source: git/factory/facHensel.h @ 0e2e23

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chg: separated multiplication and Hensel lifting functions
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Line 
1/*****************************************************************************\
2 * Computer Algebra System SINGULAR
3\*****************************************************************************/
4/** @file facHensel.h
5 *
6 * This file defines functions for Hensel lifting.
7 *
8 * ABSTRACT: function are used for bi- and multivariate factorization over
9 * finite fields
10 *
11 * @author Martin Lee
12 *
13 * @internal @version \$Id$
14 *
15 **/
16/*****************************************************************************/
17
18#ifndef FAC_HENSEL_H
19#define FAC_HENSEL_H
20
21// #include "config.h"
22#include "cf_assert.h"
23#include "debug.h"
24#include "timing.h"
25
26#include "canonicalform.h"
27#include "cf_iter.h"
28#include "templates/ftmpl_functions.h"
29#include "algext.h"
30
31#ifdef HAVE_NTL
32/// sort a list of polynomials by their degree in @a x.
33///
34void sortList (CFList& list,     ///< [in, out] list of polys, sorted list
35               const Variable& x ///< [in] some Variable
36              );
37
38/// Hensel lift from univariate to bivariate.
39///
40/// @sa henselLiftResume12(), henselLift23(), henselLiftResume(), henselLift()
41void
42henselLift12 (const CanonicalForm& F, ///< [in] compressed, bivariate poly
43              CFList& factors,        ///< [in, out] monic univariate factors of
44                                      ///< F, including leading coefficient as
45                                      ///< first element. Returns monic lifted
46                                      ///< factors without the leading
47                                      ///< coefficient
48              int l,                  ///< [in] lifting precision
49              CFArray& Pi,            ///< [in,out] stores intermediate results
50              CFList& diophant,       ///< [in,out] result of diophantine()
51              CFMatrix& M,            ///< [in,out] stores intermediate results
52              bool sort= true         ///< [in] sort factors by degree in
53                                      ///< Variable(1)
54             );
55
56/// resume Hensel lift from univariate to bivariate. Assumes factors are lifted
57/// to precision Variable (2)^start and lifts them to precision Variable (2)^end
58///
59/// @sa henselLift12(), henselLift23(), henselLiftResume(), henselLift()
60void
61henselLiftResume12 (const CanonicalForm& F, ///< [in] compressed, bivariate poly
62                    CFList& factors,        ///< [in,out] monic factors of F,
63                                            ///< lifted to precision start,
64                                            ///< including leading coefficient
65                                            ///< as first element. Returns monic
66                                            ///< lifted factors without the
67                                            ///< leading coefficient
68                    int start,              ///< [in] starting precision
69                    int end,                ///< [in] end precision
70                    CFArray& Pi,            ///< [in,out] stores intermediate
71                                            ///< results
72                    const CFList& diophant, ///< [in] result of diophantine
73                    CFMatrix& M             ///< [in,out] stores intermediate
74                                            ///< results
75                   );
76
77/// Hensel lifting from bivariate to trivariate.
78///
79/// @return @a henselLift23 returns a list of polynomials lifted to precision
80///          Variable (3)^l[1]
81/// @sa henselLift12(), henselLiftResume12(), henselLiftResume(), henselLift()
82CFList
83henselLift23 (const CFList& eval,    ///< [in] contains compressed, bivariate
84                                     ///< as first element and trivariate one as
85                                     ///< second element
86              const CFList& factors, ///< [in] monic bivariate factors,
87                                     ///< including leading coefficient
88                                     ///< as first element.
89              const int* l,          ///< [in] l[0]: precision of bivariate
90                                     ///< lifting, l[1] as above
91              CFList& diophant,      ///< [in,out] returns the result of
92                                     ///< biDiophantine()
93              CFArray& Pi,           ///< [in,out] stores intermediate results
94              CFMatrix& M            ///< [in,out] stores intermediate results
95             );
96
97/// resume Hensel lifting.
98///
99/// @sa henselLift12(), henselLiftResume12(), henselLift23(), henselLift()
100void
101henselLiftResume (
102              const CanonicalForm& F, ///< [in] compressed, multivariate poly
103              CFList& factors,        ///< [in,out] monic multivariate factors
104                                      ///< lifted to precision F.mvar()^start,
105                                      ///< including leading coefficient
106                                      ///< as first element. Returns factors
107                                      ///< lifted to precision F.mvar()^end
108              int start,              ///< [in] starting precision
109              int end,                ///< [in] end precision
110              CFArray& Pi,            ///< [in,out] stores intermediate results
111              const CFList& diophant, ///< [in] result of multiRecDiophantine()
112              CFMatrix& M,            ///< [in, out] stores intermediate results
113              const CFList& MOD       ///< [in] a list of powers of Variables
114                                      ///< of level higher than 1
115                 );
116
117/// Hensel lifting
118///
119/// @return @a henselLift returns a list of polynomials lifted to
120///          precision F.getLast().mvar()^l_new
121/// @sa henselLift12(), henselLiftResume12(), henselLift23(), henselLiftResume()
122CFList
123henselLift (const CFList& F,       ///< [in] two compressed, multivariate
124                                   ///< polys F and G
125            const CFList& factors, ///< [in] monic multivariate factors
126                                   ///< including leading coefficient
127                                   ///< as first element.
128            const CFList& MOD,     ///< [in] a list of powers of Variables
129                                   ///< of level higher than 1
130            CFList& diophant,      ///< [in,out] result of multiRecDiophantine()
131            CFArray& Pi,           ///< [in,out] stores intermediate results
132            CFMatrix& M,           ///< [in,out] stores intermediate results
133            const int lOld,       ///< [in] lifting precision of F.mvar()
134            const int lNew        ///< [in] lifting precision of G.mvar()
135           );
136
137/// Hensel lifting from bivariate to multivariate
138///
139/// @return @a henselLift returns a list of lifted factors
140/// @sa henselLift12(), henselLiftResume12(), henselLift23(), henselLiftResume()
141CFList
142henselLift (const CFList& eval,    ///< [in] a list of polynomials the last
143                                   ///< element is a compressed multivariate
144                                   ///< poly, last but one element equals the
145                                   ///< last elements modulo its main variable
146                                   ///< and so on. The first element is a
147                                   ///< compressed bivariate poly.
148            const CFList& factors, ///< [in] bivariate factors, including
149                                   ///< leading coefficient
150            const int* l,          ///< [in] lifting bounds
151            const int lLength,     ///< [in] length of l
152            bool sort= true        ///< [in] sort factors by degree in
153                                   ///< Variable(1)
154           );
155
156/// two factor Hensel lifting from univariate to bivariate, factors need not to
157/// be monic
158void
159henselLift122 (const CanonicalForm& F,///< [in] a bivariate poly
160               CFList& factors,       ///< [in, out] a list of univariate polys
161                                      ///< lifted factors
162               int l,                 ///< [in] lift bound
163               CFArray& Pi,           ///< [in, out] stores intermediate results
164               CFList& diophant,      ///< [in, out] result of diophantine
165               CFMatrix& M,           ///< [in, out] stores intermediate results
166               const CFArray& LCs,    ///< [in] leading coefficients
167               bool sort              ///< [in] if true factors are sorted by
168                                      ///< their degree
169              );
170
171/// two factor Hensel lifting from bivariate to multivariate, factors need not
172/// to be monic
173///
174/// @return @a henselLift122 returns a list of lifted factors
175CFList
176henselLift2 (const CFList& eval,   ///< [in] a list of polynomials the last
177                                   ///< element is a compressed multivariate
178                                   ///< poly, last but one element equals the
179                                   ///< last elements modulo its main variable
180                                   ///< and so on. The first element is a
181                                   ///< compressed bivariate poly.
182             const CFList& factors,///< [in] bivariate factors
183             int* l,               ///< [in] lift bounds
184             const int lLength,    ///< [in] length of l
185             bool sort,            ///< [in] if true factors are sorted by
186                                   ///< their degree in Variable(1)
187             const CFList& LCs1,   ///< [in] a list of evaluated LC of first
188                                   ///< factor
189             const CFList& LCs2,   ///< [in] a list of evaluated LC of second
190                                   ///< factor
191             const CFArray& Pi,    ///< [in] intermediate result
192             const CFList& diophant,///< [in] result of diophantine
193             bool& noOneToOne      ///< [in,out] check for one to one
194                                   ///< correspondence
195            );
196
197/// Hensel lifting of non monic factors, needs correct leading coefficients of
198/// factors and a one to one corresponds between bivariate and multivariate
199/// factors to succeed
200///
201/// @return @a nonMonicHenselLift returns a list of lifted factors
202/// such that prod (factors) == eval.getLast() if there is a one to one
203/// correspondence
204CFList
205nonMonicHenselLift (const CFList& eval,    ///< [in] a list of polys the last
206                                           ///< element is a compressed
207                                           ///< multivariate poly, last but one
208                                           ///< element equals the last elements
209                                           ///< modulo its main variable and so
210                                           ///< on. The first element is a
211                                           ///< compressed poly in 3 variables
212                    const CFList& factors, ///< [in] a list of bivariate factors
213                    CFList* const& LCs,    ///< [in] leading coefficients,
214                                           ///< evaluated in the same way as
215                                           ///< eval
216                    CFList& diophant,      ///< [in, out] solution of univariate
217                                           ///< diophantine equation
218                    CFArray& Pi,           ///< [in, out] buffer intermediate
219                                           ///< results
220                    int* liftBound,        ///< [in] lifting bounds
221                    int length,            ///< [in] length of lifting bounds
222                    bool& noOneToOne       ///< [in, out] check for one to one
223                                           ///< correspondence
224                   );
225#endif /* HAVE_NTL */
226#endif
227/* FAC_HENSEL_H */
228
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.