipZeroes(res);
735        if ((v!=NULL) && ((*v)!=NULL))
736        {
737          intvec *w=*v;
738          *v = new intvec( max(n-j,1) );
739          for (i=0,j=0;i<w->length();i++)
740          {
741            if((*w)[i]!=0)
742            {
743              (**v)[j]=(*w)[i]; j++;
744            }
745          }
746          delete w;
747        }
748      }
749      if (res->m[0]==NULL)
750      {
751        res->m[0]=pOne();
752      }
753    }
754  }
755notImpl:
756  if (res==NULL)
757    WerrorS( feNotImplemented );
758  if (NN!=NULL)
759  {
760    pMultN(f,NN);
761    nDelete(&NN);
762  }
763  if (N!=NULL)
764  {
765    nDelete(&N);
766  }
767  return res;
768}
769
770matrix singclap_irrCharSeries ( ideal I)
771{
772#ifdef HAVE_LIBFAC_P
773  // for now there is only the possibility to handle polynomials over
774  // Q and Fp ...
775  matrix res=NULL;
776  int i;
777  Off(SW_RATIONAL);
778  On(SW_SYMMETRIC_FF);
779  CFList L;
780  ListCFList LL;
781  if (((nGetChar() == 0) || (nGetChar() > 1) )
782  && (currRing->parameter==NULL))
783  {
784    setCharacteristic( nGetChar() );
785    for(i=0;i<IDELEMS(I);i++)
786    {
787      L.append(convSingPClapP(I->m[i]));
788    }
789  }
790  // and over Q(a) / Fp(a)
791  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
792  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
793  {
794    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
795    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
796    for(i=0;i<IDELEMS(I);i++)
797    {
798      L.append(convSingTrPClapP(I->m[i]));
799    }
800  }
801  else
802  {
803    WerrorS( feNotImplemented );
804    return res;
805  }
806
807  LL=IrrCharSeries(L);
808  int m= LL.length(); // Anzahl Zeilen
809  int n=0;
810  ListIterator<CFList> LLi;
811  CFListIterator Li;
812  for ( LLi = LL; LLi.hasItem(); LLi++ )
813  {
814    n = max(LLi.getItem().length(),n);
815  }
816  res=mpNew(m,n);
817  if ((m==0) || (n==0))
818  {
819    Warn("char_series returns %d x %d matrix from %d input polys (%d)\n",m,n,IDELEMS(I)+1,LL.length());
820    iiWriteMatrix((matrix)I,"I",2,0);
821  }
822  for ( m=1, LLi = LL; LLi.hasItem(); LLi++, m++ )
823  {
824    for (n=1, Li = LLi.getItem(); Li.hasItem(); Li++, n++)
825    {
826      if ( (nGetChar() == 0) || (nGetChar() > 1) )
827        MATELEM(res,m,n)=convClapPSingP(Li.getItem());
828      else
829        MATELEM(res,m,n)=convClapPSingTrP(Li.getItem());
830    }
831  }
832  Off(SW_RATIONAL);
833  return res;
834#else
835  return NULL;
836#endif
837}
838
839char* singclap_neworder ( ideal I)
840{
841#ifdef HAVE_LIBFAC_P
842  int i;
843  Off(SW_RATIONAL);
844  On(SW_SYMMETRIC_FF);
845  CFList L;
846  if (((nGetChar() == 0) || (nGetChar() > 1) )
847  && (currRing->parameter==NULL))
848  {
849    setCharacteristic( nGetChar() );
850    for(i=0;i<IDELEMS(I);i++)
851    {
852      L.append(convSingPClapP(I->m[i]));
853    }
854  }
855  // and over Q(a) / Fp(a)
856  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
857  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
858  {
859    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
860    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
861    for(i=0;i<IDELEMS(I);i++)
862    {
863      L.append(convSingTrPClapP(I->m[i]));
864    }
865  }
866  else
867  {
868    WerrorS( feNotImplemented );
869    return NULL;
870  }
871
872  List<int> IL=neworderint(L);
873  ListIterator<int> Li;
874  StringSet("");
875  Li = IL;
876  int offs=rPar(currRing);
877  int* mark=(int*)Alloc0((pVariables+offs)*sizeof(int));
878  int cnt=pVariables+offs;
879  loop
880  {
881    i=Li.getItem()-1;
882    mark[i]=1;
883    if (i<offs)
884    {
885      StringAppend(currRing->parameter[i]);
886    }
887    else
888    {
889      StringAppend(currRing->names[i-offs]);
890    }
891    Li++;
892    cnt--;
893    if(cnt==0) break;
894    StringAppend(",");
895    if(! Li.hasItem()) break;
896  }
897  for(i=0;i<pVariables+offs;i++)
898  {
899    if(mark[i]==0)
900    {
901      if (i<offs)
902      {
903        StringAppend(currRing->parameter[i]);
904      }
905      else
906      {
907        StringAppend(currRing->names[i-offs]);
908      }
909      cnt--;
910      if(cnt==0) break;
911      StringAppend(",");
912    }
913  }
914  return mstrdup(StringAppend(""));
915#else
916  return NULL;
917#endif
918}
919
920BOOLEAN singclap_isSqrFree(poly f)
921{
922  BOOLEAN b=FALSE;
923  Off(SW_RATIONAL);
924  //  Q / Fp
925  if (((nGetChar() == 0) || (nGetChar() > 1) )
926  &&(currRing->parameter==NULL))
927  {
928    setCharacteristic( nGetChar() );
929    CanonicalForm F( convSingPClapP( f ) );
930    if((nGetChar()>1)&&(!F.isUnivariate()))
931      goto err;
932    b=(BOOLEAN)isSqrFree(F);
933  }
934  // and over Q(a) / Fp(a)
935  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
936  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
937  {
938    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
939    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
940    //if (currRing->minpoly!=NULL)
941    //{
942    //  CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
943    //  Variable a=rootOf(mipo);
944    //  CanonicalForm F( convSingAPClapAP( f,a ) );
945    //  ...
946    //}
947    //else
948    {
949      CanonicalForm F( convSingTrPClapP( f ) );
950      b=(BOOLEAN)isSqrFree(F);
951    }
952    Off(SW_RATIONAL);
953  }
954  else
955  {
956err:
957    WerrorS( feNotImplemented );
958  }
959  return b;
960}
961
962poly singclap_det( const matrix m )
963{
964  int r=m->rows();
965  if (r!=m->cols())
966  {
967    Werror("det of %d x %d matrix",r,m->cols());
968    return NULL;
969  }
970  poly res=NULL;
971  if (( nGetChar() == 0 || nGetChar() > 1 )
972  && (currRing->parameter==NULL))
973  {
974    setCharacteristic( nGetChar() );
975    CFMatrix M(r,r);
976    int i,j;
977    for(i=r;i>0;i--)
978    {
979      for(j=r;j>0;j--)
980      {
981        M(i,j)=convSingPClapP(MATELEM(m,i,j));
982      }
983    }
984    res= convClapPSingP( determinant(M,r) ) ;
985  }
986  // and over Q(a) / Fp(a)
987  else if (( nGetChar()==1 ) /* Q(a) */
988  || (nGetChar() <-1))       /* Fp(a) */
989  {
990    if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
991    else               setCharacteristic( -nGetChar() );
992    CFMatrix M(r,r);
993    poly res;
994    if (currRing->minpoly!=NULL)
995    {
996      CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
997      Variable a=rootOf(mipo);
998      int i,j;
999      for(i=r;i>0;i--)
1000      {
1001        for(j=r;j>0;j--)
1002        {
1003          M(i,j)=convSingAPClapAP(MATELEM(m,i,j),a);
1004        }
1005      }
1006      res= convClapAPSingAP( determinant(M,r) ) ;
1007    }
1008    else
1009    {
1010      int i,j;
1011      for(i=r;i>0;i--)
1012      {
1013        for(j=r;j>0;j--)
1014        {
1015          M(i,j)=convSingTrPClapP(MATELEM(m,i,j));
1016        }
1017      }
1018      res= convClapPSingTrP( determinant(M,r) );
1019    }
1020  }
1021  else
1022    WerrorS( feNotImplemented );
1023  Off(SW_RATIONAL);
1024  return res;
1025}
1026
1027int singclap_det_i( intvec * m )
1028{
1029  setCharacteristic( 0 );
1030  CFMatrix M(m->rows(),m->cols());
1031  int i,j;
1032  for(i=m->rows();i>0;i--)
1033  {
1034    for(j=m->cols();j>0;j--)
1035    {
1036      M(i,j)=IMATELEM(*m,i,j);
1037    }
1038  }
1039  int res= convClapISingI( determinant(M,m->rows())) ;
1040  Off(SW_RATIONAL);
1041  return res;
1042}
1043/*==============================================================*/
1044/* interpreter interface : */
1045BOOLEAN jjGCD_P(leftv res, leftv u, leftv v)
1046{
1047  res->data=(void *)singclap_gcd((poly)(u->CopyD()),((poly)v->CopyD()));
1048  return FALSE;
1049}
1050
1051BOOLEAN jjFAC_P(leftv res, leftv u)
1052{
1053  intvec *v=NULL;
1054  ideal f=singclap_factorize((poly)(u->Data()), &v, 0);
1055  if (f==NULL) return TRUE;
1056  lists l=(lists)Alloc(sizeof(slists));
1057  l->Init(2);
1058  l->m[0].rtyp=IDEAL_CMD;
1059  l->m[0].data=(void *)f;
1060  l->m[1].rtyp=INTVEC_CMD;
1061  l->m[1].data=(void *)v;
1062  res->data=(void *)l;
1063  return FALSE;
1064}
1065
1066BOOLEAN jjSQR_FREE_DEC(leftv res, leftv u,leftv dummy)
1067{
1068  intvec *v=NULL;
1069  int sw=(int)dummy->Data();
1070  ideal f=singclap_factorize((poly)(u->Data()), &v, sw);
1071  if (f==NULL)
1072    return TRUE;
1073  switch(sw)
1074  {
1075    case 0:
1076    case 2:
1077    {
1078      lists l=(lists)Alloc(sizeof(slists));
1079      l->Init(2);
1080      l->m[0].rtyp=IDEAL_CMD;
1081      l->m[0].data=(void *)f;
1082      l->m[1].rtyp=INTVEC_CMD;
1083      l->m[1].data=(void *)v;
1084      res->data=(void *)l;
1085      res->rtyp=LIST_CMD;
1086      return FALSE;
1087    }
1088    case 1:
1089      res->data=(void *)f;
1090      return FALSE;
1091    case 3:
1092      {
1093        poly p=f->m[0];
1094        int i=IDELEMS(f);
1095        f->m[0]=NULL;
1096        while(i>1)
1097        {
1098          i--;
1099          p=pMult(p,f->m[i]);
1100          f->m[i]=NULL;
1101        }
1102        res->data=(void *)p;
1103        res->rtyp=POLY_CMD;
1104      }
1105      return FALSE;
1106  }
1107  WerrorS("invalid switch");
1108  return TRUE;
1109}
1110
1111#if 0
1112BOOLEAN jjIS_SQR_FREE(leftv res, leftv u)
1113{
1114  BOOLEAN b=singclap_factorize((poly)(u->Data()), &v, 0);
1115  res->data=(void *)b;
1116}
1117#endif
1118
1119BOOLEAN jjEXTGCD_P(leftv res, leftv u, leftv v)
1120{
1121  res->data=singclap_extgcd((poly)u->Data(),(poly)v->Data());
1122  return (res->data==NULL);
1123}
1124BOOLEAN jjRESULTANT(leftv res, leftv u, leftv v, leftv w)
1125{
1126  res->data=singclap_resultant((poly)u->Data(),(poly)v->Data(), (poly)w->Data());
1127  return errorreported;
1128}
1129BOOLEAN jjCHARSERIES(leftv res, leftv u)
1130{
1131  res->data=singclap_irrCharSeries((ideal)u->Data());
1132  return (res->data==NULL);
1133}
1134
1135alg singclap_alglcm ( alg f, alg g )
1136{
1137 FACTORY_ALGOUT( "f", f );
1138 FACTORY_ALGOUT( "g", g );
1139
1140 // over Q(a) / Fp(a)
1141 if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
1142 else               setCharacteristic( -nGetChar() );
1143 alg res;
1144
1145 if (currRing->minpoly!=NULL)
1146 {
1147   CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
1148   Variable a=rootOf(mipo);
1149   CanonicalForm F( convSingAClapA( f,a ) ), G( convSingAClapA( g,a ) );
1150   CanonicalForm GCD;
1151
1152   TIMING_START( algLcmTimer );
1153   // calculate gcd
1154#ifdef FACTORY_GCD_TEST
1155   GCD = CFPrimitiveGcdUtil::gcd( F, G );
1156#else
1157   GCD = gcd( F, G );
1158#endif
1159   TIMING_END( algLcmTimer );
1160
1161   FACTORY_CFAOUT( "d", GCD );
1162   FACTORY_GCDSTAT( "alcm:", F, G, GCD );
1163
1164   // calculate lcm
1165   res= convClapASingA( (F/GCD)*G );
1166 }
1167 else
1168 {
1169   CanonicalForm F( convSingTrClapP( f ) ), G( convSingTrClapP( g ) );
1170   CanonicalForm GCD;
1171   TIMING_START( algLcmTimer );
1172   // calculate gcd
1173#ifdef FACTORY_GCD_TEST
1174   GCD = CFPrimitiveGcdUtil::gcd( F, G );
1175#else
1176   GCD = gcd( F, G );
1177#endif
1178   TIMING_END( algLcmTimer );
1179
1180   FACTORY_CFTROUT( "d", GCD );
1181   FACTORY_GCDSTAT( "alcm:", F, G, GCD );
1182
1183   // calculate lcm
1184   res= convClapPSingTr( (F/GCD)*G );
1185 }
1186
1187 Off(SW_RATIONAL);
1188 return res;
1189}
1190
1191void singclap_algdividecontent ( alg f, alg g, alg &ff, alg &gg )
1192{
1193 FACTORY_ALGOUT( "f", f );
1194 FACTORY_ALGOUT( "g", g );
1195
1196 // over Q(a) / Fp(a)
1197 if (nGetChar()==1) setCharacteristic( 0 );
1198 else               setCharacteristic( -nGetChar() );
1199 ff=gg=NULL;
1200
1201 if (currRing->minpoly!=NULL)
1202 {
1203   CanonicalForm mipo=convSingTrClapP(((lnumber)currRing->minpoly)->z);
1204   Variable a=rootOf(mipo);
1205   CanonicalForm F( convSingAClapA( f,a ) ), G( convSingAClapA( g,a ) );
1206   CanonicalForm GCD;
1207
1208   TIMING_START( algContentTimer );
1209#ifdef FACTORY_GCD_TEST
1210   GCD=CFPrimitiveGcdUtil::gcd( F, G );
1211#else
1212   GCD=gcd( F, G );
1213#endif
1214   TIMING_END( algContentTimer );
1215
1216   FACTORY_CFAOUT( "d", GCD );
1217   FACTORY_GCDSTAT( "acnt:", F, G, GCD );
1218
1219   if (GCD!=1)
1220   {
1221     ff= convClapASingA( F/ GCD );
1222     gg= convClapASingA( G/ GCD );
1223   }
1224 }
1225 else
1226 {
1227   CanonicalForm F( convSingTrClapP( f ) ), G( convSingTrClapP( g ) );
1228   CanonicalForm GCD;
1229
1230   TIMING_START( algContentTimer );
1231#ifdef FACTORY_GCD_TEST
1232   GCD=CFPrimitiveGcdUtil::gcd( F, G );
1233#else
1234   GCD=gcd( F, G );
1235#endif
1236   TIMING_END( algContentTimer );
1237
1238   FACTORY_CFTROUT( "d", GCD );
1239   FACTORY_GCDSTAT( "acnt:", F, G, GCD );
1240
1241   if (GCD!=1)
1242   {
1243     ff= convClapPSingTr( F/ GCD );
1244     gg= convClapPSingTr( G/ GCD );
1245   }
1246 }
1247
1248 Off(SW_RATIONAL);
1249}
1250#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.