1 | /**************************************** |
---|
2 | * Computer Algebra System SINGULAR * |
---|
3 | ****************************************/ |
---|
4 | /* $Id$ */ |
---|
5 | |
---|
6 | /* |
---|
7 | * ABSTRACT: |
---|
8 | */ |
---|
9 | |
---|
10 | #include <string.h> |
---|
11 | #include "coeffs.h" |
---|
12 | #include <mylimits.h> |
---|
13 | #include "febase.h" |
---|
14 | #include "numbers.h" |
---|
15 | #include "longrat.h" |
---|
16 | #include "mpr_complex.h" |
---|
17 | #include "shortfl.h" |
---|
18 | |
---|
19 | static float nrEps = 1.0e-3; |
---|
20 | union nf |
---|
21 | { |
---|
22 | float _f; |
---|
23 | number _n; |
---|
24 | nf(float f) {_f = f;} |
---|
25 | nf(number n) {_n = n;} |
---|
26 | float F() const {return _f;} |
---|
27 | number N() const {return _n;} |
---|
28 | }; |
---|
29 | |
---|
30 | float nrFloat(number n) |
---|
31 | { |
---|
32 | return nf(n).F(); |
---|
33 | } |
---|
34 | |
---|
35 | BOOLEAN nrGreaterZero (number k, const coeffs r) |
---|
36 | { |
---|
37 | return nf(k).F() >= 0.0; |
---|
38 | } |
---|
39 | |
---|
40 | number nrMult (number a,number b, const coeffs r) |
---|
41 | { |
---|
42 | return nf(nf(a).F() * nf(b).F()).N(); |
---|
43 | } |
---|
44 | |
---|
45 | /*2 |
---|
46 | * create a number from int |
---|
47 | */ |
---|
48 | number nrInit (int i, const coeffs R) |
---|
49 | { |
---|
50 | float r = (float)i; |
---|
51 | return nf(nf(r).F()).N(); |
---|
52 | } |
---|
53 | |
---|
54 | /*2 |
---|
55 | * convert a number to int |
---|
56 | */ |
---|
57 | int nrInt(number &n, const coeffs R) |
---|
58 | { |
---|
59 | int i; |
---|
60 | float r = nf(n).F(); |
---|
61 | if (((float)INT_MIN <= r) || ((float)MAX_INT_VAL >= r)) |
---|
62 | i = (int)r; |
---|
63 | else |
---|
64 | i = 0; |
---|
65 | return i; |
---|
66 | } |
---|
67 | |
---|
68 | int nrSize(number n, const coeffs R) |
---|
69 | { |
---|
70 | float f = nf(n).F(); |
---|
71 | int i = (int)f; |
---|
72 | /* basically return the largest integer in n; |
---|
73 | only if this happens to be zero although n != 0, |
---|
74 | return 1; |
---|
75 | (this code ensures that zero has the size zero) */ |
---|
76 | if ((f != 0.0) & (i == 0)) i = 1; |
---|
77 | return i; |
---|
78 | } |
---|
79 | |
---|
80 | number nrAdd (number a, number b, const coeffs R) |
---|
81 | { |
---|
82 | float x = nf(a).F(); |
---|
83 | float y = nf(b).F(); |
---|
84 | float r = x + y; |
---|
85 | if (x > 0.0) |
---|
86 | { |
---|
87 | if (y < 0.0) |
---|
88 | { |
---|
89 | x = r / (x - y); |
---|
90 | if (x < 0.0) |
---|
91 | x = -x; |
---|
92 | if (x < nrEps) |
---|
93 | r = 0.0; |
---|
94 | } |
---|
95 | } |
---|
96 | else |
---|
97 | { |
---|
98 | if (y > 0.0) |
---|
99 | { |
---|
100 | x = r / (y - x); |
---|
101 | if (x < 0.0) |
---|
102 | x = -x; |
---|
103 | if (x < nrEps) |
---|
104 | r = 0.0; |
---|
105 | } |
---|
106 | } |
---|
107 | return nf(r).N(); |
---|
108 | } |
---|
109 | |
---|
110 | number nrSub (number a, number b, const coeffs R) |
---|
111 | { |
---|
112 | float x = nf(a).F(); |
---|
113 | float y = nf(b).F(); |
---|
114 | float r = x - y; |
---|
115 | if (x > 0.0) |
---|
116 | { |
---|
117 | if (y > 0.0) |
---|
118 | { |
---|
119 | x = r / (x + y); |
---|
120 | if (x < 0.0) |
---|
121 | x = -x; |
---|
122 | if (x < nrEps) |
---|
123 | r = 0.0; |
---|
124 | } |
---|
125 | } |
---|
126 | else |
---|
127 | { |
---|
128 | if (y < 0.0) |
---|
129 | { |
---|
130 | x = r / (x + y); |
---|
131 | if (x < 0.0) |
---|
132 | x = -x; |
---|
133 | if (x < nrEps) |
---|
134 | r = 0.0; |
---|
135 | } |
---|
136 | } |
---|
137 | return nf(r).N(); |
---|
138 | } |
---|
139 | |
---|
140 | BOOLEAN nrIsZero (number a, const coeffs r) |
---|
141 | { |
---|
142 | return (0.0 == nf(a).F()); |
---|
143 | } |
---|
144 | |
---|
145 | BOOLEAN nrIsOne (number a, const coeffs r) |
---|
146 | { |
---|
147 | float aa=nf(a).F()-1.0; |
---|
148 | if (aa<0.0) aa=-aa; |
---|
149 | return (aa<nrEps); |
---|
150 | } |
---|
151 | |
---|
152 | BOOLEAN nrIsMOne (number a, const coeffs r) |
---|
153 | { |
---|
154 | float aa=nf(a).F()+1.0; |
---|
155 | if (aa<0.0) aa=-aa; |
---|
156 | return (aa<nrEps); |
---|
157 | } |
---|
158 | |
---|
159 | number nrDiv (number a,number b, const coeffs r) |
---|
160 | { |
---|
161 | float n = nf(b).F(); |
---|
162 | if (n == 0.0) |
---|
163 | { |
---|
164 | WerrorS(nDivBy0); |
---|
165 | return nf((float)0.0).N(); |
---|
166 | } |
---|
167 | else |
---|
168 | return nf(nf(a).F() / n).N(); |
---|
169 | } |
---|
170 | |
---|
171 | number nrInvers (number c, const coeffs r) |
---|
172 | { |
---|
173 | float n = nf(c).F(); |
---|
174 | if (n == 0.0) |
---|
175 | { |
---|
176 | WerrorS(nDivBy0); |
---|
177 | return nf((float)0.0).N(); |
---|
178 | } |
---|
179 | return nf(1.0 / n).N(); |
---|
180 | } |
---|
181 | |
---|
182 | number nrNeg (number c, const coeffs r) |
---|
183 | { |
---|
184 | return nf(-nf(c).F()).N(); |
---|
185 | } |
---|
186 | |
---|
187 | BOOLEAN nrGreater (number a,number b, const coeffs r) |
---|
188 | { |
---|
189 | return nf(a).F() > nf(b).F(); |
---|
190 | } |
---|
191 | |
---|
192 | BOOLEAN nrEqual (number a,number b, const coeffs r) |
---|
193 | { |
---|
194 | number x = nrSub(a,b,r); |
---|
195 | return nf(x).F() == nf((float)0.0).F(); |
---|
196 | } |
---|
197 | |
---|
198 | void nrWrite (number &a, const coeffs r) |
---|
199 | { |
---|
200 | StringAppend("%9.3e", nf(a).F()); |
---|
201 | } |
---|
202 | |
---|
203 | void nrPower (number a, int i, number * result, const coeffs r) |
---|
204 | { |
---|
205 | if (i==0) |
---|
206 | { |
---|
207 | *result = nf(nf(1.0).F()).N(); |
---|
208 | return; |
---|
209 | } |
---|
210 | if (i==1) |
---|
211 | { |
---|
212 | *result = nf(nf(a).F()).N(); |
---|
213 | return; |
---|
214 | } |
---|
215 | nrPower(a,i-1,result,r); |
---|
216 | *result = nf(nf(a).F() * nf(*result).F()).N(); |
---|
217 | } |
---|
218 | |
---|
219 | static const char* nrEatr(const char *s, float *r) |
---|
220 | { |
---|
221 | int i; |
---|
222 | |
---|
223 | if (*s >= '0' && *s <= '9') |
---|
224 | { |
---|
225 | *r = 0.0; |
---|
226 | do |
---|
227 | { |
---|
228 | *r *= 10.0; |
---|
229 | i = *s++ - '0'; |
---|
230 | *r += (float)i; |
---|
231 | } |
---|
232 | while (*s >= '0' && *s <= '9'); |
---|
233 | } |
---|
234 | else *r = 1.0; |
---|
235 | return s; |
---|
236 | } |
---|
237 | |
---|
238 | const char *nIllegalChar="illegal character in number"; |
---|
239 | |
---|
240 | const char * nrRead (const char *s, number *a, const coeffs r) |
---|
241 | { |
---|
242 | const char *t; |
---|
243 | const char *start=s; |
---|
244 | float z1,z2; |
---|
245 | float n=1.0; |
---|
246 | |
---|
247 | s = nrEatr(s, &z1); |
---|
248 | if (*s == '/') |
---|
249 | { |
---|
250 | if (s==start) { WerrorS(nIllegalChar);return s; } |
---|
251 | s++; |
---|
252 | s = nrEatr(s, &z2); |
---|
253 | if (z2==0.0) |
---|
254 | WerrorS(nDivBy0); |
---|
255 | else |
---|
256 | z1 /= z2; |
---|
257 | } |
---|
258 | else if (*s =='.') |
---|
259 | { |
---|
260 | if (s==start) { WerrorS(nIllegalChar);return s; } |
---|
261 | s++; |
---|
262 | t = s; |
---|
263 | while (*t >= '0' && *t <= '9') |
---|
264 | { |
---|
265 | t++; |
---|
266 | n *= 10.0; |
---|
267 | } |
---|
268 | s = nrEatr(s, &z2); |
---|
269 | z1 = (z1*n + z2) / n; |
---|
270 | if (*s=='e') |
---|
271 | { |
---|
272 | int e=0; /* exponent */ |
---|
273 | int si=1;/* sign of exponent */ |
---|
274 | s++; |
---|
275 | if (*s=='+') s++; |
---|
276 | else if (*s=='-') {s++; si=-1; } |
---|
277 | while (*s >= '0' && *s <= '9') |
---|
278 | { |
---|
279 | e=e*10+(*s)-'0'; |
---|
280 | s++; |
---|
281 | } |
---|
282 | if (si==1) |
---|
283 | { |
---|
284 | while (e>0) {z1*=10.0; e--; } |
---|
285 | } |
---|
286 | else |
---|
287 | { |
---|
288 | while (e>0) {z1/=10.0; e--; } |
---|
289 | } |
---|
290 | } |
---|
291 | } |
---|
292 | *a = nf(z1).N(); |
---|
293 | return s; |
---|
294 | } |
---|
295 | |
---|
296 | /*2 |
---|
297 | * the last used charcteristic |
---|
298 | */ |
---|
299 | int nrGetChar() |
---|
300 | { |
---|
301 | return 0; |
---|
302 | } |
---|
303 | |
---|
304 | #ifdef LDEBUG |
---|
305 | /*2 |
---|
306 | * test valid numbers: not implemented yet |
---|
307 | */ |
---|
308 | //BOOLEAN nrDBTest(number a, const char *f, const int l) |
---|
309 | //{ |
---|
310 | // return TRUE; |
---|
311 | //} |
---|
312 | #endif |
---|
313 | |
---|
314 | /* in longrat.h |
---|
315 | #define SR_INT 1 |
---|
316 | #define mpz_size1(A) (ABS((A)->_mp_size)) |
---|
317 | */ |
---|
318 | #define SR_HDL(A) ((long)(A)) |
---|
319 | #define mpz_isNeg(A) ((A)->_mp_size<0) |
---|
320 | #define mpz_limb_size(A) ((A)->_mp_size) |
---|
321 | #define mpz_limb_d(A) ((A)->_mp_d) |
---|
322 | #define MPZ_DIV(A,B,C) mpz_tdiv_q((A),(B),(C)) |
---|
323 | #define IS_INT(A) ((A)->s==3) |
---|
324 | #define IS_IMM(A) (SR_HDL(A)&SR_INT) |
---|
325 | #define GET_NOM(A) ((A)->z) |
---|
326 | #define GET_DENOM(A) ((A)->n) |
---|
327 | #define MPZ_INIT mpz_init |
---|
328 | #define MPZ_CLEAR mpz_clear |
---|
329 | |
---|
330 | number nrMapQ(number from) |
---|
331 | { |
---|
332 | mpz_t h; |
---|
333 | mpz_ptr g,z,n; |
---|
334 | int i,j,t,s; |
---|
335 | float ba,rr,rn,y; |
---|
336 | |
---|
337 | if (IS_IMM(from)) |
---|
338 | return nf((float)nlInt(from,NULL /* dummy for nlInt*/)).N(); |
---|
339 | z=GET_NOM(from); |
---|
340 | s=0X10000; |
---|
341 | ba=(float)s; |
---|
342 | ba*=ba; |
---|
343 | rr=0.0; |
---|
344 | i=mpz_size1(z); |
---|
345 | if(IS_INT(from)) |
---|
346 | { |
---|
347 | if(i>4) |
---|
348 | { |
---|
349 | WerrorS("float overflow"); |
---|
350 | return nf(rr).N(); |
---|
351 | } |
---|
352 | i--; |
---|
353 | rr=(float)mpz_limb_d(z)[i]; |
---|
354 | while(i>0) |
---|
355 | { |
---|
356 | i--; |
---|
357 | y=(float)mpz_limb_d(z)[i]; |
---|
358 | rr=rr*ba+y; |
---|
359 | } |
---|
360 | if(mpz_isNeg(z)) |
---|
361 | rr=-rr; |
---|
362 | return nf(rr).N(); |
---|
363 | } |
---|
364 | n=GET_DENOM(from); |
---|
365 | j=s=mpz_limb_size(n); |
---|
366 | if(j>i) |
---|
367 | { |
---|
368 | g=n; n=z; z=g; |
---|
369 | t=j; j=i; i=t; |
---|
370 | } |
---|
371 | t=i-j; |
---|
372 | if(t>4) |
---|
373 | { |
---|
374 | if(j==s) |
---|
375 | WerrorS("float overflow"); |
---|
376 | return nf(rr).N(); |
---|
377 | } |
---|
378 | if(t>1) |
---|
379 | { |
---|
380 | g=h; |
---|
381 | MPZ_INIT(g); |
---|
382 | MPZ_DIV(g,z,n); |
---|
383 | t=mpz_size1(g); |
---|
384 | if(t>4) |
---|
385 | { |
---|
386 | MPZ_CLEAR(g); |
---|
387 | if(j==s) |
---|
388 | WerrorS("float overflow"); |
---|
389 | return nf(rr).N(); |
---|
390 | } |
---|
391 | t--; |
---|
392 | rr=(float)mpz_limb_d(g)[t]; |
---|
393 | while(t) |
---|
394 | { |
---|
395 | t--; |
---|
396 | y=(float)mpz_limb_d(g)[t]; |
---|
397 | rr=rr*ba+y; |
---|
398 | } |
---|
399 | MPZ_CLEAR(g); |
---|
400 | if(j!=s) |
---|
401 | rr=1.0/rr; |
---|
402 | if(mpz_isNeg(z)) |
---|
403 | rr=-rr; |
---|
404 | return nf(rr).N(); |
---|
405 | } |
---|
406 | rn=(float)mpz_limb_d(n)[j-1]; |
---|
407 | rr=(float)mpz_limb_d(z)[i-1]; |
---|
408 | if(j>1) |
---|
409 | { |
---|
410 | rn=rn*ba+(float)mpz_limb_d(n)[j-2]; |
---|
411 | rr=rr*ba+(float)mpz_limb_d(z)[i-2]; |
---|
412 | i--; |
---|
413 | } |
---|
414 | if(t!=0) |
---|
415 | rr=rr*ba+(float)mpz_limb_d(z)[i-2]; |
---|
416 | if(j==s) |
---|
417 | rr=rr/rn; |
---|
418 | else |
---|
419 | rr=rn/rr; |
---|
420 | if(mpz_isNeg(z)) |
---|
421 | rr=-rr; |
---|
422 | return nf(rr).N(); |
---|
423 | } |
---|
424 | |
---|
425 | static number nrMapP(number from, const coeffs R) |
---|
426 | { |
---|
427 | int i = (int)((long)from); |
---|
428 | float r = (float)i; |
---|
429 | return nf(r).N(); |
---|
430 | } |
---|
431 | |
---|
432 | static number nrMapLongR(number from, const coeffs R) |
---|
433 | { |
---|
434 | float t =(float)mpf_get_d((mpf_srcptr)from); |
---|
435 | return nf(t).N(); |
---|
436 | } |
---|
437 | static number nrMapC(number from, const coeffs r) |
---|
438 | { |
---|
439 | gmp_float h = ((gmp_complex*)from)->real(); |
---|
440 | float t =(float)mpf_get_d((mpf_srcptr)&h); |
---|
441 | return nf(t).N(); |
---|
442 | } |
---|
443 | |
---|
444 | nMapFunc nrSetMap(const coeffs src, const coeffs dst) |
---|
445 | { |
---|
446 | if (nField_is_Q(src)) |
---|
447 | { |
---|
448 | return nrMapQ; |
---|
449 | } |
---|
450 | if (nField_is_long_R(src)) |
---|
451 | { |
---|
452 | return nrMapLongR; |
---|
453 | } |
---|
454 | if (nField_is_R(src)) |
---|
455 | { |
---|
456 | return ndCopy; |
---|
457 | } |
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458 | if(nField_is_Zp(src)) |
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459 | { |
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460 | return nrMapP; |
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461 | } |
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462 | if (nField_is_long_C(src)) |
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463 | { |
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464 | return nrMapC; |
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465 | } |
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466 | return NULL; |
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467 | } |
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