1 | //$Id: Poly.h,v 1.7 2005-08-16 14:36:10 bricken Exp $ |
---|
2 | |
---|
3 | |
---|
4 | |
---|
5 | #ifndef POLYCPP_HEADER |
---|
6 | #define POLYCPP_HEADER |
---|
7 | #include "mod2.h" |
---|
8 | |
---|
9 | #include "numbers.h" |
---|
10 | #include "Number.h" |
---|
11 | #include "febase.h" |
---|
12 | #include "polys.h" |
---|
13 | #include "ring.h" |
---|
14 | |
---|
15 | |
---|
16 | #include <boost/shared_ptr.hpp> |
---|
17 | |
---|
18 | #include <vector> |
---|
19 | |
---|
20 | #define BOOST_DISABLE_THREADS |
---|
21 | |
---|
22 | |
---|
23 | //PolyImpl is a 08/15 poly wrapper |
---|
24 | //Poly wraps around PolyImpl with reference counting using boost |
---|
25 | class PolyImpl{ |
---|
26 | friend class Poly; |
---|
27 | //friend class Number; |
---|
28 | protected: |
---|
29 | poly getInternalReference() const{ |
---|
30 | return p; |
---|
31 | } |
---|
32 | public: |
---|
33 | ring getRing() const{ |
---|
34 | return r; |
---|
35 | } |
---|
36 | friend PolyImpl operator+(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
37 | friend PolyImpl operator-(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
38 | friend PolyImpl operator/(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
39 | friend PolyImpl operator*(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
40 | friend bool operator==(const PolyImpl& p1, const PolyImpl& n2); |
---|
41 | friend PolyImpl operator+(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
42 | friend PolyImpl operator-(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
43 | friend PolyImpl operator/(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
44 | friend PolyImpl operator*(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
45 | friend bool operator==(const PolyImpl& p1, int n2); |
---|
46 | PolyImpl& operator=(const PolyImpl& p2){ |
---|
47 | //durch Reihenfolge Selbstzuweisungen berücksichtigt |
---|
48 | if (this==&p2) return *this; |
---|
49 | poly pc=p_Copy(p2.p,p2.r); |
---|
50 | p_Delete(&p,r); |
---|
51 | r=p2.r; |
---|
52 | p=pc; |
---|
53 | return *this; |
---|
54 | } |
---|
55 | PolyImpl operator-(){ |
---|
56 | PolyImpl t(*this); |
---|
57 | t.p=p_Copy(p,r); |
---|
58 | t.p=p_Neg(t.p,r); |
---|
59 | return t; |
---|
60 | } |
---|
61 | PolyImpl& operator+=(const PolyImpl & p2){ |
---|
62 | if (r!=p2.r){ |
---|
63 | Werror("not the same ring"); |
---|
64 | return *this; |
---|
65 | } |
---|
66 | if (this==&p2){ |
---|
67 | number two=n_Init(2,r); |
---|
68 | p_Mult_nn(p,two,r); |
---|
69 | return *this; |
---|
70 | } |
---|
71 | p=p_Add_q(p,p_Copy(p2.p,p2.r),r); |
---|
72 | |
---|
73 | return *this; |
---|
74 | } |
---|
75 | PolyImpl& operator*=(const PolyImpl & p2){ |
---|
76 | if (r!=p2.r){ |
---|
77 | Werror("not the same ring"); |
---|
78 | return *this; |
---|
79 | } |
---|
80 | if (this==&p2){ |
---|
81 | poly pc=p_Copy(p,r); |
---|
82 | p=p_Mult_q(p,p2.p,r); |
---|
83 | return *this; |
---|
84 | } |
---|
85 | p=p_Mult_q(p,p_Copy(p2.p,p2.r),r); |
---|
86 | return *this; |
---|
87 | } |
---|
88 | PolyImpl& operator*=(const Number & n){ |
---|
89 | if (r!=n.r){ |
---|
90 | Werror("not the same ring"); |
---|
91 | return *this; |
---|
92 | } |
---|
93 | |
---|
94 | p=p_Mult_nn(p,n.n,r); |
---|
95 | return *this; |
---|
96 | } |
---|
97 | PolyImpl& operator-=(const PolyImpl & p2){ |
---|
98 | if (r!=p2.r){ |
---|
99 | Werror("not the same ring"); |
---|
100 | return *this; |
---|
101 | } |
---|
102 | if (this==&p2){ |
---|
103 | p_Delete(&p,r); |
---|
104 | p=NULL; |
---|
105 | return *this; |
---|
106 | } |
---|
107 | |
---|
108 | poly pc=p_Copy(p2.p,p2.r); |
---|
109 | pc=p_Neg(pc,r); |
---|
110 | p=p_Add_q(p,pc,r); |
---|
111 | |
---|
112 | |
---|
113 | return *this; |
---|
114 | } |
---|
115 | //Div not available for rings other than currRing |
---|
116 | /* PolyImpl& operator/=(const PolyImpl & p2){ */ |
---|
117 | /* if (r!=p2.r){ */ |
---|
118 | /* Werror("not the same ring"); */ |
---|
119 | /* return *this; */ |
---|
120 | /* } */ |
---|
121 | /* if (this==&p2){ */ |
---|
122 | /* poly one=p_ISet(1,r); */ |
---|
123 | /* p_Delete(&p,r); */ |
---|
124 | /* p=one; */ |
---|
125 | /* return *this; */ |
---|
126 | /* } */ |
---|
127 | /* number nv=n_Div(n,p2.n,r); */ |
---|
128 | /* n_Delete(&n,r); */ |
---|
129 | /* n=nv; */ |
---|
130 | /* return *this; */ |
---|
131 | /* } */ |
---|
132 | |
---|
133 | |
---|
134 | |
---|
135 | |
---|
136 | |
---|
137 | |
---|
138 | |
---|
139 | |
---|
140 | |
---|
141 | |
---|
142 | PolyImpl& operator=(int n){ |
---|
143 | |
---|
144 | p_Delete(&p,r); |
---|
145 | p=p_ISet(n,r); |
---|
146 | return *this; |
---|
147 | |
---|
148 | } |
---|
149 | |
---|
150 | |
---|
151 | PolyImpl(){ |
---|
152 | r=currRing; |
---|
153 | p=NULL; |
---|
154 | } |
---|
155 | PolyImpl(const PolyImpl & p){ |
---|
156 | r=p.r; |
---|
157 | this->p=p_Copy(p.p,r); |
---|
158 | } |
---|
159 | PolyImpl(poly p, ring r){ |
---|
160 | this->p=p_Copy(p,r); |
---|
161 | this->r=r; |
---|
162 | } |
---|
163 | PolyImpl(poly p, ring r,int){ |
---|
164 | this->p=p; |
---|
165 | this->r=r; |
---|
166 | } |
---|
167 | PolyImpl(int n, ring r){ |
---|
168 | this->p=p_ISet(n,r); |
---|
169 | this->r=r; |
---|
170 | } |
---|
171 | PolyImpl(const Number & n){ |
---|
172 | |
---|
173 | r=n.r; |
---|
174 | this->p=p_NSet(n_Copy(n.n,r),r); |
---|
175 | |
---|
176 | } |
---|
177 | explicit PolyImpl(int n){ |
---|
178 | r=currRing; |
---|
179 | this->p=p_ISet(n,r); |
---|
180 | } |
---|
181 | void print(){ |
---|
182 | p_Write(p,r,r); |
---|
183 | } |
---|
184 | |
---|
185 | virtual ~PolyImpl(){ |
---|
186 | p_Delete(&p,r); |
---|
187 | } |
---|
188 | |
---|
189 | protected: |
---|
190 | poly p; |
---|
191 | ring r; |
---|
192 | |
---|
193 | }; |
---|
194 | |
---|
195 | PolyImpl operator+(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
196 | PolyImpl erg(p1); |
---|
197 | erg+=p2; |
---|
198 | return erg; |
---|
199 | } |
---|
200 | PolyImpl operator*(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
201 | PolyImpl erg(p1); |
---|
202 | erg*=p2; |
---|
203 | return erg; |
---|
204 | } |
---|
205 | PolyImpl operator-(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
206 | PolyImpl erg(p1); |
---|
207 | erg-=p2; |
---|
208 | return erg; |
---|
209 | } |
---|
210 | /*PolyImpl operator/(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
211 | PolyImpl erg(p1); |
---|
212 | erg/=p2; |
---|
213 | return erg; |
---|
214 | }*/ |
---|
215 | /* |
---|
216 | bool operator==(const PolyImpl &p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
217 | if(p1.r!=p2.r) |
---|
218 | return false; |
---|
219 | return n_Equal(p1.n,p2.n,p1.r); |
---|
220 | }*/ |
---|
221 | //Equal Polys not available for oth. rings than currRing |
---|
222 | |
---|
223 | |
---|
224 | PolyImpl operator+(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
225 | PolyImpl erg(p1); |
---|
226 | erg+=PolyImpl(p2,p1.r); |
---|
227 | return erg; |
---|
228 | } |
---|
229 | PolyImpl operator*(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
230 | PolyImpl erg(p1); |
---|
231 | erg*=PolyImpl(p2,p1.r); |
---|
232 | return erg; |
---|
233 | } |
---|
234 | PolyImpl operator-(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
235 | PolyImpl erg(p1); |
---|
236 | erg-=PolyImpl(p2,p1.r); |
---|
237 | return erg; |
---|
238 | } |
---|
239 | /*PolyImpl operator/(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
240 | PolyImpl erg(p1); |
---|
241 | erg/=PolyImpl(p2,p1.r); |
---|
242 | return erg; |
---|
243 | }*/ |
---|
244 | |
---|
245 | /*bool operator==(const PolyImpl &p1, int p2){ |
---|
246 | return n_Equal(p1.n,PolyImpl(p2,p1.r).n,p1.r); |
---|
247 | }*/ |
---|
248 | PolyImpl operator+(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
249 | PolyImpl erg(p2); |
---|
250 | return erg+=PolyImpl(p1,p2.getRing()); |
---|
251 | } |
---|
252 | /*PolyImpl operator-(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
253 | |
---|
254 | PolyImpl erg(p1,p2.r); |
---|
255 | return erg-=p2; |
---|
256 | }*/ |
---|
257 | /*PolyImpl operator/(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
258 | PolyImpl erg(p1,p2.r); |
---|
259 | return erg/=p2; |
---|
260 | }*/ |
---|
261 | |
---|
262 | PolyImpl operator*(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
263 | PolyImpl erg(p2); |
---|
264 | return erg*=PolyImpl(p1,p2.getRing()); |
---|
265 | } |
---|
266 | /*bool operator==(int p1, const PolyImpl& p2){ |
---|
267 | return p2==PolyImpl(p1,p2.r); |
---|
268 | }*/ |
---|
269 | using namespace boost; |
---|
270 | |
---|
271 | |
---|
272 | template<class T> class ConstTermReference{ |
---|
273 | private: |
---|
274 | ring r; |
---|
275 | poly t; |
---|
276 | public: |
---|
277 | operator T() const { |
---|
278 | return T(p_Head(t,r),r); |
---|
279 | } |
---|
280 | ConstTermReference(poly p, ring r){ |
---|
281 | this->t=p; |
---|
282 | this->r=r; |
---|
283 | } |
---|
284 | |
---|
285 | }; |
---|
286 | template<class T> class PolyInputIterator: |
---|
287 | public std::iterator<std::input_iterator_tag,T,int, shared_ptr<const T>,ConstTermReference<T> > |
---|
288 | { |
---|
289 | |
---|
290 | |
---|
291 | private: |
---|
292 | poly t; |
---|
293 | ring r; |
---|
294 | public: |
---|
295 | bool operator==(const PolyInputIterator& t2){ |
---|
296 | return t2.t==t; |
---|
297 | } |
---|
298 | bool operator!=(const PolyInputIterator& t2){ |
---|
299 | return t2.t!=t; |
---|
300 | } |
---|
301 | PolyInputIterator(poly p, ring r){ |
---|
302 | t=p; |
---|
303 | this->r=r; |
---|
304 | } |
---|
305 | PolyInputIterator(const PolyInputIterator& it){ |
---|
306 | t=it.t; |
---|
307 | r=it.r; |
---|
308 | } |
---|
309 | PolyInputIterator& operator++(){ |
---|
310 | t=t->next; |
---|
311 | return *this; |
---|
312 | } |
---|
313 | PolyInputIterator operator++(int){ |
---|
314 | PolyInputIterator it(*this); |
---|
315 | ++(*this); |
---|
316 | return it; |
---|
317 | } |
---|
318 | const ConstTermReference<T> operator*(){ |
---|
319 | return ConstTermReference<T> (t,r); |
---|
320 | } |
---|
321 | shared_ptr<const T> operator->(){ |
---|
322 | return shared_ptr<const T>(new T(p_Head(t,r),r,0)); |
---|
323 | } |
---|
324 | |
---|
325 | }; |
---|
326 | class Poly{ |
---|
327 | |
---|
328 | public: |
---|
329 | typedef PolyInputIterator<Poly> iterator; |
---|
330 | void copy_on_write(){ |
---|
331 | if (!ptr.unique()){ |
---|
332 | ptr.reset(new PolyImpl(*ptr)); |
---|
333 | } |
---|
334 | } |
---|
335 | void print() const { |
---|
336 | ptr->print(); |
---|
337 | } |
---|
338 | //* ressource managed by Singular |
---|
339 | char* c_string(){ |
---|
340 | |
---|
341 | return p_String(ptr->p,ptr->r,ptr->r); |
---|
342 | } |
---|
343 | |
---|
344 | Poly(ring r=currRing):ptr(new PolyImpl((poly) NULL,r)){ |
---|
345 | } |
---|
346 | Poly(int n, ring r=currRing):ptr(new PolyImpl(n,r)){ |
---|
347 | |
---|
348 | } |
---|
349 | Poly(const char* c, ring r=currRing):ptr(new PolyImpl((poly)NULL,r)){ |
---|
350 | //p_Read takes no const so do |
---|
351 | char* cp=(char*) omalloc((strlen(c)+1)*sizeof(char)); |
---|
352 | strcpy(cp,c); |
---|
353 | p_Read(cp,ptr->p,r); |
---|
354 | omfree(cp); |
---|
355 | } |
---|
356 | Poly(const Poly&p):ptr(p.ptr){ |
---|
357 | } |
---|
358 | Poly(const Number& n):ptr(new PolyImpl(n)){ |
---|
359 | |
---|
360 | } |
---|
361 | Poly(std::vector<int> v, ring r=currRing):ptr(new PolyImpl((poly) NULL,r)){ |
---|
362 | unsigned int i; |
---|
363 | int s=v.size(); |
---|
364 | poly p=p_ISet(1,r); |
---|
365 | for(i=0;i<v.size();i++){ |
---|
366 | pSetExp(p,i+1,v[i]); |
---|
367 | } |
---|
368 | pSetm(p); |
---|
369 | ptr->p=p; |
---|
370 | } |
---|
371 | Poly& operator+=(Poly p2){ |
---|
372 | copy_on_write(); |
---|
373 | *ptr += *p2.ptr; |
---|
374 | |
---|
375 | return *this; |
---|
376 | } |
---|
377 | Poly& operator*=(Poly p2){ |
---|
378 | copy_on_write(); |
---|
379 | *ptr *= *p2.ptr; |
---|
380 | |
---|
381 | return *this; |
---|
382 | } |
---|
383 | Poly& operator*=(Number n){ |
---|
384 | copy_on_write(); |
---|
385 | *ptr *=n; |
---|
386 | |
---|
387 | return *this; |
---|
388 | } |
---|
389 | /* void print(){ |
---|
390 | StringSetS(""); |
---|
391 | write(); |
---|
392 | Print(StringAppendS("")); |
---|
393 | }*/ |
---|
394 | virtual ~Poly(){} |
---|
395 | Poly(poly p, ring r):ptr(new PolyImpl(p,r)){ |
---|
396 | } |
---|
397 | Poly(poly p, ring r,int):ptr(new PolyImpl(p,r,0)){ |
---|
398 | } |
---|
399 | /*Poly(Poly& p){ |
---|
400 | ptr=p.ptr; |
---|
401 | }*/ |
---|
402 | |
---|
403 | PolyInputIterator<Poly> begin(){ |
---|
404 | return PolyInputIterator<Poly>(ptr->p,ptr->r); |
---|
405 | } |
---|
406 | PolyInputIterator<Poly> end(){ |
---|
407 | return PolyInputIterator<Poly>(NULL, ptr->r); |
---|
408 | } |
---|
409 | ring getRing(){ |
---|
410 | return ptr->getRing(); |
---|
411 | } |
---|
412 | protected: |
---|
413 | Poly(PolyImpl& impl):ptr(&impl){ |
---|
414 | |
---|
415 | } |
---|
416 | poly getInternalReference(){ |
---|
417 | return ptr->getInternalReference(); |
---|
418 | } |
---|
419 | private: |
---|
420 | shared_ptr<PolyImpl> ptr; |
---|
421 | friend inline Poly operator+(const Poly& p1, const Poly& p2); |
---|
422 | friend inline Poly operator*(const Poly& p1, const Poly& p2); |
---|
423 | friend inline Poly operator*(const Poly& p1, const Number& n); |
---|
424 | // friend inline Poly operator*(const Poly& p1, const Number& n); |
---|
425 | |
---|
426 | }; |
---|
427 | |
---|
428 | inline Poly operator+(const Poly& p1, const Poly& p2){ |
---|
429 | PolyImpl* res=new PolyImpl(*p1.ptr); |
---|
430 | *res+=*p2.ptr; |
---|
431 | return(Poly(*res)); |
---|
432 | } |
---|
433 | inline Poly operator*(const Poly& p1, const Poly& p2){ |
---|
434 | PolyImpl* res=new PolyImpl(*p1.ptr); |
---|
435 | *res *= *p2.ptr; |
---|
436 | return(Poly(*res)); |
---|
437 | } |
---|
438 | inline Poly operator*(const Poly& p1, const Number& n){ |
---|
439 | PolyImpl* res=new PolyImpl(*p1.ptr); |
---|
440 | *res *= n; |
---|
441 | return(Poly(*res)); |
---|
442 | } |
---|
443 | |
---|
444 | |
---|
445 | #endif |
---|