1 | //$Id: Poly.h,v 1.2 2005-08-04 19:33:24 bricken Exp $ |
---|
2 | |
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3 | |
---|
4 | |
---|
5 | #ifndef POLYCPP_HEADER |
---|
6 | #define POLYCPP_HEADER |
---|
7 | #include "mod2.h" |
---|
8 | |
---|
9 | #include "numbers.h" |
---|
10 | #include "febase.h" |
---|
11 | #include "polys.h" |
---|
12 | #include "ring.h" |
---|
13 | |
---|
14 | |
---|
15 | #include <boost/shared_ptr.hpp> |
---|
16 | |
---|
17 | #include <vector> |
---|
18 | |
---|
19 | #define BOOST_DISABLE_THREADS |
---|
20 | |
---|
21 | |
---|
22 | //PolyImpl is a 08/15 poly wrapper |
---|
23 | //Poly wraps around PolyImpl with reference counting using boost |
---|
24 | class PolyImpl{ |
---|
25 | friend class Poly; |
---|
26 | public: |
---|
27 | ring getRing() const{ |
---|
28 | return r; |
---|
29 | } |
---|
30 | friend PolyImpl operator+(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
31 | friend PolyImpl operator-(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
32 | friend PolyImpl operator/(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
33 | friend PolyImpl operator*(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
34 | friend bool operator==(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
35 | friend PolyImpl operator+(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
36 | friend PolyImpl operator-(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
37 | friend PolyImpl operator/(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
38 | friend PolyImpl operator*(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
39 | friend bool operator==(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
40 | PolyImpl& operator=(const PolyImpl& p2){ |
---|
41 | //durch Reihenfolge Selbstzuweisungen berücksichtigt |
---|
42 | if (this==&p2) return *this; |
---|
43 | poly pc=p_Copy(p2.p,p2.r); |
---|
44 | p_Delete(&p,r); |
---|
45 | r=p2.r; |
---|
46 | p=pc; |
---|
47 | return *this; |
---|
48 | } |
---|
49 | PolyImpl operator-(){ |
---|
50 | PolyImpl t(*this); |
---|
51 | t.p=p_Copy(p,r); |
---|
52 | t.p=p_Neg(t.p,r); |
---|
53 | return t; |
---|
54 | } |
---|
55 | PolyImpl& operator+=(const PolyImpl & p2){ |
---|
56 | if (r!=p2.r){ |
---|
57 | Werror("not the same ring"); |
---|
58 | return *this; |
---|
59 | } |
---|
60 | if (this==&p2){ |
---|
61 | number two=n_Init(2,r); |
---|
62 | p_Mult_nn(p,two,r); |
---|
63 | return *this; |
---|
64 | } |
---|
65 | p=p_Add_q(p,p_Copy(p2.p,p2.r),r); |
---|
66 | |
---|
67 | return *this; |
---|
68 | } |
---|
69 | PolyImpl& operator*=(const PolyImpl & p2){ |
---|
70 | if (r!=p2.r){ |
---|
71 | Werror("not the same ring"); |
---|
72 | return *this; |
---|
73 | } |
---|
74 | if (this==&p2){ |
---|
75 | poly pc=p_Copy(p,r); |
---|
76 | p=p_Mult_q(p,p2.p,r); |
---|
77 | return *this; |
---|
78 | } |
---|
79 | p=p_Mult_q(p,p_Copy(p2.p,p2.r),r); |
---|
80 | return *this; |
---|
81 | } |
---|
82 | PolyImpl& operator-=(const PolyImpl & p2){ |
---|
83 | if (r!=p2.r){ |
---|
84 | Werror("not the same ring"); |
---|
85 | return *this; |
---|
86 | } |
---|
87 | if (this==&p2){ |
---|
88 | p_Delete(&p,r); |
---|
89 | p=NULL; |
---|
90 | return *this; |
---|
91 | } |
---|
92 | |
---|
93 | poly pc=p_Copy(p2.p,p2.r); |
---|
94 | pc=p_Neg(pc,r); |
---|
95 | p=p_Add_q(p,pc,r); |
---|
96 | |
---|
97 | |
---|
98 | return *this; |
---|
99 | } |
---|
100 | //Div not available for rings other than currRing |
---|
101 | /* PolyImpl& operator/=(const PolyImpl & p2){ */ |
---|
102 | /* if (r!=p2.r){ */ |
---|
103 | /* Werror("not the same ring"); */ |
---|
104 | /* return *this; */ |
---|
105 | /* } */ |
---|
106 | /* if (this==&p2){ */ |
---|
107 | /* poly one=p_ISet(1,r); */ |
---|
108 | /* p_Delete(&p,r); */ |
---|
109 | /* p=one; */ |
---|
110 | /* return *this; */ |
---|
111 | /* } */ |
---|
112 | /* number nv=n_Div(n,p2.n,r); */ |
---|
113 | /* n_Delete(&n,r); */ |
---|
114 | /* n=nv; */ |
---|
115 | /* return *this; */ |
---|
116 | /* } */ |
---|
117 | |
---|
118 | |
---|
119 | |
---|
120 | |
---|
121 | |
---|
122 | |
---|
123 | |
---|
124 | |
---|
125 | |
---|
126 | |
---|
127 | PolyImpl& operator=(int n){ |
---|
128 | |
---|
129 | p_Delete(&p,r); |
---|
130 | p=p_ISet(n,r); |
---|
131 | return *this; |
---|
132 | |
---|
133 | } |
---|
134 | |
---|
135 | |
---|
136 | PolyImpl(){ |
---|
137 | r=currRing; |
---|
138 | p=NULL; |
---|
139 | } |
---|
140 | PolyImpl(const PolyImpl & p){ |
---|
141 | r=p.r; |
---|
142 | this->p=p_Copy(p.p,r); |
---|
143 | } |
---|
144 | PolyImpl(poly p, ring r){ |
---|
145 | this->p=p_Copy(p,r); |
---|
146 | this->r=r; |
---|
147 | } |
---|
148 | PolyImpl(poly p, ring r,int){ |
---|
149 | this->p=p; |
---|
150 | this->r=r; |
---|
151 | } |
---|
152 | PolyImpl(int n, ring r){ |
---|
153 | this->p=p_ISet(n,r); |
---|
154 | this->r=r; |
---|
155 | } |
---|
156 | explicit PolyImpl(int n){ |
---|
157 | r=currRing; |
---|
158 | this->p=p_ISet(n,r); |
---|
159 | } |
---|
160 | void print(){ |
---|
161 | p_Write(p,r,r); |
---|
162 | } |
---|
163 | |
---|
164 | virtual ~PolyImpl(){ |
---|
165 | p_Delete(&p,r); |
---|
166 | } |
---|
167 | |
---|
168 | protected: |
---|
169 | poly p; |
---|
170 | ring r; |
---|
171 | |
---|
172 | }; |
---|
173 | |
---|
174 | PolyImpl operator+(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
175 | PolyImpl erg(p1); |
---|
176 | erg+=p2; |
---|
177 | return erg; |
---|
178 | } |
---|
179 | PolyImpl operator*(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
180 | PolyImpl erg(p1); |
---|
181 | erg*=p2; |
---|
182 | return erg; |
---|
183 | } |
---|
184 | PolyImpl operator-(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
185 | PolyImpl erg(p1); |
---|
186 | erg-=p2; |
---|
187 | return erg; |
---|
188 | } |
---|
189 | /*PolyImpl operator/(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
190 | PolyImpl erg(p1); |
---|
191 | erg/=p2; |
---|
192 | return erg; |
---|
193 | }*/ |
---|
194 | /* |
---|
195 | bool operator==(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
196 | if(p1.r!=p2.r) |
---|
197 | return false; |
---|
198 | return n_Equal(p1.n,p2.n,p1.r); |
---|
199 | }*/ |
---|
200 | //Equal Polys not available for oth. rings than currRing |
---|
201 | |
---|
202 | |
---|
203 | PolyImpl operator+(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
204 | PolyImpl erg(p1); |
---|
205 | erg+=PolyImpl(p2,p1.r); |
---|
206 | return erg; |
---|
207 | } |
---|
208 | PolyImpl operator*(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
209 | PolyImpl erg(p1); |
---|
210 | erg*=PolyImpl(p2,p1.r); |
---|
211 | return erg; |
---|
212 | } |
---|
213 | PolyImpl operator-(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
214 | PolyImpl erg(p1); |
---|
215 | erg-=PolyImpl(p2,p1.r); |
---|
216 | return erg; |
---|
217 | } |
---|
218 | /*PolyImpl operator/(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
219 | PolyImpl erg(p1); |
---|
220 | erg/=PolyImpl(p2,p1.r); |
---|
221 | return erg; |
---|
222 | }*/ |
---|
223 | |
---|
224 | /*bool operator==(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
225 | return n_Equal(p1.n,PolyImpl(p2,p1.r).n,p1.r); |
---|
226 | }*/ |
---|
227 | PolyImpl operator+(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
228 | PolyImpl erg(p2); |
---|
229 | return erg+=PolyImpl(p1,p2.getRing()); |
---|
230 | } |
---|
231 | /*PolyImpl operator-(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
232 | |
---|
233 | PolyImpl erg(p1,p2.r); |
---|
234 | return erg-=p2; |
---|
235 | }*/ |
---|
236 | /*PolyImpl operator/(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
237 | PolyImpl erg(p1,p2.r); |
---|
238 | return erg/=p2; |
---|
239 | }*/ |
---|
240 | |
---|
241 | PolyImpl operator*(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
242 | PolyImpl erg(p2); |
---|
243 | return erg*=PolyImpl(p1,p2.getRing()); |
---|
244 | } |
---|
245 | /*bool operator==(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
246 | return p2==PolyImpl(p1,p2.r); |
---|
247 | }*/ |
---|
248 | using namespace boost; |
---|
249 | |
---|
250 | |
---|
251 | template<class T> class ConstTermReference{ |
---|
252 | private: |
---|
253 | ring r; |
---|
254 | poly t; |
---|
255 | public: |
---|
256 | operator T(){ |
---|
257 | return T(p_Head(t,r),r); |
---|
258 | } |
---|
259 | ConstTermReference(poly p, ring r){ |
---|
260 | this->t=p; |
---|
261 | this->r=r; |
---|
262 | } |
---|
263 | |
---|
264 | }; |
---|
265 | template<class T> class PolyInputIterator: |
---|
266 | public std::iterator<std::input_iterator_tag,T,int, shared_ptr<T>,ConstTermReference<T> > |
---|
267 | { |
---|
268 | |
---|
269 | |
---|
270 | private: |
---|
271 | poly t; |
---|
272 | ring r; |
---|
273 | public: |
---|
274 | bool operator==(const PolyInputIterator& t2){ |
---|
275 | return t2.t==t; |
---|
276 | } |
---|
277 | bool operator!=(const PolyInputIterator& t2){ |
---|
278 | return t2.t!=t; |
---|
279 | } |
---|
280 | PolyInputIterator(poly p, ring r){ |
---|
281 | t=p; |
---|
282 | this->r=r; |
---|
283 | } |
---|
284 | PolyInputIterator(const PolyInputIterator& it){ |
---|
285 | t=it.t; |
---|
286 | r=it.r; |
---|
287 | } |
---|
288 | PolyInputIterator& operator++(){ |
---|
289 | t=t->next; |
---|
290 | return *this; |
---|
291 | } |
---|
292 | PolyInputIterator operator++(int){ |
---|
293 | PolyInputIterator it(*this); |
---|
294 | ++(*this); |
---|
295 | return it; |
---|
296 | } |
---|
297 | const ConstTermReference<T> operator*(){ |
---|
298 | return ConstTermReference<T> (t,r); |
---|
299 | } |
---|
300 | shared_ptr<T> operator->(){ |
---|
301 | return shared_ptr<T>(new T(p_Head(t,r),r,0)); |
---|
302 | } |
---|
303 | |
---|
304 | }; |
---|
305 | class Poly{ |
---|
306 | public: |
---|
307 | void copy_on_write(){ |
---|
308 | if (!ptr.unique()){ |
---|
309 | ptr.reset(new PolyImpl(*ptr)); |
---|
310 | } |
---|
311 | } |
---|
312 | void print(){ |
---|
313 | ptr->print(); |
---|
314 | } |
---|
315 | |
---|
316 | |
---|
317 | Poly(){ |
---|
318 | } |
---|
319 | Poly(int n, ring r):ptr(new PolyImpl(n,r)){ |
---|
320 | |
---|
321 | } |
---|
322 | Poly(std::vector<int> v, ring r):ptr(new PolyImpl((poly) NULL,r)){ |
---|
323 | unsigned int i; |
---|
324 | int s=v.size(); |
---|
325 | poly p=p_ISet(1,r); |
---|
326 | for(i=0;i<v.size();i++){ |
---|
327 | pSetExp(p,i+1,v[i]); |
---|
328 | } |
---|
329 | pSetm(p); |
---|
330 | ptr->p=p; |
---|
331 | } |
---|
332 | Poly& operator+=(Poly p2){ |
---|
333 | copy_on_write(); |
---|
334 | *ptr+=*p2.ptr; |
---|
335 | |
---|
336 | return *this; |
---|
337 | } |
---|
338 | /* void print(){ |
---|
339 | StringSetS(""); |
---|
340 | write(); |
---|
341 | Print(StringAppendS("")); |
---|
342 | }*/ |
---|
343 | virtual ~Poly(){} |
---|
344 | Poly(poly p, ring r):ptr(new PolyImpl(p,r)){ |
---|
345 | } |
---|
346 | Poly(poly p, ring r,int):ptr(new PolyImpl(p,r,0)){ |
---|
347 | } |
---|
348 | Poly(Poly& p){ |
---|
349 | ptr=p.ptr; |
---|
350 | } |
---|
351 | Poly(const Poly&p):ptr(new PolyImpl(*p.ptr)){ |
---|
352 | } |
---|
353 | PolyInputIterator<Poly> begin(){ |
---|
354 | return PolyInputIterator<Poly>(ptr->p,ptr->r); |
---|
355 | } |
---|
356 | PolyInputIterator<Poly> end(){ |
---|
357 | return PolyInputIterator<Poly>(NULL, ptr->r); |
---|
358 | } |
---|
359 | protected: |
---|
360 | Poly(PolyImpl& impl):ptr(&impl){ |
---|
361 | |
---|
362 | } |
---|
363 | private: |
---|
364 | shared_ptr<PolyImpl> ptr; |
---|
365 | friend inline Poly operator+(Poly p1, Poly p2); |
---|
366 | |
---|
367 | }; |
---|
368 | |
---|
369 | inline Poly operator+(Poly p1, Poly p2){ |
---|
370 | PolyImpl* res=new PolyImpl(*p1.ptr); |
---|
371 | *res+=*p2.ptr; |
---|
372 | return(Poly(*res)); |
---|
373 | } |
---|
374 | |
---|
375 | |
---|
376 | |
---|
377 | |
---|
378 | #endif |
---|