source: git/kernel/gfan.cc @ 87d8d5

spielwiese
Last change on this file since 87d8d5 was 87d8d5, checked in by Hans Schoenemann <hannes@…>, 13 years ago
format git-svn-id: file:///usr/local/Singular/svn/trunk@13998 2c84dea3-7e68-4137-9b89-c4e89433aadc
  • Property mode set to 100644
File size: 123.9 KB
Line 
1/*
2Compute the Groebner fan of an ideal
3$Author: monerjan $
4$Date: 2009/11/03 06:57:32 $
5$Header: /usr/local/Singular/cvsroot/kernel/gfan.cc,v 1.103 2009/11/03 06:57:32 monerjan Exp $
6$Id$
7*/
8
9#include <kernel/mod2.h>
10
11#ifdef HAVE_GFAN
12#include <kernel/options.h>
13#include <kernel/kstd1.h>
14#include <kernel/kutil.h>
15 #include "int64vec.h"
16#include <kernel/polys.h>
17#include <kernel/ideals.h>
18#include <kernel/kmatrix.h>
19#include <kernel/GMPrat.h>
20#include "fast_maps.h"  //Mapping of ideals
21 #include "maps.h"
22#include "ring.h"       apparently not needed
23 #include "structs.h"
24#include <Singular/lists.h>
25#include <kernel/prCopy.h>
26#include <kernel/stairc.h>
27 #include <bitset>
28#include <fstream>      read-write cones to files
29 #include <gmp.h>
30#include <string>
31#include <sstream>
32 #include <time.h>
33#include <stdlib.h>
34#include <gmpxx.h>
35 #include <vector>
36#include <assert.h>
37
38
39/*DO NOT REMOVE THIS*/
40#ifndef GMPRATIONAL
41#define GMPRATIONAL
42#endif
43
44Hacks for different working places
45#define p800
46
47#ifdef UNI
48#include <ers/urmel/alggeom/monerjan/cddlib/include/setoper.h>
49#include <ers/urmel/alggeom/monerjan/cddlib/include/cdd.h>
50#endif
51
52#ifdef HOME
53#include <me/momo/studium/diplomarbeit/cddlib/include/setoper.h>
54#include <me/momo/studium/diplomarbeit/cddlib/include/cdd.h>
55#endif
56
57#ifdef ITWM
58#include <slg/monerjan/cddlib/include/setoper.h>
59#include <slg/monerjan/cddlib/include/cdd.h>
60#include <slg/monerjan/cddlib/include/cddmp.h>
61#endif
62
63#ifdef p800
64#include <../../cddlib/include/setoper.h>
65#include <../../cddlib/include/cdd.h>
66#include <../../cddlib/include/cddmp.h>
67#endif
68
69#ifndef gfan_DEBUG
70 #define gfan_DEBUG
71#ifndef gfan_DEBUGLEVEL
72#define gfan_DEBUGLEVEL 1
73#endif
74#endif
75
76NOTE Defining this will slow things down!
77Only good for very coarse profiling
78 #define gfanp
79#ifdef gfanp
80#include <sys/time.h>
81#include <iostream>
82#endif
83
84#ifndef SHALLOW
85#define SHALLOW
86#endif
87
88#include <gfan.h>
89using namespace std;
90
91#define ivIsStrictlyPositive iv64isStrictlyPositive
92
93/**
94*\brief Class facet
95*       Implements the facet structure as a linked list
96*
97*/
98
99/** \brief The default constructor for facets
100*/
101facet::facet()
102{
103         Pointer to next facet.  */
104        /* Defaults to NULL. This way there is no need to check explicitly */
105        this->fNormal=NULL;
106        this->interiorPoint=NULL;
107        this->UCN=0;
108        this->codim2Ptr=NULL;
109        this->codim=1;          default for (codim-1)-facets
110        this->numCodim2Facets=0;
111        this->numRays=0;
112        this->flipGB=NULL;
113        this->next=NULL;
114        this->prev=NULL;
115        this->flipRing=NULL;    the ring on the other side
116        this->isFlippable=FALSE;
117}
118
119/** \brief Constructor for facets of codim == 2
120* Note that as of now the code of the constructors is only for facets and codim2-faces. One
121* could easily change that by renaming numCodim2Facets to numCodimNminusOneFacets or similar
122*/
123facet::facet(const int &n)
124{
125        this->fNormal=NULL;
126        this->interiorPoint=NULL;
127        this->UCN=0;
128        this->codim2Ptr=NULL;
129        if(n==2)
130        {
131                this->codim=n;
132        }NOTE Handle exception here!
133        this->numCodim2Facets=0;
134        this->numRays=0;
135        this->flipGB=NULL;
136        this->next=NULL;
137        this->prev=NULL;
138        this->flipRing=NULL;
139        this->isFlippable=FALSE;
140}
141
142/** \brief The copy constructor
143* By default only copies the fNormal, f2Normals and UCN
144*/
145facet::facet(const facet& f)
146{
147        this->fNormal=iv64Copy(f.fNormal);
148        this->UCN=f.UCN;
149        this->isFlippable=f.isFlippable;
150        Needed for flip2
151        NOTE ONLY REFERENCE
152        this->interiorPoint=iv64Copy(f.interiorPoint);only referencing is prolly not the best thing to do in a copy constructor
153        facet* f2Copy;
154        f2Copy=f.codim2Ptr;
155        facet* f2Act;
156        f2Act=this->codim2Ptr;
157        while(f2Copy!=NULL)
158        {
159                if(f2Act==NULL
160#ifndef NDEBUG
161  #if SIZEOF_LONG==8
162                                 || f2Act==(facet*)0xfefefefefefefefe
163  #elif SIZEOF_LONG==4
164                                 || f2Act==(facet*)0xfefefefe
165  #endif
166#endif
167                  )
168                {
169                        f2Act=new facet(2);
170                        this->codim2Ptr=f2Act;
171                }
172                else
173                {
174                        facet* marker;
175                        marker = f2Act;
176                        f2Act->next = new facet(2);
177                        f2Act = f2Act->next;
178                        f2Act->prev = marker;
179                }
180                int64vec *f2Normal;
181                f2Normal = f2Copy->getFacetNormal();
182                f2Act->setFacetNormal(f2Copy->getFacetNormal());
183                f2Act->setFacetNormal(f2Normal);
184                delete f2Normal;
185                f2Act->setUCN(f2Copy->getUCN());
186                f2Copy = f2Copy->next;
187        }
188}
189
190/** \brief Shallow copy constructor for facets
191* We only need the interior point for equality testing
192*/
193facet* facet::shallowCopy(const facet& f)
194{
195        facet *res = new facet();
196        res->fNormal=(int64vec * const)f.fNormal;
197        res->UCN=f.UCN;
198        res->isFlippable=f.isFlippable;
199        res->interiorPoint=(int64vec * const)f.interiorPoint;
200        res->codim2Ptr=(facet * const)f.codim2Ptr;
201        res->prev=NULL;
202        res->next=NULL;
203        res->flipGB=NULL;
204        res->flipRing=NULL;
205        return res;
206}
207
208void facet::shallowDelete()
209{
210#ifdef gfan_DEBUG
211        printf("shallowdel@UCN %i\n", this->getUCN());
212#endif
213        this->fNormal=NULL;
214        this->UCN=0;
215        this->interiorPoint=NULL;
216        this->codim2Ptr=NULL;
217        this->prev=NULL;
218        this->next=NULL;
219        this->flipGB=NULL;
220        this->flipRing=NULL;
221        assert(this->fNormal==NULL);
222        delete(this);
223}
224
225/** The default destructor */
226facet::~facet()
227{
228#ifdef gfan_DEBUG
229        printf("~facet@UCN %i\n",this->getUCN());
230#endif
231        if(this->fNormal!=NULL)
232                delete this->fNormal;
233        if(this->interiorPoint!=NULL)
234                delete this->interiorPoint;
235        /* Cleanup the codim2-structure */
236        if(this->codim==2)
237        {
238                facet *codim2Ptr;
239                codim2Ptr = this->codim2Ptr;
240                while(codim2Ptr!=NULL)
241                {
242                        if(codim2Ptr->fNormal!=NULL)
243                        {
244                                delete codim2Ptr->fNormal;//NOTE Do not want this anymore since the rays are now in gcone!
245                                codim2Ptr = codim2Ptr->next;
246                        }
247                }
248        }
249        The rays are stored in the cone!
250        if(this->flipGB!=NULL)
251                idDelete((ideal *)&this->flipGB);
252        if(this->flipRing!=NULL && this->flipRing->idroot!=(idhdl)0xfbfbfbfbfbfbfbfb)
253                rDelete(this->flipRing); //See vol II/134
254        this->flipRing=NULL;
255        this->prev=NULL;
256        this->next=NULL;
257}
258
259inline const int64vec *facet::getRef2FacetNormal() const
260{
261        return(this->fNormal);
262}
263
264/** Equality check for facets based on unique interior points*/
265static bool areEqual2(facet* f, facet *g)
266{
267#ifdef gfanp
268        gcone::numberOfFacetChecks++;
269        timeval start, end;
270        gettimeofday(&start, 0);
271#endif
272        bool res = TRUE;
273        const int64vec *fIntP = f->getRef2InteriorPoint();
274        const int64vec *gIntP = g->getRef2InteriorPoint();
275        for(int ii=0;ii<pVariables;ii++)
276        {
277                if( (*fIntP)[ii] != (*gIntP)[ii] )
278                {
279                        res=FALSE;
280                        break;
281                }
282        }
283        if( fIntP->compare(gIntP)!=0) res=FALSE;
284#ifdef gfanp
285        gettimeofday(&end, 0);
286        gcone::t_areEqual += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
287#endif
288        return res;
289}
290
291/** \brief Comparison of facets
292 * called from enqueueNewFacets
293* The facet normals are primitve vectors since we call gcone::normalize() on all cones.
294* Hence it should suffice to check whether facet normal f equals minus facet normal s.
295* If so we check the extremal rays
296*
297* BEWARE: It would be better to use const int64vec* but that will lead to call something like
298* int foo=((int64vec*)f2Normal)->compare((int64vec*)s2Normal) resulting in much higher memory usage
299*/
300static bool areEqual(facet *f, facet *s)
301{
302#ifdef gfanp
303        gcone::numberOfFacetChecks++;
304        timeval start, end;
305        gettimeofday(&start, 0);
306#endif
307        bool res = TRUE;
308        int notParallelCtr=0;
309        int ctr=0;
310        const int64vec* fNormal; No new since iv64Copy and therefore getFacetNormal return a new
311        const int64vec* sNormal;
312        fNormal = f->getRef2FacetNormal();->getFacetNormal();
313        sNormal = s->getRef2FacetNormal();->getFacetNormal();
314        Do not need parallelity. Too time consuming
315        if(!isParallel(*fNormal,*sNormal))
316        if(fNormal->compare(ivNeg(sNormal))!=0)//This results in a Mandelbug
317                notParallelCtr++;
318        else//parallelity, so we check the codim2-facets
319        int64vec *fNRef=const_cast<int64vec*>(fNormal);
320        int64vec *sNRef=const_cast<int64vec*>(sNormal);
321        if(isParallel(*fNormal,*sNormal))
322        if(isParallel(*fNRef,*sNRef))
323        if(fNormal->compare((sNormal))!=0)//Behold! Teh definitive Mandelbug
324        {
325                facet* f2Act;
326                facet* s2Act;
327                f2Act = f->codim2Ptr;
328                ctr=0;
329                while(f2Act!=NULL)
330                {
331                        const int64vec* f2Normal;
332                        f2Normal = f2Act->getRef2FacetNormal();->getFacetNormal();
333                        int64vec *f2Ref=const_cast<int64vec*>(f2Normal);
334                        s2Act = s->codim2Ptr;
335                        while(s2Act!=NULL)
336                        {
337                                const int64vec* s2Normal;
338                                s2Normal = s2Act->getRef2FacetNormal();->getFacetNormal();
339                                bool foo=areEqual(f2Normal,s2Normal);
340                                int64vec *s2Ref=const_cast<int64vec*>(s2Normal);
341                                int foo=f2Normal->compare(s2Normal);
342                                if(foo==0)
343                                        ctr++;
344                                s2Act = s2Act->next;
345                                delete s2Normal;
346                        }
347                        delete f2Normal;
348                        f2Act = f2Act->next;
349                }
350        }
351        delete fNormal;
352        delete sNormal;
353        if(ctr==f->numCodim2Facets)
354                res=TRUE;
355        else
356        {
357#ifdef gfanp
358                gcone::parallelButNotEqual++;
359#endif
360                res=FALSE;
361        }
362#ifdef gfanp
363        gettimeofday(&end, 0);
364        gcone::t_areEqual += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
365#endif
366        return res;
367        int64vec *foo=ivNeg(sNormal);
368        if(fNormal->compare(foo)!=0) //facet normals
369        {
370                delete foo;
371                res=FALSE;
372        }
373        else
374        {
375                facet* f2Act;
376                facet* s2Act;
377                f2Act = f->codim2Ptr;
378                ctr=0;
379                while(f2Act!=NULL)
380                {
381                        int64vec* f2Normal;
382                        f2Normal = f2Act->getFacetNormal();
383                        s2Act = s->codim2Ptr;
384                        while(s2Act!=NULL)
385                        {
386                                int64vec* s2Normal;
387                                s2Normal = s2Act->getFacetNormal();
388 //                             bool foo=areEqual(f2Normal,s2Normal);
389                                int foo=f2Normal->compare(s2Normal);
390                                if(foo==0)
391                                        ctr++;
392                                s2Act = s2Act->next;
393                                delete s2Normal;
394                        }
395                        delete f2Normal;
396                        f2Act = f2Act->next;
397                }
398        }
399        delete fNormal;
400        delete sNormal;
401        if(ctr==f->numCodim2Facets)
402                res=TRUE;
403        return res;
404}
405
406/** Stores the facet normal \param int64vec*/
407inline void facet::setFacetNormal(int64vec *iv)
408{
409        if(this->fNormal!=NULL)
410                delete this->fNormal;
411        this->fNormal = iv64Copy(iv);
412}
413
414/** Hopefully returns the facet normal
415* Mind: iv64Copy returns a new int64vec, so use this in the following way:
416* int64vec *iv;
417* iv = this->getFacetNormal();
418* [...]
419* delete(iv);
420*/
421inline int64vec *facet::getFacetNormal() const
422{
423        return iv64Copy(this->fNormal);
424        return this->fNormal;
425}
426
427/** Method to print the facet normal*/
428inline void facet::printNormal() const
429{
430        fNormal->show();
431}
432
433/** Store the flipped GB*/
434inline void facet::setFlipGB(ideal I)
435{
436        this->flipGB=idCopy(I);
437}
438
439/** Returns a pointer to the flipped GB
440Seems not be used
441Anyhow idCopy would make sense here.
442*/
443inline ideal facet::getFlipGB()
444{
445        return this->flipGB;
446}
447
448/** Print the flipped GB*/
449inline void facet::printFlipGB()
450{
451#ifndef NDEBUG
452        idShow(this->flipGB);
453#endif
454}
455
456/** Set the UCN */
457inline void facet::setUCN(int n)
458{
459        this->UCN=n;
460}
461
462/** \brief Get the UCN
463* Returns the UCN iff this != NULL, else -1
464*/
465inline int facet::getUCN()
466{
467#ifndef NDEBUG
468  #if SIZEOF_LONG==8
469        if((this!=NULL && this!=(facet * const)0xfbfbfbfbfbfbfbfb))
470  #elif SIZEOF_LONG==4
471        if((this!=NULL && this!=(facet * const)0xfbfbfbfb))
472  #endif
473#endif
474#ifdef NDEBUG
475        if(this!=NULL)
476#endif
477                return this->UCN;
478        else
479                return -1;
480}
481
482/** Store an interior point of the facet */
483inline void facet::setInteriorPoint(int64vec *iv)
484{
485        if(this->interiorPoint!=NULL)
486                delete this->interiorPoint;
487        this->interiorPoint = iv64Copy(iv);
488}
489
490/** Returns a pointer to this->interiorPoint
491* MIND: iv64Copy returns a new int64vec
492* @see facet::getFacetNormal
493*/
494inline int64vec *facet::getInteriorPoint()
495{
496        return iv64Copy(this->interiorPoint);
497}
498
499inline const int64vec *facet::getRef2InteriorPoint()
500{
501        return (this->interiorPoint);
502}
503
504/** \brief Debugging function
505* prints the facet normal an all (codim-2)-facets that belong to it
506*/
507volatile void facet::fDebugPrint()
508{
509        facet *codim2Act;
510        codim2Act = this->codim2Ptr;
511        int64vec *fNormal;
512        fNormal = this->getFacetNormal();
513        printf("=======================\n");
514        printf("Facet normal = (");fNormal->show(1,1);printf(")\n");
515        printf("-----------------------\n");
516        printf("Codim2 facets:\n");
517        while(codim2Act!=NULL)
518        {
519                int64vec *f2Normal;
520                f2Normal = codim2Act->getFacetNormal();
521                printf("(");f2Normal->show(1,0);printf(")\n");
522                codim2Act = codim2Act->next;
523                delete f2Normal;
524        }
525        printf("=======================\n");
526        delete fNormal;
527}
528
529friend class gcone;     //Bad style
530
531
532/**
533*\brief Implements the cone structure
534*
535* A cone is represented by a linked list of facet normals
536* @see facet
537*/
538
539
540/** \brief Default constructor.
541 *
542 * Initialises this->next=NULL and this->facetPtr=NULL
543 */
544gcone::gcone()
545{
546        this->next=NULL;
547        this->prev=NULL;
548        this->facetPtr=NULL;    maybe this->facetPtr = new facet();
549        this->baseRing=currRing;
550        this->counter++;
551        this->UCN=this->counter;
552        this->numFacets=0;
553        this->ivIntPt=NULL;
554        this->gcRays=NULL;
555}
556
557/** \brief Constructor with ring and ideal
558 *
559 * This constructor takes the root ring and the root ideal as parameters and stores
560 * them in the private members gcone::rootRing and gcone::inputIdeal
561 * This constructor is only called once in the computation of the Gröbner fan,
562 * namely for the very first cone. Therefore pred is set to 1.
563 * Might set it to this->UCN though...
564 * Since knowledge of the root ring is only needed when using reverse search,
565 * this constructor is not needed when using the "second" method
566*/
567gcone::gcone(ring r, ideal I)
568{
569        this->next=NULL;
570        this->prev=NULL;
571        this->facetPtr=NULL;
572        this->inputIdeal=I;
573        this->baseRing=currRing;
574        this->counter++;
575        this->UCN=this->counter;
576        this->pred=1;
577        this->numFacets=0;
578        this->ivIntPt=NULL;
579        this->gcRays=NULL;
580}
581
582/** \brief Copy constructor
583 *
584 * Copies a cone, sets this->gcBasis to the flipped GB
585 * Call this only after a successful call to gcone::flip which sets facet::flipGB
586*/
587gcone::gcone(const gcone& gc, const facet &f)
588{
589        this->next=NULL;
590        this->prev=(gcone *)&gc; //comment in to get a tree
591        this->prev=NULL;
592        this->numVars=gc.numVars;
593        this->counter++;
594        this->UCN=this->counter;
595        this->pred=gc.UCN;
596        this->facetPtr=NULL;
597        this->gcBasis=idrCopyR(f.flipGB, f.flipRing);
598        this->inputIdeal=idCopy(this->gcBasis);
599        this->baseRing=rCopy(f.flipRing);
600        this->numFacets=0;
601        this->ivIntPt=NULL;
602        this->gcRays=NULL;
603}
604
605/** \brief Default destructor
606*/
607gcone::~gcone()
608{
609#ifndef NDEBUG
610  #if SIZEOF_LONG==8
611        if( ( this->gcBasis!=(ideal)(0xfbfbfbfbfbfbfbfb) ) && (this->gcBasis!=NULL) )
612                idDelete((ideal*)&this->gcBasis);
613  #elif SIZEOF_LONG!=8
614        if(this->gcBasis!=(ideal)0xfbfbfbfb)
615                idDelete((ideal *)&this->gcBasis);
616  #endif
617#else
618        if(this->gcBasis!=NULL)
619                idDelete((ideal *)&this->gcBasis);
620#endif
621        idDelete((ideal *)&this->gcBasis);
622        if(this->inputIdeal!=NULL)
623                idDelete((ideal *)&this->inputIdeal);
624        if (this->rootRing!=NULL && this->rootRing!=(ip_sring *)0xfefefefefefefefe)
625                rDelete(this->rootRing);
626        if(this->UCN!=1 && this->baseRing!=NULL)
627                rDelete(this->baseRing);
628        facet *fAct;
629        facet *fDel;
630        /*Delete the facet structure*/
631        fAct=this->facetPtr;
632        fDel=fAct;
633        while(fAct!=NULL)
634        {
635                fDel=fAct;
636                fAct=fAct->next;
637                delete fDel;
638        }
639        this->counter--;
640        should be deleted in noRevS
641        dd_FreeMatrix(this->ddFacets);
642        dd_FreeMatrix(this->ddFacets);
643        for(int ii=0;ii<this->numRays;ii++)
644                delete(gcRays[ii]);
645        omFree(gcRays);
646}
647
648/** Returns the number of cones existing at the time*/
649inline int gcone::getCounter()
650{
651        return this->counter;
652}
653
654/** \brief Set the interior point of a cone */
655inline void gcone::setIntPoint(int64vec *iv)
656{
657        if(this->ivIntPt!=NULL)
658                delete this->ivIntPt;
659        this->ivIntPt=iv64Copy(iv);
660}
661
662/** \brief Returns either a physical copy the interior point of a cone or just a reference to it.*/
663inline int64vec *gcone::getIntPoint(bool shallow)
664{
665        if(shallow==TRUE)
666                return this->ivIntPt;
667        else
668                return iv64Copy(this->ivIntPt);
669}
670
671/** \brief Print the interior point */
672inline void gcone::showIntPoint()
673{
674        ivIntPt->show();
675}
676
677/** \brief Print facets
678 * This is mainly for debugging purposes. Usually called from within gdb
679 */
680volatile void gcone::showFacets(const short codim)
681{
682        facet *f=this->facetPtr;
683        facet *f2=NULL;
684        if(codim==2)
685                f2=this->facetPtr->codim2Ptr;
686        while(f!=NULL)
687        {
688                int64vec *iv;
689                iv = f->getFacetNormal();
690                printf("(");iv->show(1,0);
691                if(f->isFlippable==FALSE)
692                        printf(")* ");
693                else
694                        printf(") ");
695                delete iv;
696                if(codim==2)
697                {
698                        f2=f->codim2Ptr;
699                        while(f2!=NULL)
700                        {
701                                printf("[");f2->getFacetNormal()->show(1,0);printf("]");
702                                f2 = f2->next;
703                        }
704                        printf("\n");
705                }
706                f=f->next;
707        }
708        printf("\n");
709}
710
711/** For debugging purposes only */
712static volatile void showSLA(facet &f)
713{
714        facet *fAct;
715        fAct = &f;
716        if(fAct!=NULL)
717        {
718                facet *codim2Act;
719                codim2Act = fAct->codim2Ptr;
720
721                printf("\n");
722                while(fAct!=NULL)
723                {
724                        int64vec *fNormal;
725                        fNormal=fAct->getFacetNormal();
726                        printf("(");fNormal->show(1,0);
727                        if(fAct->isFlippable==TRUE)
728                                printf(") ");
729                        else
730                                printf(")* ");
731                        delete fNormal;
732                        codim2Act = fAct->codim2Ptr;
733                        printf(" Codim2: ");
734                        while(codim2Act!=NULL)
735                        {
736                                int64vec *f2Normal;
737                                f2Normal = codim2Act->getFacetNormal();
738                                printf("(");f2Normal->show(1,0);printf(") ");
739                                delete f2Normal;
740                                codim2Act = codim2Act->next;
741                        }
742                        printf("UCN = %i\n",fAct->getUCN());
743                        fAct = fAct->next;
744                }
745        }
746}
747
748static void idDebugPrint(const ideal &I)
749{
750        int numElts=IDELEMS(I);
751        printf("Ideal with %i generators\n", numElts);
752        printf("Leading terms: ");
753        for (int ii=0;ii<numElts;ii++)
754        {
755                pWrite0(pHead(I->m[ii]));
756                printf(",");
757        }
758        printf("\n");
759}
760
761static void invPrint(const ideal &I)
762{
763        int numElts=IDELEMS(I);
764        cout << "inv = ";
765        for(int ii=0;ii<numElts;ii++);
766        {
767                pWrite0(pHead(I->m[ii]));
768                cout << ",";
769        }
770        cout << endl;
771}
772
773static bool isMonomial(const ideal &I)
774{
775        bool res = TRUE;
776        for(int ii=0;ii<IDELEMS(I);ii++)
777        {
778                if(pLength((poly)I->m[ii])>1)
779                {
780                        res = FALSE;
781                        break;
782                }
783        }
784        return res;
785}
786
787/** \brief Set gcone::numFacets */
788inline void gcone::setNumFacets()
789{
790}
791
792/** \brief Get gcone::numFacets */
793inline int gcone::getNumFacets()
794{
795        return this->numFacets;
796}
797
798inline int gcone::getUCN()
799{
800        if( this!=NULL) && ( this!=(gcone * const)0xfbfbfbfbfbfbfbfb && this!=(gcone * const)0xfbfbfbfb ) )
801                return this->UCN;
802        else
803                return -1;
804}
805
806inline int gcone::getPredUCN()
807{
808        return this->pred;
809}
810/** Returns a copy of the this->baseRing */
811inline ring gcone::getBaseRing()
812{
813        return rCopy(this->baseRing);
814}
815
816inline void gcone::setBaseRing(ring r)
817{
818        this->baseRing=rCopy(r);
819}
820
821inline ring gcone::getRef2BaseRing()
822{
823        return this->baseRing;
824}
825
826/** \brief Compute the normals of the cone
827 *
828 * This method computes a representation of the cone in terms of facet normals. It takes an ideal
829 * as its input. Redundancies are automatically removed using cddlib's dd_MatrixCanonicalize.
830 * Other methods for redundancy checkings might be implemented later. See Anders' diss p.44.
831 * Note that in order to use cddlib a 0-th column has to be added to the matrix since cddlib expects
832 * each row to represent an inequality of type const+x1+...+xn <= 0. While computing the normals we come across
833 * the set \f$ \partial\mathcal{G} \f$ which we might store for later use. C.f p71 of journal
834 * As a result of this procedure the pointer facetPtr points to the first facet of the cone.
835 *
836 * Optionally, if the parameter bool compIntPoint is set to TRUE the method will also compute
837 * an interior point of the cone.
838                 */
839void gcone::getConeNormals(const ideal &I, bool compIntPoint)
840{
841#ifdef gfanp
842        timeval start, end;
843        gettimeofday(&start, 0);
844#endif
845        poly aktpoly;
846        int rows;                        will contain the dimensions of the ineq matrix - deprecated by
847        dd_rowrange ddrows;
848        dd_colrange ddcols;
849        dd_rowset ddredrows;             # of redundant rows in ddineq
850        dd_rowset ddlinset;              the opposite
851        dd_rowindex ddnewpos=NULL;                 all to make dd_Canonicalize happy
852        dd_NumberType ddnumb=dd_Integer; Number type
853        dd_ErrorType dderr=dd_NoError;
854        Compute the # inequalities i.e. rows of the matrix
855        rows=0; Initialization
856        for (int ii=0;ii<IDELEMS(I);ii++)
857        {
858                aktpoly=(poly)I->m[ii];
859                rows=rows+pLength(aktpoly)-1;
860                rows=rows+pLength((poly)I->m[ii])-1;
861        }
862
863        dd_rowrange aktmatrixrow=0;      needed to store the diffs of the expvects in the rows of ddineq
864        ddrows=rows;
865        ddcols=this->numVars;
866        dd_MatrixPtr ddineq;            Matrix to store the inequalities
867        ddineq=dd_CreateMatrix(ddrows,ddcols+1); The first col has to be 0 since cddlib checks for additive consts there
868
869         We loop through each g\in GB and compute the resulting inequalities
870        for (int i=0; i<IDELEMS(I); i++)
871        {
872                aktpoly=(poly)I->m[i];          get aktpoly as i-th component of I
873                simpler version of storing expvect diffs
874                int *leadexpv=(int*)omAlloc(((this->numVars)+1)*sizeof(int));
875                pGetExpV(aktpoly,leadexpv);
876                poly pNextTerm=aktpoly;
877                while(pNext(pNextTerm)/*pNext(aktpoly)*/!=NULL)
878                {
879                        pNextTerm/*aktpoly*/=pNext(pNextTerm);
880                        int *tailexpv=(int*)omAlloc(((this->numVars)+1)*sizeof(int));
881                        pGetExpV(pNextTerm,tailexpv);
882                        for(int kk=1;kk<=this->numVars;kk++)
883                        {
884                                dd_set_si(ddineq->matrix[(dd_rowrange)aktmatrixrow][kk],leadexpv[kk]-tailexpv[kk]);
885                        }
886                        aktmatrixrow += 1;
887                        omFree(tailexpv);
888                }
889                omFree(leadexpv);
890        } for
891#if true
892        /*Let's make the preprocessing here. This could already be done in the above for-loop,
893        * but for a start it is more convenient here.
894        * We check the necessary condition of FJT p.18
895        * Quote: [...] every non-zero spoly should have at least one of its terms in inv(G)
896        */
897        ideal initialForm=idInit(IDELEMS(I),1);
898        int64vec *gamma=new int64vec(this->numVars);
899        int falseGammaCounter=0;
900        int *redRowsArray=NULL;
901        int num_alloc=0;
902        int num_elts=0;
903        for(int ii=0;ii<ddineq->rowsize;ii++)
904        {
905                ideal initialForm=idInit(IDELEMS(I),I->rank);
906                read row ii into gamma
907                int64 tmp;
908                int64vec *gamma=new int64vec(this->numVars);
909                for(int jj=1;jj<=this->numVars;jj++)
910                {
911                        int64 tmp;
912                        tmp=(int64)mpq_get_d(ddineq->matrix[ii][jj]);
913                        (*gamma)[jj-1]=(int64)tmp;
914                }
915                computeInv((ideal&)I,initialForm,*gamma);
916                delete gamma;
917                Create leading ideal
918                ideal L=idInit(IDELEMS(initialForm),1);
919                for(int jj=0;jj<IDELEMS(initialForm);jj++)
920                {
921                        poly p=pHead(initialForm->m[jj]);
922                        L->m[jj]=pCopy(/*pHead(initialForm->m[jj]))*/p);
923                        pDelete(&p);
924                }
925
926                LObject *P = new sLObject();TODO What's the difference between sLObject and LObject?
927                memset(P,0,sizeof(LObject));
928
929                for(int jj=0;jj<=IDELEMS(initialForm)-2;jj++)
930                {
931                        bool isMaybeFacet=FALSE;
932                        P->p1=initialForm->m[jj];       build spolys of initialForm in_v
933
934                        for(int kk=jj+1;kk<=IDELEMS(initialForm)-1;kk++)
935                        {
936                                P->p2=initialForm->m[kk];
937                                ksCreateSpoly(P);
938                                if(P->p!=NULL)  spoly non zero=?
939                                {
940                                        poly p;NOTE Don't use pInit here. Evil memleak will follow
941                                        poly q;
942                                        poly pDel,qDel;
943                                        p=pCopy(P->p);
944                                        q=pHead(p);     Monomial q
945                                        pDelete(&q);
946                                        pDel=p; qDel=q;
947                                        isMaybeFacet=FALSE;
948                                        TODO: Suffices to check LTs here
949                                        while(p!=NULL)
950                                        {
951                                                q=pHead(p);
952                                                for(int ll=0;ll<IDELEMS(L);ll++)
953                                                {
954                                                        if(pLmEqual(L->m[ll],q) || pDivisibleBy(L->m[ll],q))
955                                                        {
956                                                                isMaybeFacet=TRUE;
957                                                                break;for
958                                                        }
959                                                }
960                                                pDelete(&q);
961                                                if(isMaybeFacet==TRUE)
962                                                {
963                                                        break;while(p!=NULL)
964                                                }
965                                                p=pNext(p);
966                                        }while
967                                        pDelete(&p);//NOTE Better to use pDel and qDel. Commenting in this line will not work!
968                                        if(q!=NULL) pDelete(&q);
969                                        pDelete(&pDel);
970                                        pDelete(&qDel);
971                                        if(isMaybeFacet==FALSE)
972                                        {
973                                                dd_set_si(ddineq->matrix[ii][0],1);
974                                                if(num_alloc==0)
975                                                        num_alloc += 1;
976                                                else
977                                                        num_alloc += 1;
978                                                if(num_alloc==num_elts) num_alloc==0 ? num_alloc=1 : num_alloc*=2;
979
980                                                void *tmp = realloc(redRowsArray,(num_alloc*sizeof(int)));
981                                                if(!tmp)
982                                                {
983                                                        WerrorS("Woah dude! Couldn't realloc memory\n");
984                                                        exit(-1);
985                                                }
986                                                redRowsArray = (int*)tmp;
987                                                redRowsArray[num_elts]=ii;
988                                                num_elts++;
989                                                break;//for(int kk, since we have found one that is not in L
990                                                goto _start;    mea culpa, mea culpa, mea maxima culpa
991                                        }
992                                }if(P->p!=NULL)
993                                pDelete(&(P->p));
994                        }for k
995                }for jj
996                _start:;
997                idDelete(&L);
998                delete P;
999                idDelete(&initialForm);
1000        }for(ii<ddineq-rowsize
1001        delete gamma;
1002        int offset=0;needed for correction of redRowsArray[ii]
1003#ifdef gfan_DEBUG
1004        printf("Removed %i of %i in preprocessing step\n",num_elts,ddineq->rowsize);
1005#endif
1006        for( int ii=0;ii<num_elts;ii++ )
1007        {
1008                dd_MatrixRowRemove(&ddineq,redRowsArray[ii]+1-offset);cddlib sucks at enumeration
1009                offset++;
1010        }
1011        free(redRowsArray);NOTE May crash on some machines.
1012        /*And now for the strictly positive rows
1013        * Doesn't gain significant speedup
1014        */
1015        /*int *posRowsArray=NULL;
1016        num_alloc=0;
1017        num_elts=0;
1018        for(int ii=0;ii<ddineq->rowsize;ii++)
1019        {
1020                int64vec *ivPos = new int64vec(this->numVars);
1021                for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
1022                        (*ivPos)[jj]=(int)mpq_get_d(ddineq->matrix[ii][jj+1]);
1023                bool isStrictlyPos=FALSE;
1024                int posCtr=0;
1025                for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
1026                {
1027                        int64vec *ivCanonical = new int64vec(this->numVars);
1028                        jj==0 ? (*ivCanonical)[ivPos->length()-1]=1 : (*ivCanonical)[jj-1]=1;
1029                        if(dotProduct(*ivCanonical,*ivPos)!=0)
1030                        {
1031                                if ((*ivPos)[jj]>=0)
1032                                {
1033                                        posCtr++;
1034                                }
1035                        }
1036                        delete ivCanonical;
1037                }
1038                if(posCtr==ivPos->length())
1039                        isStrictlyPos=TRUE;
1040                if(isStrictlyPos==TRUE)
1041                {
1042                        if(num_alloc==0)
1043                                num_alloc += 1;
1044                        else
1045                                num_alloc += 1;
1046                        void *tmp = realloc(posRowsArray,(num_alloc*sizeof(int)));
1047                        if(!tmp)
1048                        {
1049                                WerrorS("Woah dude! Couldn't realloc memory\n");
1050                                exit(-1);
1051                        }
1052                        posRowsArray = (int*)tmp;
1053                        posRowsArray[num_elts]=ii;
1054                        num_elts++;
1055                }
1056                delete ivPos;
1057        }
1058        offset=0;
1059        for(int ii=0;ii<num_elts;ii++)
1060        {
1061                dd_MatrixRowRemove(&ddineq,posRowsArray[ii]+1-offset);
1062                offset++;
1063        }
1064        free(posRowsArray);*/
1065#endif
1066
1067        dd_MatrixCanonicalize(&ddineq, &ddlinset, &ddredrows, &ddnewpos, &dderr);
1068        ddrows = ddineq->rowsize;       Size of the matrix with redundancies removed
1069        ddcols = ddineq->colsize;
1070
1071        this->ddFacets = dd_CopyMatrix(ddineq);
1072
1073        /*Write the normals into class facet*/
1074        facet *fAct;    pointer to active facet
1075        int numNonFlip=0;
1076        for (int kk = 0; kk<ddrows; kk++)
1077        {
1078                int64 ggT=1;NOTE Why does (int)mpq_get_d(ddineq->matrix[kk][1]) not work?
1079                int64vec *load = new int64vec(this->numVars);int64vec to store a single facet normal that will then be stored via setFacetNormal
1080                for (int jj = 1; jj <ddcols; jj++)
1081                {
1082                        int64 val;
1083                        val = (int64)mpq_get_d(ddineq->matrix[kk][jj]);
1084                        (*load)[jj-1] = val;    store typecasted entry at pos jj-1 of load
1085                        ggT = int64gcd(ggT,/*(int64&)foo*/val);
1086                }for (int jj = 1; jj <ddcols; jj++)
1087                if(ggT>1)
1088                {
1089                        for(int ll=0;ll<this->numVars;ll++)
1090                                (*load)[ll] /= ggT;make primitive vector
1091                }
1092                /*Quick'n'dirty hack for flippability. Executed only if gcone::hasHomInput==FALSE
1093                * Otherwise every facet intersects the positive orthant
1094                */
1095                if(gcone::hasHomInput==FALSE)
1096                {
1097                        TODO: No dP needed
1098                        bool isFlip=FALSE;
1099                        for(int jj = 0; jj<load->length(); jj++)
1100                        {
1101                                int64vec *ivCanonical = new int64vec(load->length());
1102                                (*ivCanonical)[jj]=1;
1103                                if (dotProduct(*load,*ivCanonical)<0)
1104                                {
1105                                        isFlip=TRUE;
1106                                        break;  //URGHS
1107                                }
1108                                delete ivCanonical;
1109                                if((*load)[jj]<0)
1110                                {
1111                                        isFlip=TRUE;
1112                                        break;
1113                                }
1114                        }/*End of check for flippability*/
1115                        if(iv64isStrictlyPositive(load))
1116                                isFlip=TRUE;
1117                        if(isFlip==FALSE)
1118                        {
1119                                this->numFacets++;
1120                                numNonFlip++;
1121                                if(this->numFacets==1)
1122                                {
1123                                        facet *fRoot = new facet();
1124                                        this->facetPtr = fRoot;
1125                                        fAct = fRoot;
1126                                }
1127                                else
1128                                {
1129                                        fAct->next = new facet();
1130                                        fAct = fAct->next;
1131                                }
1132                                fAct->isFlippable=FALSE;
1133                                fAct->setFacetNormal(load);
1134                                fAct->setUCN(this->getUCN());
1135#ifdef gfan_DEBUG
1136                                printf("Marking facet (");load->show(1,0);printf(") as non flippable\n");
1137#endif
1138                        }
1139                        else
1140                        {
1141                                this->numFacets++;
1142                                if(this->numFacets==1)
1143                                {
1144                                        facet *fRoot = new facet();
1145                                        this->facetPtr = fRoot;
1146                                        fAct = fRoot;
1147                                }
1148                                else
1149                                {
1150                                        fAct->next = new facet();
1151                                        fAct = fAct->next;
1152                                }
1153                                fAct->isFlippable=TRUE;
1154                                fAct->setFacetNormal(load);
1155                                fAct->setUCN(this->getUCN());
1156                        }
1157                }hasHomInput==FALSE
1158                else    Every facet is flippable
1159                {       /*Now load should be full and we can call setFacetNormal*/
1160                        this->numFacets++;
1161                        if(this->numFacets==1)
1162                        {
1163                                facet *fRoot = new facet();
1164                                this->facetPtr = fRoot;
1165                                fAct = fRoot;
1166                        }
1167                        else
1168                        {
1169                                fAct->next = new facet();
1170                                fAct = fAct->next;
1171                        }
1172                        fAct->isFlippable=TRUE;
1173                        fAct->setFacetNormal(load);
1174                        fAct->setUCN(this->getUCN());
1175                }if (isFlippable==FALSE)
1176                delete load;
1177        }for (int kk = 0; kk<ddrows; kk++)
1178
1179        In cases like I=<x-1,y-1> there are only non-flippable facets...
1180        if(numNonFlip==this->numFacets)
1181        {
1182                WerrorS ("Only non-flippable facets. Terminating...\n");
1183                exit(-1);//Bit harsh maybe...
1184        }
1185
1186        /*
1187        Now we should have a linked list containing the facet normals of those facets that are
1188        -irredundant
1189        -flipable
1190        Adressing is done via *facetPtr
1191        */
1192        if (compIntPoint==TRUE)
1193        {
1194                int64vec *iv = new int64vec(this->numVars);
1195                dd_MatrixPtr posRestr=dd_CreateMatrix(this->numVars,this->numVars+1);
1196                int jj=1;
1197                for (int ii=0;ii<=this->numVars;ii++)
1198                {
1199                        dd_set_si(posRestr->matrix[ii][jj],1);
1200                        jj++;
1201                }
1202                dd_MatrixAppendTo(&ddineq,posRestr);
1203                interiorPoint(ddineq, *iv);     NOTE ddineq contains non-flippable facets
1204                this->setIntPoint(iv);  stores the interior point in gcone::ivIntPt
1205                delete iv;
1206                dd_FreeMatrix(posRestr);
1207        }
1208        Clean up but don't delete the return value!
1209        dd_FreeMatrix(ddineq);
1210        set_free(ddredrows);check
1211        set_free(ddlinset);check
1212        free(ddnewpos);//<-- NOTE Here the crash occurs omAlloc issue?
1213#ifdef gfanp
1214        gettimeofday(&end, 0);
1215        time_getConeNormals += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
1216#endif
1217
1218}gcone::getConeNormals(ideal I)
1219
1220/** \brief Compute the (codim-2)-facets of a given cone
1221 * This method is used during noRevS
1222 * Additionally we check whether the codim2-facet normal is strictly positive. Otherwise
1223 * the facet is marked as non-flippable.
1224 */
1225void gcone::getCodim2Normals(const gcone &gc)
1226{
1227#ifdef gfanp
1228        timeval start, end;
1229        gettimeofday(&start, 0);
1230#endif
1231        this->facetPtr->codim2Ptr = new facet(2);       //instantiate a (codim-2)-facet
1232        facet *fAct;
1233        fAct = this->facetPtr;
1234        facet *codim2Act;
1235        codim2Act = this->facetPtr->codim2Ptr;
1236        dd_MatrixPtr ddineq;,P,ddakt;
1237        dd_ErrorType err;
1238        ddineq = facets2Matrix(gc);     //get a matrix representation of the cone
1239        ddineq = dd_CopyMatrix(gc.ddFacets);
1240        /*Now set appropriate linearity*/
1241        for (int ii=0; ii<this->numFacets; ii++)
1242        {
1243                dd_rowset impl_linset, redset;
1244                dd_rowindex newpos;
1245                dd_MatrixPtr ddakt;
1246                ddakt = dd_CopyMatrix(ddineq);
1247                ddakt->representation=dd_Inequality;    //Not using this makes it faster. But why does the quick check below still work?
1248                ddakt->representation=dd_Generator;
1249                set_addelem(ddakt->linset,ii+1);/*Now set appropriate linearity*/
1250#ifdef gfanp
1251                timeval t_ddMC_start, t_ddMC_end;
1252                gettimeofday(&t_ddMC_start,0);
1253#endif
1254                dd_MatrixCanonicalize(&ddakt, &impl_linset, &redset, &newpos, &err);
1255                dd_PolyhedraPtr ddpolyh;
1256                ddpolyh=dd_DDMatrix2Poly(ddakt, &err);
1257                ddpolyh=dd_DDMatrix2Poly2(ddakt, dd_MaxCutoff, &err);
1258                dd_MatrixPtr P;
1259                P=dd_CopyGenerators(ddpolyh);
1260                dd_FreePolyhedra(ddpolyh);
1261                TODO Call for one cone , normalize - check equalities - plus lineality -done
1262#ifdef gfanp
1263                gettimeofday(&t_ddMC_end,0);
1264                t_ddMC += (t_ddMC_end.tv_sec - t_ddMC_start.tv_sec + 1e-6*(t_ddMC_end.tv_usec - t_ddMC_start.tv_usec));
1265#endif
1266                /* We loop through each row of P normalize it by making all
1267                * entries integer ones and add the resulting vector to the
1268                * int matrix facet::codim2Facets */
1269                for (int jj=1;jj<=/*ddakt*/P->rowsize;jj++)
1270                {
1271                        fAct->numCodim2Facets++;
1272                        if(fAct->numCodim2Facets==1)
1273                        {
1274                                fAct->codim2Ptr = new facet(2);
1275                                codim2Act = fAct->codim2Ptr;
1276                        }
1277                        else
1278                        {
1279                                codim2Act->next = new facet(2);
1280                                codim2Act = codim2Act->next;
1281                        }
1282                        int64vec *n = new int64vec(this->numVars);
1283#ifdef gfanp
1284                        timeval t_mI_start, t_mI_end;
1285                        gettimeofday(&t_mI_start,0);
1286#endif
1287                        makeInt(P,jj,*n);
1288                        /*for(int kk=0;kk<this->numVars;kk++)
1289                        {
1290                                int foo;
1291                                foo = (int)mpq_get_d(ddakt->matrix[ii][kk+1]);
1292                                (*n)[kk]=foo;
1293                        }*/
1294#ifdef gfanp
1295                        gettimeofday(&t_mI_end,0);
1296                        t_mI += (t_mI_end.tv_sec - t_mI_start.tv_sec + 1e-6*(t_mI_end.tv_usec - t_mI_start.tv_usec));
1297#endif
1298                        codim2Act->setFacetNormal(n);
1299                        delete n;
1300                }
1301                /*We check whether the facet spanned by the codim-2 facets
1302                * intersects with the positive orthant. Otherwise we define this
1303                * facet to be non-flippable. Works since we set the appropriate
1304                * linearity for ddakt above.
1305                */
1306                TODO It might be faster to compute jus the implied equations instead of a relative interior point
1307                int64vec *iv_intPoint = new int64vec(this->numVars);
1308                dd_MatrixPtr shiftMatrix;
1309                dd_MatrixPtr intPointMatrix;
1310                shiftMatrix = dd_CreateMatrix(this->numVars,this->numVars+1);
1311                for(int kk=0;kk<this->numVars;kk++)
1312                {
1313                        dd_set_si(shiftMatrix->matrix[kk][0],1);
1314                        dd_set_si(shiftMatrix->matrix[kk][kk+1],1);
1315                }
1316                intPointMatrix=dd_MatrixAppend(ddakt,shiftMatrix);
1317 #ifdef gfanp
1318                timeval t_iP_start, t_iP_end;
1319                gettimeofday(&t_iP_start, 0);
1320 #endif
1321                interiorPoint(intPointMatrix,*iv_intPoint);
1322 //             dd_rowset impl_linste,lbasis;
1323 //             dd_LPSolutionPtr lps=NULL;
1324 //             dd_ErrorType err;
1325 //             dd_FindRelativeInterior(intPointMatrix, &impl_linset, &lbasis, &lps, &err);
1326 #ifdef gfanp
1327                gettimeofday(&t_iP_end, 0);
1328                t_iP += (t_iP_end.tv_sec - t_iP_start.tv_sec + 1e-6*(t_iP_end.tv_usec - t_iP_start.tv_usec));
1329 #endif
1330                for(int ll=0;ll<this->numVars;ll++)
1331                {
1332                        if( (*iv_intPoint)[ll] < 0 )
1333                        {
1334                                fAct->isFlippable=FALSE;
1335                                break;
1336                        }
1337                }
1338                /*End of check*/
1339                /*This test should be way less time consuming*/
1340#ifdef gfanp
1341                timeval t_iP_start, t_iP_end;
1342                gettimeofday(&t_iP_start, 0);
1343#endif
1344                bool containsStrictlyPosRay=TRUE;
1345                for(int ii=0;ii<ddakt->rowsize;ii++)
1346                {
1347                        containsStrictlyPosRay=TRUE;
1348                        for(int jj=1;jj<this->numVars;jj++)
1349                        {
1350                                if(ddakt->matrix[ii][jj]<=0)
1351                                {
1352                                        containsStrictlyPosRay=FALSE;
1353                                        break;
1354                                }
1355                        }
1356                        if(containsStrictlyPosRay==TRUE)
1357                                break;
1358                }
1359                if(containsStrictlyPosRay==FALSE)
1360                TODO Not sufficient. Intersect with pos orthant for pos int
1361                        fAct->isFlippable=FALSE;
1362#ifdef gfanp
1363                gettimeofday(&t_iP_end, 0);
1364                t_iP += (t_iP_end.tv_sec - t_iP_start.tv_sec + 1e-6*(t_iP_end.tv_usec - t_iP_start.tv_usec));
1365#endif
1366                /**/
1367                fAct = fAct->next;
1368                dd_FreeMatrix(ddakt);
1369                dd_FreeMatrix(P);
1370        }for
1371        dd_FreeMatrix(ddineq);
1372#ifdef gfanp
1373        gettimeofday(&end, 0);
1374        time_getCodim2Normals += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
1375#endif
1376}
1377
1378/** Really extremal rays this time ;)
1379* Extremal rays are unique modulo the homogeneity space.
1380* Therefore we dd_MatrixAppend gc->ddFacets and gcone::dd_LinealitySpace
1381* into ddineq. Next we compute the extremal rays of the so given subspace.
1382* Figuring out whether a ray belongs to a given facet(normal) is done by
1383* checking whether the inner product of the ray with the normal is zero.
1384* We use ivAdd here which returns a new int64vec. Therefore we need to avoid
1385* a memory leak which would be cause by the line
1386* iv=ivAdd(iv,b)
1387* So we keep pointer tmp to iv and delete(tmp), so there should not occur a
1388* memleak
1389* TODO normalization
1390*/
1391void gcone::getExtremalRays(const gcone &gc)
1392{
1393#ifdef gfanp
1394        timeval start, end;
1395        gettimeofday(&start, 0);
1396        timeval poly_start, poly_end;
1397        gettimeofday(&poly_start,0);
1398#endif
1399        Add lineality space - dd_LinealitySpace
1400        dd_MatrixPtr ddineq;
1401        dd_ErrorType err;
1402        if(dd_LinealitySpace->rowsize>0)//The linspace might be 0
1403                ddineq = dd_AppendMatrix(gc.ddFacets,gcone::dd_LinealitySpace);
1404        else
1405                ddineq = dd_CopyMatrix(gc.ddFacets);
1406        ddineq = (dd_LinealitySpace->rowsize>0) ? dd_AppendMatrix(gc.ddFacets,gcone::dd_LinealitySpace) : dd_CopyMatrix(gc.ddFacets);
1407        /* In case the input is non-homogeneous we add constrains for the positive orthant.
1408        * This is justified by the fact that for non-homog ideals we only consider the
1409        * restricted fan. This way we can be sure to find strictly positive interior points.
1410        * This in turn makes life easy when checking for flippability!
1411        * Drawback: Makes the LP larger so probably slows down computations a wee bit.
1412        */
1413        dd_MatrixPtr ddPosRestr;
1414        if(hasHomInput==FALSE)
1415        {
1416                dd_MatrixPtr tmp;
1417                ddPosRestr=dd_CreateMatrix(this->numVars,this->numVars+1);
1418                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1419                        dd_set_si(ddPosRestr->matrix[ii][ii+1],1);
1420                dd_MatrixAppendTo(&ddineq,ddPosRestr);
1421                assert(ddineq);
1422                dd_FreeMatrix(ddPosRestr);
1423        }
1424        dd_PolyhedraPtr ddPolyh;
1425        ddPolyh = dd_DDMatrix2Poly(ddineq, &err);
1426        dd_MatrixPtr P;
1427        P=dd_CopyGenerators(ddPolyh);
1428        dd_FreePolyhedra(ddPolyh);
1429        dd_FreeMatrix(ddineq);
1430#ifdef gfanp
1431        gettimeofday(&poly_end,0);
1432        t_ddPolyh += (poly_end.tv_sec - poly_start.tv_sec + 1e-6*(poly_end.tv_usec - poly_start.tv_usec));
1433#endif
1434        /* Compute interior point on the fly*/
1435        int64vec *ivIntPointOfCone = new int64vec(this->numVars);
1436        mpq_t *colSum = new mpq_t[this->numVars];
1437        int denom[this->numVars];//denominators of colSum
1438        NOTE TODO need to gcd of rows and factor out! -> makeInt
1439        /*for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
1440        {
1441                mpq_init(colSum[jj]);
1442                for(int ii=0;ii<P->rowsize;ii++)
1443                {
1444                        mpq_t tmp; mpq_init(tmp);
1445                        mpq_t sum; mpq_init(sum);
1446                        mpq_set(sum,colSum[jj]);
1447                        mpq_add(tmp,sum,P->matrix[ii][jj+1]);
1448                        mpq_set(colSum[jj],tmp);
1449                        mpq_clear(tmp);
1450                        mpq_clear(sum);
1451                }
1452                mpz_t den; mpz_init(den);
1453                mpq_get_den(den,colSum[jj]);
1454                denom[jj]=(int)mpz_get_si(den);
1455                mpz_clear(den);
1456        }
1457        Now compute lcm of denominators of colSum[jj]
1458        NOTE gcd as well and normalise instantly?
1459        mpz_t kgV; mpz_init(kgV);
1460        mpz_set_str(kgV,"1",10);
1461        mpz_t den; mpz_init(den);
1462        mpz_t tmp; mpz_init(tmp);
1463        mpq_get_den(tmp,colSum[0]);
1464        for (int ii=0;ii<(this->numVars)-1;ii++)
1465        {
1466                mpq_get_den(den,colSum[ii+1]);
1467                mpz_lcm(kgV,tmp,den);
1468                mpz_set(tmp, kgV);
1469        }
1470        mpq_t qkgV;
1471        mpq_init(qkgV);
1472        mpq_set_z(qkgV,kgV);
1473        mpz_clear(kgV);
1474        mpz_clear(den);
1475        mpz_clear(tmp);*/
1476        int64vec *foo = new int64vec(this->numVars);
1477        for(int ii=0;ii<P->rowsize;ii++)
1478        {
1479                int64vec *foo = new int64vec(this->numVars);
1480                int64vec *tmp = ivIntPointOfCone;
1481                makeInt(P,ii+1,*foo);
1482                ivIntPointOfCone = iv64Add(ivIntPointOfCone,foo);
1483                delete tmp;
1484                delete foo;
1485        }
1486        delete foo;
1487        int64 ggT=(*ivIntPointOfCone)[0];
1488        for (int ii=0;ii<(this->numVars);ii++)
1489        {
1490                mpq_t product;
1491                mpq_init(product);
1492                mpq_mul(product,qkgV,colSum[ii]);
1493                (*ivIntPointOfCone)[ii]=(int64)mpz_get_d(mpq_numref(product));
1494                if( (*ivIntPointOfCone)[ii]>INT_MAX )
1495                        WarnS("Interior point exceeds INT_MAX!\n");
1496                mpq_clear(product);
1497                Compute intgcd
1498                ggT=int64gcd(ggT,(*ivIntPointOfCone)[ii]);
1499        }
1500
1501        Divide out a common gcd > 1
1502        if(ggT>1)
1503        {
1504                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1505                {
1506                        (*ivIntPointOfCone)[ii] /= ggT;
1507                        if( (*ivIntPointOfCone)[ii]>INT_MAX ) WarnS("Interior point still exceeds INT_MAX after GCD!\n");
1508                }
1509        }
1510        mpq_clear(qkgV);
1511        delete [] colSum;
1512        /*For homogeneous input (like Det3,3,5) the int points may be negative. So add a suitable multiple of (1,_,1)*/
1513        if(hasHomInput==TRUE && iv64isStrictlyPositive(ivIntPointOfCone)==FALSE)
1514        {
1515                int64vec *ivOne = new int64vec(this->numVars);
1516                int maxNegEntry=0;
1517                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1518                {
1519                        (*ivOne)[ii]=1;
1520                        if ((*ivIntPointOfCone)[ii]<maxNegEntry) maxNegEntry=(*ivIntPointOfCone)[ii];
1521                }
1522                maxNegEntry *= -1;
1523                maxNegEntry++;To be on the safe side
1524                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1525                        (*ivOne)[ii]=maxNegEntry;
1526                int64vec *tmp=ivIntPointOfCone;
1527                ivIntPointOfCone=iv64Add(ivIntPointOfCone,ivOne);
1528                delete(tmp);
1529                while( !iv64isStrictlyPositive(ivIntPointOfCone) )
1530                {
1531                        int64vec *tmp = ivIntPointOfCone;
1532                        for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
1533                                (*ivOne)[jj] = (*ivOne)[jj] << 1; //times 2
1534                        ivIntPointOfCone = ivAdd(ivIntPointOfCone,ivOne);
1535                        delete tmp;
1536                }
1537                delete ivOne;
1538                int64 ggT=(*ivIntPointOfCone)[0];
1539                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1540                        ggT=int64gcd( ggT, (*ivIntPointOfCone)[ii]);
1541                if(ggT>1)
1542                {
1543                        for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
1544                                (*ivIntPointOfCone)[jj] /= ggT;
1545                }
1546        }
1547        assert(iv64isStrictlyPositive(ivIntPointOfCone));
1548
1549        this->setIntPoint(ivIntPointOfCone);
1550        delete(ivIntPointOfCone);
1551        /* end of interior point computation*/
1552
1553        Loop through the rows of P and check whether fNormal*row[i]=0 => row[i] belongs to fNormal
1554        int rows=P->rowsize;
1555        facet *fAct=gc.facetPtr;
1556        Construct an array to hold the extremal rays of the cone
1557        this->gcRays = (int64vec**)omAlloc0(sizeof(int64vec*)*P->rowsize);
1558        for(int ii=0;ii<P->rowsize;ii++)
1559        {
1560                int64vec *rowvec = new int64vec(this->numVars);
1561                makeInt(P,ii+1,*rowvec);get an integer entry instead of rational, rowvec is primitve
1562                this->gcRays[ii] = iv64Copy(rowvec);
1563                delete rowvec;
1564        }
1565        this->numRays=P->rowsize;
1566        Check which rays belong to which facet
1567        while(fAct!=NULL)
1568        {
1569                const int64vec *fNormal; = new int64vec(this->numVars);
1570                fNormal = fAct->getRef2FacetNormal();->getFacetNormal();
1571                int64vec *ivIntPointOfFacet = new int64vec(this->numVars);
1572                for(int ii=0;ii<rows;ii++)
1573                {
1574                        if(dotProduct(*fNormal,this->gcRays[ii])==0)
1575                        {
1576                                int64vec *tmp = ivIntPointOfFacet;Prevent memleak
1577                                fAct->numCodim2Facets++;
1578                                facet *codim2Act;
1579                                if(fAct->numCodim2Facets==1)
1580                                {
1581                                        fAct->codim2Ptr = new facet(2);
1582                                        codim2Act = fAct->codim2Ptr;
1583                                }
1584                                else
1585                                {
1586                                        codim2Act->next = new facet(2);
1587                                        codim2Act = codim2Act->next;
1588                                }
1589                                codim2Act->setFacetNormal(rowvec);
1590                                Rather just let codim2Act point to the corresponding int64vec of gcRays
1591                                codim2Act->fNormal=this->gcRays[ii];
1592                                fAct->numRays++;
1593                                Memleak avoided via tmp
1594                                ivIntPointOfFacet=iv64Add(ivIntPointOfFacet,this->gcRays[ii]);
1595                                Now tmp still points to the OLD address of ivIntPointOfFacet
1596                                delete(tmp);
1597
1598                        }
1599                }For non-homog input ivIntPointOfFacet should already be >0 here
1600                if(!hasHomInput) {assert(iv64isStrictlyPositive(ivIntPointOfFacet));}
1601                if we have no strictly pos ray but the input is homogeneous
1602                then add a suitable multiple of (1,...,1)
1603                if( !iv64isStrictlyPositive(ivIntPointOfFacet) && hasHomInput==TRUE)
1604                {
1605                        int64vec *ivOne = new int64vec(this->numVars);
1606                        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1607                                (*ivOne)[ii]=1;
1608                        while( !iv64isStrictlyPositive(ivIntPointOfFacet) )
1609                        {
1610                                int64vec *tmp = ivIntPointOfFacet;
1611                                for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
1612                                {
1613                                        (*ivOne)[jj] = (*ivOne)[jj] << 1; times 2
1614                                }
1615                                ivIntPointOfFacet = iv64Add(ivIntPointOfFacet/*diff*/,ivOne);
1616                                delete tmp;
1617                        }
1618                        delete ivOne;
1619                }
1620                int64 ggT=(*ivIntPointOfFacet)[0];
1621                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1622                        ggT=int64gcd(ggT,(*ivIntPointOfFacet)[ii]);
1623                if(ggT>1)
1624                {
1625                        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1626                                (*ivIntPointOfFacet)[ii] /= ggT;
1627                }
1628                fAct->setInteriorPoint(ivIntPointOfFacet);
1629
1630                delete(ivIntPointOfFacet);
1631                Now (if we have at least 3 variables) do a bubblesort on the rays
1632                /*if(this->numVars>2)
1633                {
1634                        facet *A[fAct->numRays-1];
1635                        facet *f2Act=fAct->codim2Ptr;
1636                        for(unsigned ii=0;ii<fAct->numRays;ii++)
1637                        {
1638                                A[ii]=f2Act;
1639                                f2Act=f2Act->next;
1640                        }
1641                        bool exchanged=FALSE;
1642                        unsigned n=fAct->numRays-1;
1643                        do
1644                        {
1645                                exchanged=FALSE;n=fAct->numRays-1;
1646                                for(unsigned ii=0;ii<=n-1;ii++)
1647                                {
1648                                        if((A[ii]->fNormal)->compare((A[ii+1]->fNormal))==1)
1649                                        {
1650                                                Swap rays
1651                                                cout << "Swapping ";
1652                                                A[ii]->fNormal->show(1,0); cout << " with "; A[ii+1]->fNormal->show(1,0); cout << endl;
1653                                                A[ii]->next=A[ii+1]->next;
1654                                                if(ii>0)
1655                                                        A[ii-1]->next=A[ii+1];
1656                                                A[ii+1]->next=A[ii];
1657                                                if(ii==0)
1658                                                        fAct->codim2Ptr=A[ii+1];
1659                                                end swap
1660                                                facet *tmp=A[ii];swap in list
1661                                                A[ii+1]=A[ii];
1662                                                A[ii]=tmp;
1663                                                tmp=NULL;
1664                                        }
1665                                }
1666                                n--;
1667                        }while(exchanged==TRUE && n>=0);
1668                }*/if pVariables>2
1669                delete fNormal;
1670                fAct = fAct->next;
1671        }end of facet checking
1672        dd_FreeMatrix(P);
1673        Now all extremal rays should be set w.r.t their respective fNormal
1674        TODO Not sufficient -> vol2 II/125&127
1675        NOTE Sufficient according to cddlibs doc. These ARE rays
1676        What the hell... let's just take interior points
1677        if(gcone::hasHomInput==FALSE)
1678        {
1679                fAct=gc.facetPtr;
1680                while(fAct!=NULL)
1681                {
1682                        bool containsStrictlyPosRay=FALSE;
1683                        facet *codim2Act;
1684                        codim2Act = fAct->codim2Ptr;
1685                        while(codim2Act!=NULL)
1686                        {
1687                                int64vec *rayvec;
1688                                rayvec = codim2Act->getFacetNormal();//Mind this is no normal but a ray!
1689                                //int negCtr=0;
1690                                if(iv64isStrictlyPositive(rayvec))
1691                                {
1692                                        containsStrictlyPosRay=TRUE;
1693                                        delete(rayvec);
1694                                        break;
1695                                }
1696                                delete(rayvec);
1697                                codim2Act = codim2Act->next;
1698                        }
1699                        if(containsStrictlyPosRay==FALSE)
1700                                fAct->isFlippable=FALSE;
1701                        if(!iv64isStrictlyPositive(fAct->interiorPoint))
1702                                fAct->isFlippable=FALSE;
1703                        fAct = fAct->next;
1704                }
1705        }hasHomInput?
1706#ifdef gfanp
1707        gettimeofday(&end, 0);
1708        t_getExtremalRays += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
1709#endif
1710}
1711
1712/** Order the spanning rays in a lex way hopefully using qsort()*/
1713void gcone::orderRays()
1714{
1715   qsort(gcRays,sizeof(int64vec),int64vec::compare);
1716}
1717
1718inline bool gcone::iv64isStrictlyPositive(const int64vec * iv64)
1719{
1720        bool res=TRUE;
1721        for(int ii=0;ii<iv64->length();ii++)
1722        {
1723                if((*iv64)[ii]<=0)
1724                {
1725                        res=FALSE;
1726                        break;
1727                }
1728        }
1729        return res;
1730}
1731
1732/** \brief Compute the Groebner Basis on the other side of a shared facet
1733 *
1734 * Implements algorithm 4.3.2 from Anders' thesis.
1735 * As shown there it is not necessary to compute an interior point. The knowledge of the facet normal
1736 * suffices. A term \f$ x^\gamma \f$ of \f$ g \f$ is in \f$  in_\omega(g) \f$ iff \f$ \gamma - leadexp(g)\f$
1737 * is parallel to \f$ leadexp(g) \f$
1738 * Parallelity is checked using basic linear algebra. See gcone::isParallel.
1739 * Other possibilities include computing the rank of the matrix consisting of the vectors in question and
1740 * computing an interior point of the facet and taking all terms having the same weight with respect
1741 * to this interior point.
1742 *\param ideal, facet
1743 * Input: a marked,reduced Groebner basis and a facet
1744 */
1745inline void gcone::flip(ideal gb, facet *f)             Compute "the other side"
1746{
1747#ifdef gfanp
1748        timeval start, end;
1749        gettimeofday(&start, 0);
1750#endif
1751        int64vec *fNormal; = new int64vec(this->numVars);       //facet normal, check for parallelity
1752        fNormal = f->getFacetNormal();  read this->fNormal;
1753#ifdef gfan_DEBUG
1754        std::cout << "running gcone::flip" << std::endl;
1755        printf("flipping UCN %i over facet",this->getUCN());
1756        fNormal->show(1,0);
1757        printf(") with UCN %i\n",f->getUCN() );
1758#endif
1759        if(this->getUCN() != f->getUCN())
1760        {
1761                WerrorS("Uh oh... Trying to flip over facet with incompatible UCN");
1762                exit(-1);
1763        }
1764        /*1st step: Compute the initial ideal*/
1765        /*poly initialFormElement[IDELEMS(gb)];*/       array of #polys in GB to store initial form
1766        ideal initialForm=idInit(IDELEMS(gb),this->gcBasis->rank);
1767
1768        computeInv(gb,initialForm,*fNormal);
1769
1770#ifdef gfan_DEBUG
1771/*      cout << "Initial ideal is: " << endl;
1772        idShow(initialForm);
1773        f->printFlipGB();*/
1774        cout << "===" << endl;
1775#endif
1776        /*2nd step: lift initial ideal to a GB of the neighbouring cone using minus alpha as weight*/
1777        /*Substep 2.1
1778        compute $G_{-\alpha}(in_v(I))
1779        see journal p. 66
1780        NOTE Check for different rings. Prolly it will not always be necessary to add a weight, if the
1781        srcRing already has a weighted ordering
1782        */
1783        ring srcRing=currRing;
1784        ring tmpRing;
1785
1786        if( (srcRing->order[0]!=ringorder_a))
1787        {
1788                int64vec *iv; = new int64vec(this->numVars);
1789                iv = ivNeg(fNormal);ivNeg uses iv64Copy -> new
1790                tmpRing=rCopyAndAddWeight(srcRing,ivNeg(fNormal));
1791                tmpRing=rCopyAndAddWeight(srcRing,iv);
1792                delete iv;
1793        }
1794        else
1795        {
1796                tmpRing=rCopy0(srcRing);
1797                int length=fNormal->length();
1798                int *A=(int *)omAlloc0(length*sizeof(int));
1799                for(int jj=0;jj<length;jj++)
1800                {
1801                        A[jj]=-(*fNormal)[jj];
1802                }
1803                omFree(tmpRing->wvhdl[0]);
1804                tmpRing->wvhdl[0]=(int*)A;
1805                tmpRing->block1[0]=length;
1806                rComplete(tmpRing);
1807                omFree(A);
1808        }
1809        delete fNormal;
1810        rChangeCurrRing(tmpRing);
1811
1812        ideal ina;
1813        ina=idrCopyR(initialForm,srcRing);
1814        idDelete(&initialForm);
1815        ideal H;
1816        H=kStd(ina,NULL,isHomog,NULL);  //we know it is homogeneous
1817#ifdef gfanp
1818        timeval t_kStd_start, t_kStd_end;
1819        gettimeofday(&t_kStd_start,0);
1820#endif
1821        if(gcone::hasHomInput==TRUE)
1822                H=kStd(ina,NULL,isHomog,NULL/*,gcone::hilbertFunction*/);
1823        else
1824                H=kStd(ina,NULL,isNotHomog,NULL);       This is \mathcal(G)_{>_-\alpha}(in_v(I))
1825#ifdef gfanp
1826        gettimeofday(&t_kStd_end, 0);
1827        t_kStd += (t_kStd_end.tv_sec - t_kStd_start.tv_sec + 1e-6*(t_kStd_end.tv_usec - t_kStd_start.tv_usec));
1828#endif
1829        idSkipZeroes(H);
1830        idDelete(&ina);
1831
1832        /*Substep 2.2
1833        do the lifting and mark according to H
1834        */
1835        rChangeCurrRing(srcRing);
1836        ideal srcRing_H;
1837        ideal srcRing_HH;
1838        srcRing_H=idrCopyR(H,tmpRing);
1839        H is needed further below, so don't idDelete here
1840        srcRing_HH=ffG(srcRing_H,this->gcBasis);
1841        idDelete(&srcRing_H);
1842
1843        /*Substep 2.2.1
1844         * Mark according to G_-\alpha
1845         * Here we have a minimal basis srcRing_HH. In order to turn this basis into a reduced basis
1846         * we have to compute an interior point of C(srcRing_HH). For this we need to know the cone
1847         * represented by srcRing_HH MARKED ACCORDING TO G_{-\alpha}
1848         * Thus we check whether the leading monomials of srcRing_HH and srcRing_H coincide. If not we
1849         * compute the difference accordingly
1850        */
1851#ifdef gfanp
1852        timeval t_markings_start, t_markings_end;
1853        gettimeofday(&t_markings_start, 0);
1854#endif
1855        bool markingsAreCorrect=FALSE;
1856        dd_MatrixPtr intPointMatrix;
1857        int iPMatrixRows=0;
1858        dd_rowrange aktrow=0;
1859        for (int ii=0;ii<IDELEMS(srcRing_HH);ii++)
1860        {
1861                poly aktpoly=(poly)srcRing_HH->m[ii];This is a pointer, so don't pDelete
1862                iPMatrixRows = iPMatrixRows+pLength(aktpoly);
1863        }
1864        /* additionally one row for the standard-simplex and another for a row that becomes 0 during
1865         * construction of the differences
1866         */
1867        intPointMatrix = dd_CreateMatrix(iPMatrixRows+2,this->numVars+1);
1868        intPointMatrix->numbtype=dd_Integer;    NOTE: DO NOT REMOVE OR CHANGE TO dd_Rational
1869
1870        for (int ii=0;ii<IDELEMS(srcRing_HH);ii++)
1871        {
1872                markingsAreCorrect=FALSE;       crucial to initialise here
1873                poly aktpoly=srcRing_HH->m[ii]; Only a pointer, so don't pDelete
1874                /*Comparison of leading monomials is done via exponent vectors*/
1875                for (int jj=0;jj<IDELEMS(H);jj++)
1876                {
1877                        int *src_ExpV = (int *)omAlloc((this->numVars+1)*sizeof(int));
1878                        int *dst_ExpV = (int *)omAlloc((this->numVars+1)*sizeof(int));
1879                        pGetExpV(aktpoly,src_ExpV);
1880                        rChangeCurrRing(tmpRing);       this ring change is crucial!
1881                        poly p=pCopy(H->m[ii]);
1882                        pGetExpV(p/*pCopy(H->m[ii])*/,dst_ExpV);
1883                        pDelete(&p);
1884                        rChangeCurrRing(srcRing);
1885                        bool expVAreEqual=TRUE;
1886                        for (int kk=1;kk<=this->numVars;kk++)
1887                        {
1888#ifdef gfan_DEBUG
1889                                cout << src_ExpV[kk] << "," << dst_ExpV[kk] << endl;
1890#endif
1891                                if (src_ExpV[kk]!=dst_ExpV[kk])
1892                                {
1893                                        expVAreEqual=FALSE;
1894                                }
1895                        }
1896                        if (expVAreEqual==TRUE)
1897                        {
1898                                markingsAreCorrect=TRUE; everything is fine
1899#ifdef gfan_DEBUG
1900                                cout << "correct markings" << endl;
1901#endif
1902                        }if (pHead(aktpoly)==pHead(H->m[jj])
1903                        omFree(src_ExpV);
1904                        omFree(dst_ExpV);
1905                }for (int jj=0;jj<IDELEMS(H);jj++)
1906
1907                int *leadExpV=(int *)omAlloc((this->numVars+1)*sizeof(int));
1908                if (markingsAreCorrect==TRUE)
1909                {
1910                        pGetExpV(aktpoly,leadExpV);
1911                }
1912                else
1913                {
1914                        rChangeCurrRing(tmpRing);
1915                        pGetExpV(pHead(H->m[ii]),leadExpV); We use H->m[ii] as leading monomial
1916                        rChangeCurrRing(srcRing);
1917                }
1918                /*compute differences of the expvects*/
1919                while (pNext(aktpoly)!=NULL)
1920                {
1921                        int *v=(int *)omAlloc((this->numVars+1)*sizeof(int));
1922                        /*The following if-else-block makes sure the first term (i.e. the wrongly marked term)
1923                        is not omitted when computing the differences*/
1924                        if(markingsAreCorrect==TRUE)
1925                        {
1926                                aktpoly=pNext(aktpoly);
1927                                pGetExpV(aktpoly,v);
1928                        }
1929                        else
1930                        {
1931                                pGetExpV(pHead(aktpoly),v);
1932                                markingsAreCorrect=TRUE;
1933                        }
1934                        int ctr=0;
1935                        for (int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
1936                        {
1937                                /*Store into ddMatrix*/
1938                                if(leadExpV[jj+1]-v[jj+1])
1939                                        ctr++;
1940                                dd_set_si(intPointMatrix->matrix[aktrow][jj+1],leadExpV[jj+1]-v[jj+1]);
1941                        }
1942                        /*It ought to be more sensible to avoid 0-rows in the first place*/
1943                        if(ctr==this->numVars)//We have a 0-row
1944                                dd_MatrixRowRemove(&intPointMatrix,aktrow);
1945                        else
1946                                aktrow +=1;
1947                        omFree(v);
1948                }
1949                omFree(leadExpV);
1950        }for (int ii=0;ii<IDELEMS(srcRing_HH);ii++)
1951#ifdef gfanp
1952        gettimeofday(&t_markings_end, 0);
1953        t_markings += (t_markings_end.tv_sec - t_markings_start.tv_sec + 1e-6*(t_markings_end.tv_usec - t_markings_start.tv_usec));
1954#endif
1955        /*Now it is safe to idDelete(H)*/
1956        idDelete(&H);
1957        /*Preprocessing goes here since otherwise we would delete the constraint
1958        * for the standard simplex.
1959        */
1960        preprocessInequalities(intPointMatrix);
1961        /*Now we add the constraint for the standard simplex*/
1962        dd_set_si(intPointMatrix->matrix[aktrow][0],-1);
1963        for (int jj=1;jj<=this->numVars;jj++)
1964        {
1965                dd_set_si(intPointMatrix->matrix[aktrow][jj],1);
1966        }
1967        Let's make sure we compute interior points from the positive orthant
1968        dd_MatrixPtr posRestr=dd_CreateMatrix(this->numVars,this->numVars+1);
1969
1970        int jj=1;
1971        for (int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
1972        {
1973                dd_set_si(posRestr->matrix[ii][jj],1);
1974                jj++;
1975        }
1976        /*We create a matrix containing the standard simplex
1977        * and constraints to assure a strictly positive point
1978        * is computed */
1979        dd_MatrixPtr posRestr = dd_CreateMatrix(this->numVars+1, this->numVars+1);
1980        for(int ii=0;ii<posRestr->rowsize;ii++)
1981        {
1982                if(ii==0)
1983                {
1984                        dd_set_si(posRestr->matrix[ii][0],-1);
1985                        for(int jj=1;jj<=this->numVars;jj++)
1986                                dd_set_si(posRestr->matrix[ii][jj],1);
1987                }
1988                else
1989                {
1990                        /** Set all variables to \geq 1/10. YMMV but this choice is pretty equal*/
1991                        dd_set_si2(posRestr->matrix[ii][0],-1,2);
1992                        dd_set_si(posRestr->matrix[ii][ii],1);
1993                }
1994        }
1995        dd_MatrixAppendTo(&intPointMatrix,posRestr);
1996        dd_FreeMatrix(posRestr);
1997
1998        int64vec *iv_weight = new int64vec(this->numVars);
1999#ifdef gfanp
2000        timeval t_dd_start, t_dd_end;
2001        gettimeofday(&t_dd_start, 0);
2002#endif
2003        dd_ErrorType err;
2004        dd_rowset implLin, redrows;
2005        dd_rowindex newpos;
2006
2007        NOTE Here we should remove interiorPoint and instead
2008         create and ordering like (a(omega),a(fNormal),dp)
2009        if(this->ivIntPt==NULL)
2010                interiorPoint(intPointMatrix, *iv_weight);      iv_weight now contains the interior point
2011        else
2012                iv_weight=this->getIntPoint();
2013        dd_FreeMatrix(intPointMatrix);
2014        /*Crude attempt for interior point */
2015        /*dd_PolyhedraPtr ddpolyh;
2016        dd_ErrorType err;
2017        dd_rowset impl_linset,redset;
2018        dd_rowindex newpos;
2019        dd_MatrixCanonicalize(&intPointMatrix, &impl_linset, &redset, &newpos, &err);
2020        ddpolyh=dd_DDMatrix2Poly(intPointMatrix, &err);
2021        dd_MatrixPtr P;
2022        P=dd_CopyGenerators(ddpolyh);
2023        dd_FreePolyhedra(ddpolyh);
2024        for(int ii=0;ii<P->rowsize;ii++)
2025        {
2026                int64vec *iv_row=new int64vec(this->numVars);
2027                makeInt(P,ii+1,*iv_row);
2028                iv_weight =ivAdd(iv_weight, iv_row);
2029                delete iv_row;
2030        }
2031        dd_FreeMatrix(P);
2032        dd_FreeMatrix(intPointMatrix);*/
2033#ifdef gfanp
2034        gettimeofday(&t_dd_end, 0);
2035        t_dd += (t_dd_end.tv_sec - t_dd_start.tv_sec + 1e-6*(t_dd_end.tv_usec - t_dd_start.tv_usec));
2036#endif
2037
2038        /*Step 3
2039        * turn the minimal basis into a reduced one */
2040         NOTE May assume that at this point srcRing already has 3 blocks of orderins, starting with a
2041         Thus:
2042        ring dstRing=rCopyAndChangeWeight(srcRing,iv_weight);
2043        ring dstRing=rCopy0(tmpRing);
2044        int length=iv_weight->length();
2045        int *A=(int *)omAlloc0(length*sizeof(int));
2046        for(int jj=0;jj<length;jj++)
2047        {
2048                A[jj]=(*iv_weight)[jj];
2049        }
2050        dstRing->wvhdl[0]=(int*)A;
2051        rComplete(dstRing);
2052        rChangeCurrRing(dstRing);
2053        rDelete(tmpRing);
2054        delete iv_weight;
2055
2056        ideal dstRing_I;
2057        dstRing_I=idrCopyR(srcRing_HH,srcRing);
2058        idDelete(&srcRing_HH); Hmm.... causes trouble - no more
2059        dstRing_I=idrCopyR(inputIdeal,srcRing);
2060        BITSET save=test;
2061        test|=Sy_bit(OPT_REDSB);
2062        test|=Sy_bit(OPT_REDTAIL);
2063#ifdef gfan_DEBUG
2064        test|=Sy_bit(6);        //OPT_DEBUG
2065#endif
2066        ideal tmpI;
2067        NOTE Any of the two variants of tmpI={idrCopy(),dstRing_I} does the trick
2068        tmpI = idrCopyR(this->inputIdeal,this->baseRing);
2069        tmpI = dstRing_I;
2070#ifdef gfanp
2071        gettimeofday(&t_kStd_start,0);
2072#endif
2073        if(gcone::hasHomInput==TRUE)
2074                dstRing_I=kStd(tmpI,NULL,isHomog,NULL/*,gcone::hilbertFunction*/);
2075        else
2076                dstRing_I=kStd(tmpI,NULL,isNotHomog,NULL);
2077#ifdef gfanp
2078        gettimeofday(&t_kStd_end, 0);
2079        t_kStd += (t_kStd_end.tv_sec - t_kStd_start.tv_sec + 1e-6*(t_kStd_end.tv_usec - t_kStd_start.tv_usec));
2080#endif
2081        idDelete(&tmpI);
2082        idNorm(dstRing_I);
2083        kInterRed(dstRing_I);
2084        idSkipZeroes(dstRing_I);
2085        test=save;
2086        /*End of step 3 - reduction*/
2087
2088        f->setFlipGB(dstRing_I);store the flipped GB
2089        idDelete(&dstRing_I);
2090        f->flipRing=rCopy(dstRing);     store the ring on the other side
2091#ifdef gfan_DEBUG
2092        printf("Flipped GB is UCN %i:\n",counter+1);
2093        idDebugPrint(dstRing_I);
2094        printf("\n");
2095#endif
2096        idDelete(&dstRing_I);
2097        rChangeCurrRing(srcRing);       return to the ring we started the computation of flipGB in
2098        rDelete(dstRing);
2099#ifdef gfanp
2100        gettimeofday(&end, 0);
2101        time_flip += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
2102#endif
2103}void flip(ideal gb, facet *f)
2104
2105/** \brief A slightly different approach to flipping
2106* Here we use the fact that in_v(in_u(I))=in_(u+eps*v)(I). Therefore, we do no longer
2107* need to compute an interior point and run BBA on the minimal basis but we can rather
2108* use the ordering (a(omega),a(fNormal),dp)
2109* The second parameter facet *f must not be const since we need to store f->flipGB
2110* Problem: Assume we start in a cone with ordering (dp,C). Then \f$ in_\omega(I) \f$
2111* will be from a ring with (a(),dp,C) and our resulting cone from (a(),a(),dp,C). Hence a way
2112* must be found to circumvent the sequence of a()'s growing to a ridiculous size.
2113* Therefore: We use (a(),a(),dp,C) for the computation of the reduced basis. But then we
2114* do have an interior point of the cone by adding the extremal rays. So we replace
2115* the latter cone by a cone with (a(sum_of_rays),dp,C).
2116* Con: It's incredibly ugly
2117* Pro: No messing around with readConeFromFile()
2118* Is there a way to construct a vector from \f$ \omega \f$ and the facet normal?
2119*/
2120inline void gcone::flip2(const ideal &gb, facet *f)
2121{
2122#ifdef gfanp
2123        timeval start, end;
2124        gettimeofday(&start, 0);
2125#endif
2126        const int64vec *fNormal;
2127        fNormal = f->getRef2FacetNormal();/*->getFacetNormal();*/       read this->fNormal;
2128#ifdef gfan_DEBUG
2129        printf("flipping UCN %i over facet(",this->getUCN());
2130        fNormal->show(1,0);
2131        printf(") with UCN %i\n",f->getUCN());
2132#endif
2133        if(this->getUCN() != f->getUCN())
2134        {       printf("%i vs %i\n",this->getUCN(), f->getUCN() );
2135                WerrorS("Uh oh... Trying to flip over facet with incompatible UCN");
2136                exit(-1);
2137        }
2138        /*1st step: Compute the initial ideal*/
2139        ideal initialForm=idInit(IDELEMS(gb),this->gcBasis->rank);
2140        computeInv( gb, initialForm, *fNormal );
2141        ring srcRing=currRing;
2142        ring tmpRing;
2143
2144        const int64vec *intPointOfFacet;
2145        intPointOfFacet=f->getInteriorPoint();
2146        Now we need two blocks of ringorder_a!
2147        May assume the same situation as in flip() here
2148        if( (srcRing->order[0]!=ringorder_a/*64*/) && (srcRing->order[1]!=ringorder_a/*64*/) )
2149        {
2150                int64vec *iv = new int64vec(this->numVars);init with 1s, since we do not need a 2nd block here but later
2151                int64vec *iv_foo = new int64vec(this->numVars,1);//placeholder
2152                int64vec *ivw = ivNeg(const_cast<int64vec*>(fNormal));
2153                tmpRing=rCopyAndAddWeight2(srcRing,ivw/*intPointOfFacet*/,iv);
2154                delete iv;delete ivw;
2155                delete iv_foo;
2156        }
2157        else
2158        {
2159                int64vec *iv=new int64vec(this->numVars);
2160                int64vec *ivw=ivNeg(const_cast<int64vec*>(fNormal));
2161                tmpRing=rCopyAndAddWeight2(srcRing,ivw,iv);
2162                delete iv; delete ivw;
2163                /*tmpRing=rCopy0(srcRing);
2164                int length=fNormal->length();
2165                int *A1=(int *)omAlloc0(length*sizeof(int));
2166                int *A2=(int *)omAlloc0(length*sizeof(int));
2167                for(int jj=0;jj<length;jj++)
2168                {
2169                        A1[jj] = -(*fNormal)[jj];
2170                        A2[jj] = 1;-(*fNormal)[jj];//NOTE Do we need this here? This is only the facet ideal
2171                }
2172                omFree(tmpRing->wvhdl[0]);
2173                if(tmpRing->wvhdl[1]!=NULL)
2174                        omFree(tmpRing->wvhdl[1]);
2175                tmpRing->wvhdl[0]=(int*)A1;
2176                tmpRing->block1[0]=length;
2177                tmpRing->wvhdl[1]=(int*)A2;
2178                tmpRing->block1[1]=length;
2179                rComplete(tmpRing);*/
2180        }
2181        delete fNormal; //NOTE Do not delete when using getRef2FacetNormal();
2182        rChangeCurrRing(tmpRing);
2183        Now currRing should have (a(),a(),dp,C)
2184        ideal ina;
2185        ina=idrCopyR(initialForm,srcRing);
2186        idDelete(&initialForm);
2187        ideal H;
2188#ifdef gfanp
2189        timeval t_kStd_start, t_kStd_end;
2190        gettimeofday(&t_kStd_start,0);
2191#endif
2192        BITSET save=test;
2193        test|=Sy_bit(OPT_REDSB);
2194        test|=Sy_bit(OPT_REDTAIL);
2195        if(gcone::hasHomInput==TRUE)
2196                H=kStd(ina,NULL,testHomog/*isHomog*/,NULL/*,gcone::hilbertFunction*/);
2197        else
2198                H=kStd(ina,NULL,isNotHomog,NULL);       //This is \mathcal(G)_{>_-\alpha}(in_v(I))
2199        test=save;
2200#ifdef gfanp
2201        gettimeofday(&t_kStd_end, 0);
2202        t_kStd += (t_kStd_end.tv_sec - t_kStd_start.tv_sec + 1e-6*(t_kStd_end.tv_usec - t_kStd_start.tv_usec));
2203#endif
2204        idSkipZeroes(H);
2205        idDelete(&ina);
2206
2207        rChangeCurrRing(srcRing);
2208        ideal srcRing_H;
2209        ideal srcRing_HH;
2210        srcRing_H=idrCopyR(H,tmpRing);
2211        H is needed further below, so don't idDelete here
2212        srcRing_HH=ffG(srcRing_H,this->gcBasis);
2213        idDelete(&srcRing_H);
2214        Now BBA(srcRing_HH) with (a(),a(),dp)
2215        /* Evil modification of currRing */
2216        ring dstRing=rCopy0(tmpRing);
2217        int length=this->numVars;
2218        int *A1=(int *)omAlloc0(length*sizeof(int));
2219        int *A2=(int *)omAlloc0(length*sizeof(int));
2220        const int64vec *ivw=f->getRef2FacetNormal();
2221        for(int jj=0;jj<length;jj++)
2222        {
2223                A1[jj] = (*intPointOfFacet)[jj];
2224                A2[jj] = -(*ivw)[jj];TODO Or minus (*ivw)[ii] ??? NOTE minus
2225        }
2226        omFree(dstRing->wvhdl[0]);
2227        if(dstRing->wvhdl[1]!=NULL)
2228                omFree(dstRing->wvhdl[1]);
2229        dstRing->wvhdl[0]=(int*)A1;
2230        dstRing->block1[0]=length;
2231        dstRing->wvhdl[1]=(int*)A2;
2232        dstRing->block1[1]=length;
2233        rComplete(dstRing);
2234        rChangeCurrRing(dstRing);
2235        ideal dstRing_I;
2236        dstRing_I=idrCopyR(srcRing_HH,srcRing);
2237        idDelete(&srcRing_HH); Hmm.... causes trouble - no more
2238        save=test;
2239        test|=Sy_bit(OPT_REDSB);
2240        test|=Sy_bit(OPT_REDTAIL);
2241        ideal tmpI;
2242        tmpI = dstRing_I;
2243#ifdef gfanp
2244        timeval t_kStd_start, t_kStd_end;
2245        gettimeofday(&t_kStd_start,0);
2246#endif
2247        if(gcone::hasHomInput==TRUE)
2248                dstRing_I=kStd(tmpI,NULL,isHomog,NULL/*,gcone::hilbertFunction*/);
2249        else
2250                dstRing_I=kStd(tmpI,NULL,testHomog,NULL);
2251#ifdef gfanp
2252        gettimeofday(&t_kStd_end, 0);
2253        t_kStd += (t_kStd_end.tv_sec - t_kStd_start.tv_sec + 1e-6*(t_kStd_end.tv_usec - t_kStd_start.tv_usec));
2254#endif
2255        idDelete(&tmpI);
2256        idNorm(dstRing_I);
2257        idSkipZeroes(dstRing_I);
2258        test=save;
2259        /*End of step 3 - reduction*/
2260
2261        f->setFlipGB(dstRing_I);
2262        f->flipRing=rCopy(dstRing);
2263        rDelete(tmpRing);
2264        rDelete(dstRing);
2265        Now we should have dstRing with (a(),a(),dp,C)
2266        This must be replaced with (a(),dp,C) BEFORE gcTmp is actually added to the list
2267        of cones in noRevS
2268        rChangeCurrRing(srcRing);
2269#ifdef gfanp
2270        gettimeofday(&end, 0);
2271        time_flip2 += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
2272#endif
2273}flip2
2274
2275/** \brief Compute initial ideal
2276 * Compute the initial ideal in_v(G) wrt a (possible) facet normal
2277 * used in gcone::getFacetNormal in order to preprocess possible facet normals
2278 * and in gcone::flip for obvious reasons.
2279*/
2280/*inline*/ void gcone::computeInv(const ideal &gb, ideal &initialForm, const int64vec &fNormal)
2281{
2282#ifdef gfanp
2283        timeval start, end;
2284        gettimeofday(&start, 0);
2285#endif
2286        for (int ii=0;ii<IDELEMS(gb);ii++)
2287        {
2288                poly initialFormElement;
2289                poly aktpoly = (poly)gb->m[ii];Ptr, so don't pDelete(aktpoly)
2290                int *leadExpV=(int *)omAlloc((this->numVars+1)*sizeof(int));
2291                pGetExpV(aktpoly,leadExpV);     find the leading exponent in leadExpV[1],...,leadExpV[n], use pNext(p)
2292                initialFormElement=pHead(aktpoly);
2293                int *v=(int *)omAlloc((this->numVars+1)*sizeof(int));
2294                while(pNext(aktpoly)!=NULL)     /*loop trough terms and check for parallelity*/
2295                {
2296                        int64vec *check = new int64vec(this->numVars);
2297                        aktpoly=pNext(aktpoly); next term
2298                        int *v=(int *)omAlloc((this->numVars+1)*sizeof(int));
2299                        pGetExpV(aktpoly,v);
2300                        /* Convert (int)v into (int64vec)check */
2301                        bool notPar=FALSE;
2302                        for (int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
2303                        {
2304                                (*check)[jj]=v[jj+1]-leadExpV[jj+1];
2305                                register int64 foo=(fNormal)[jj];
2306                                if( ( (*check)[jj]  == /*fNormal[jj]*/foo )
2307                                 || ( (/*fNormal[jj]*/foo!=0) && ( ( (*check)[jj] % /*fNormal[jj]*/foo ) !=0 ) ) )
2308                                {
2309                                        notPar=TRUE;
2310                                        break;
2311                                }
2312                        }
2313                        omFree(v);
2314                        if (isParallel(*check,fNormal))Found a parallel vector. Add it
2315                        if(notPar==FALSE)
2316                        {
2317                                initialFormElement = pAdd((initialFormElement),(poly)pHead(aktpoly));pAdd = p_Add_q destroys args
2318                        }
2319                        delete check;
2320                }while
2321                omFree(v);
2322#ifdef gfan_DEBUG
2323                cout << "Initial Form=";
2324                pWrite(initialFormElement[ii]);
2325                cout << "---" << endl;
2326#endif
2327                /*Now initialFormElement must be added to (ideal)initialForm */
2328                initialForm->m[ii]=pCopy(initialFormElement);
2329                pDelete(&initialFormElement);
2330                omFree(leadExpV);
2331        }for
2332#ifdef gfanp
2333        gettimeofday(&end, 0);
2334        time_computeInv += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
2335#endif
2336}
2337
2338/** \brief Compute the remainder of a polynomial by a given ideal
2339 *
2340 * Compute \f$ f^{\mathcal{G}} \f$
2341 * Algorithm is taken from Cox, Little, O'Shea, IVA 2nd Ed. p 62
2342 * However, since we are only interested in the remainder, there is no need to
2343 * compute the factors \f$ a_i \f$
2344 */
2345NOTE: Should be replaced by kNF or kNF2
2346NOTE: Done
2347NOTE: removed with r12286
2348
2349/** \brief Compute \f$ f-f^{\mathcal{G}} \f$
2350*/
2351NOTE: use kNF or kNF2 instead of restOfDivision
2352inline ideal gcone::ffG(const ideal &H, const ideal &G)
2353{
2354        int size=IDELEMS(H);
2355        ideal res=idInit(size,1);
2356        for (int ii=0;ii<size;ii++)
2357        {
2358                poly temp1;//=pInit();
2359                poly temp2;//=pInit();
2360                poly temp3;=pInit();//polys to temporarily store values for pSub
2361                res->m[ii]=pCopy(kNF(G, NULL,H->m[ii],0,0));
2362                temp1=pCopy(H->m[ii]);//TRY
2363                temp2=pCopy(res->m[ii]);
2364                NOTE if gfanHeuristic=0 (sic!) this results in dPolyErrors - mon from wrong ring
2365                temp2=pCopy(kNF(G, NULL,H->m[ii],0,0));//TRY
2366                temp3=pSub(temp1, temp2);//TRY
2367                temp3=pSub(pCopy(H->m[ii]),pCopy(kNF(G,NULL,H->m[ii],0,0)));NOTRY
2368                res->m[ii]=pCopy(temp3);
2369                res->m[ii]=pSub(temp1,temp2); //buggy
2370                cout << "res->m["<<ii<<"]=";pWrite(res->m[ii]);
2371                pDelete(&temp1);//TRY
2372                pDelete(&temp2);
2373                pDelete(&temp3);
2374        }
2375        return res;
2376}
2377
2378/** \brief Preprocessing of inequlities
2379* Do some preprocessing on the matrix of inequalities
2380* 1) Replace several constraints on the pos. orthants by just one for each orthant
2381* 2) Remove duplicates of inequalities
2382* 3) Remove inequalities that arise as sums of other inequalities
2383*/
2384void gcone::preprocessInequalities(dd_MatrixPtr &ddineq)
2385{
2386/*      int *posRowsArray=NULL;
2387        int num_alloc=0;
2388        int num_elts=0;
2389        int offset=0;*/
2390        Remove zeroes (and strictly pos rows?)
2391        for(int ii=0;ii<ddineq->rowsize;ii++)
2392        {
2393                int64vec *iv = new int64vec(this->numVars);
2394                int64vec *ivNull = new int64vec(this->numVars);Needed for intvec64::compare(*int64vec)
2395                int posCtr=0;
2396                for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
2397                {
2398                        (*iv)[jj]=(int)mpq_get_d(ddineq->matrix[ii][jj+1]);
2399                        if((*iv)[jj]>0)check for strictly pos rows
2400                                posCtr++;
2401                        Behold! This will delete the row for the standard simplex!
2402                }
2403                if( (iv->compare(0)==0) || (posCtr==iv->length()) )
2404                if( (posCtr==iv->length()) || (iv->compare(ivNull)==0) )
2405                {
2406                        dd_MatrixRowRemove(&ddineq,ii+1);
2407                        ii--;Yes. This is on purpose
2408                }
2409                delete iv;
2410                delete ivNull;
2411        }
2412        Remove duplicates of rows
2413        posRowsArray=NULL;
2414        num_alloc=0;
2415        num_elts=0;
2416        offset=0;
2417        int num_newRows = ddineq->rowsize;
2418        for(int ii=0;ii<ddineq->rowsize-1;ii++)
2419        for(int ii=0;ii<num_newRows-1;ii++)
2420        {
2421                int64vec *iv = new int64vec(this->numVars);//1st vector to check against
2422                for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
2423                        (*iv)[jj]=(int)mpq_get_d(ddineq->matrix[ii][jj+1]);
2424                for(int jj=ii+1;jj</*ddineq->rowsize*/num_newRows;jj++)
2425                {
2426                        int64vec *ivCheck = new int64vec(this->numVars);//Checked against iv
2427                        for(int kk=0;kk<this->numVars;kk++)
2428                                (*ivCheck)[kk]=(int)mpq_get_d(ddineq->matrix[jj][kk+1]);
2429                        if (iv->compare(ivCheck)==0)
2430                        {
2431 //                             cout << "=" << endl;
2432 //                             num_alloc++;
2433 //                             void *tmp=realloc(posRowsArray,(num_alloc*sizeof(int)));
2434 //                             if(!tmp)
2435 //                             {
2436 //                                     WerrorS("Woah dude! Couldn't realloc memory\n");
2437 //                                     exit(-1);
2438 //                             }
2439 //                             posRowsArray = (int*)tmp;
2440 //                             posRowsArray[num_elts]=jj;
2441 //                             num_elts++;
2442                                dd_MatrixRowRemove(&ddineq,jj+1);
2443                                num_newRows = ddineq->rowsize;
2444                        }
2445                        delete ivCheck;
2446                }
2447                delete iv;
2448        }
2449        for(int ii=0;ii<num_elts;ii++)
2450        {
2451                dd_MatrixRowRemove(&ddineq,posRowsArray[ii]+1-offset);
2452                offset++;
2453        }
2454        free(posRowsArray);
2455        Apply Thm 2.1 of JOTA Vol 53 No 1 April 1987*/
2456}preprocessInequalities
2457
2458/** \brief Compute a Groebner Basis
2459 *
2460 * Computes the Groebner basis and stores the result in gcone::gcBasis
2461 *\param ideal
2462 *\return void
2463 */
2464inline void gcone::getGB(const ideal &inputIdeal)
2465{
2466        BITSET save=test;
2467        test|=Sy_bit(OPT_REDSB);
2468        test|=Sy_bit(OPT_REDTAIL);
2469        ideal gb;
2470        gb=kStd(inputIdeal,NULL,testHomog,NULL);
2471        idNorm(gb);
2472        idSkipZeroes(gb);
2473        this->gcBasis=gb;       write the GB into gcBasis
2474        test=save;
2475}void getGB
2476
2477/** \brief Compute the negative of a given int64vec
2478        */
2479static int64vec* ivNeg(/*const*/int64vec *iv)
2480{       Hm, switching to int64vec const int64vec does no longer work
2481        int64vec *res; = new int64vec(iv->length());
2482        res=iv64Copy(iv);
2483        *res *= (int)-1;
2484        return res;
2485}
2486
2487
2488/** \brief Compute the dot product of two intvecs
2489*
2490*/
2491static int dotProduct(const int64vec &iva, const int64vec &ivb)
2492{
2493        int res=0;
2494        for (int i=0;i<pVariables;i++)
2495        {
2496 #ifndef NDEBUG
2497        (const_cast<int64vec*>(&iva))->show(1,0); (const_cast<int64vec*>(&ivb))->show(1,0);
2498 #endif
2499                res = res+(iva[i]*ivb[i]);
2500        }
2501        return res;
2502}
2503/** \brief Check whether two intvecs are parallel
2504 *
2505 * \f$ \alpha\parallel\beta\Leftrightarrow\langle\alpha,\beta\rangle^2=\langle\alpha,\alpha\rangle\langle\beta,\beta\rangle \f$
2506 */
2507static bool isParallel(const int64vec &a,const int64vec &b)
2508{
2509/*#ifdef gfanp
2510        timeval start, end;
2511        gettimeofday(&start, 0);
2512#endif*/
2513        bool res;
2514        int lhs=dotProduct(a,b)*dotProduct(a,b);
2515        int rhs=dotProduct(a,a)*dotProduct(b,b);
2516 #ifdef gfanp
2517        gettimeofday(&end, 0);
2518        t_isParallel += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
2519 #endif
2520        return res;
2521        return res = (lhs==rhs)?TRUE:FALSE;
2522}bool isParallel
2523
2524/** \brief Compute an interior point of a given cone
2525 * Result will be written into int64vec iv.
2526 * Any rational point is automatically converted into an integer.
2527 */
2528void gcone::interiorPoint( dd_MatrixPtr &M, int64vec &iv) no const &M here since we want to remove redundant rows
2529{
2530        dd_LPPtr lp,lpInt;
2531        dd_ErrorType err=dd_NoError;
2532        dd_LPSolverType solver=dd_DualSimplex;
2533        dd_LPSolutionPtr lpSol=NULL;
2534        dd_rowset ddlinset,ddredrows;   //needed for dd_FindRelativeInterior
2535        dd_rowindex ddnewpos;
2536        dd_NumberType numb;
2537        M->representation=dd_Inequality;
2538
2539        NOTE: Make this n-dimensional!
2540        dd_set_si(M->rowvec[0],1);dd_set_si(M->rowvec[1],1);dd_set_si(M->rowvec[2],1);
2541
2542        /*NOTE: Leave the following line commented out!
2543        * Otherwise it will slow down computations a great deal
2544        * */
2545        dd_MatrixCanonicalizeLinearity(&M, &ddlinset, &ddnewpos, &err);
2546        if (err!=dd_NoError){cout << "Error during dd_MatrixCanonicalize" << endl;}
2547        dd_MatrixPtr posRestr=dd_CreateMatrix(this->numVars,this->numVars+1);
2548        int jj=1;
2549        for (int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
2550        {
2551                dd_set_si(posRestr->matrix[ii][jj],1);
2552                jj++;
2553        }
2554        dd_MatrixAppendTo(&M,posRestr);
2555        dd_FreeMatrix(posRestr);
2556        lp=dd_Matrix2LP(M, &err);
2557        if (err!=dd_NoError){WerrorS("Error during dd_Matrix2LP in gcone::interiorPoint");}
2558        if (lp==NULL){WerrorS("LP is NULL");}
2559#ifdef gfan_DEBUG
2560                        dd_WriteLP(stdout,lp);
2561#endif
2562
2563        lpInt=dd_MakeLPforInteriorFinding(lp);
2564        if (err!=dd_NoError){WerrorS("Error during dd_MakeLPForInteriorFinding in gcone::interiorPoint");}
2565#ifdef gfan_DEBUG
2566                        dd_WriteLP(stdout,lpInt);
2567#endif
2568        dd_FindRelativeInterior(M,&ddlinset,&ddredrows,&lpSol,&err);
2569        if (err!=dd_NoError)
2570        {
2571                WerrorS("Error during dd_FindRelativeInterior in gcone::interiorPoint");
2572                dd_WriteErrorMessages(stdout, err);
2573        }
2574        dd_LPSolve(lpInt,solver,&err);  This will not result in a point from the relative interior
2575        if (err!=dd_NoError){WerrorS("Error during dd_LPSolve");}
2576        lpSol=dd_CopyLPSolution(lpInt);
2577        if (err!=dd_NoError){WerrorS("Error during dd_CopyLPSolution");}
2578#ifdef gfan_DEBUG
2579        printf("Interior point: ");
2580        for (int ii=1; ii<(lpSol->d)-1;ii++)
2581        {
2582                dd_WriteNumber(stdout,lpSol->sol[ii]);
2583        }
2584        printf("\n");
2585#endif
2586        NOTE The following strongly resembles parts of makeInt.
2587        Maybe merge sometimes
2588        mpz_t kgV; mpz_init(kgV);
2589        mpz_set_str(kgV,"1",10);
2590        mpz_t den; mpz_init(den);
2591        mpz_t tmp; mpz_init(tmp);
2592        mpq_get_den(tmp,lpSol->sol[1]);
2593        for (int ii=1;ii<(lpSol->d)-1;ii++)
2594        {
2595                mpq_get_den(den,lpSol->sol[ii+1]);
2596                mpz_lcm(kgV,tmp,den);
2597                mpz_set(tmp, kgV);
2598        }
2599        mpq_t qkgV;
2600        mpq_init(qkgV);
2601        mpq_set_z(qkgV,kgV);
2602        for (int ii=1;ii<(lpSol->d)-1;ii++)
2603        {
2604                mpq_t product;
2605                mpq_init(product);
2606                mpq_mul(product,qkgV,lpSol->sol[ii]);
2607                iv[ii-1]=(int)mpz_get_d(mpq_numref(product));
2608                mpq_clear(product);
2609        }
2610#ifdef gfan_DEBUG
2611                        iv.show();
2612                        cout << endl;
2613#endif
2614        mpq_clear(qkgV);
2615        mpz_clear(tmp);
2616        mpz_clear(den);
2617        mpz_clear(kgV);
2618
2619        dd_FreeLPSolution(lpSol);
2620        dd_FreeLPData(lpInt);
2621        dd_FreeLPData(lp);
2622        set_free(ddlinset);
2623        set_free(ddredrows);
2624
2625}void interiorPoint(dd_MatrixPtr const &M)
2626
2627/** Computes an interior point of a cone by taking two interior points a,b from two different facets
2628* and then computing b+(a-b)/2
2629* Of course this only works for flippable facets
2630* Two cases may occur:
2631* 1st: There are only two facets who share the only strictly positive ray
2632* 2nd: There are at least two facets which have a distinct positive ray
2633* In the former case we use linear algebra to determine an interior point,
2634* in the latter case we simply add up the two rays
2635*
2636* Way too bad! The case may occur that the cone is spanned by three rays, of which only two are strictly
2637* positive => these lie in a plane and thus their sum is not from relative interior.
2638* So let's just sum up all rays, find one strictly positive and shift the point along that ray
2639*
2640* Used by noRevS
2641*NOTE no longer used nor maintained. MM Mar 9, 2010
2642*/
2643 void gcone::interiorPoint2()
2644 {//idPrint(this->gcBasis);
2645 #ifdef gfan_DEBUG
2646        if(this->ivIntPt!=NULL)
2647                WarnS("Interior point already exists - ovrewriting!");
2648 #endif
2649        facet *f1 = this->facetPtr;
2650        facet *f2 = NULL;
2651        int64vec *intF1=NULL;
2652        while(f1!=NULL)
2653        {
2654                if(f1->isFlippable)
2655                {
2656                        facet *f1Ray = f1->codim2Ptr;
2657                        while(f1Ray!=NULL)
2658                        {
2659                                const int64vec *check=f1Ray->getRef2FacetNormal();
2660                                if(iv64isStrictlyPositive(check))
2661                                {
2662                                        intF1=iv64Copy(check);
2663                                        break;
2664                                }
2665                                f1Ray=f1Ray->next;
2666                        }
2667                }
2668                if(intF1!=NULL)
2669                        break;
2670                f1=f1->next;
2671        }
2672        if(f1!=NULL && f1->next!=NULL)//Choose another facet, different from f1
2673                f2=f1->next;
2674        else
2675                f2=this->facetPtr;
2676        if(intF1==NULL && hasHomInput==TRUE)
2677        {
2678                intF1 = new int64vec(this->numVars);
2679                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
2680                        (*intF1)[ii]=1;
2681        }
2682        assert(f1); assert(f2);
2683        int64vec *intF2=f2->getInteriorPoint();
2684        mpq_t *qPosRay = new mpq_t[this->numVars];//The positive ray from above
2685        mpq_t *qIntPt = new mpq_t[this->numVars];//starting vector a+((b-a)/2)
2686        mpq_t *qPosIntPt = new mpq_t[this->numVars];//This should be >0 eventually
2687        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
2688        {
2689                mpq_init(qPosRay[ii]);
2690                mpq_init(qIntPt[ii]);
2691                mpq_init(qPosIntPt[ii]);
2692        }
2693        //Compute a+((b-a)/2) && Convert intF1 to mpq
2694        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
2695        {
2696                mpq_t a,b;
2697                mpq_init(a); mpq_init(b);
2698                mpq_set_si(a,(*intF1)[ii],1);
2699                mpq_set_si(b,(*intF2)[ii],1);
2700                mpq_t diff;
2701                mpq_init(diff);
2702                mpq_sub(diff,b,a);      //diff=b-a
2703                mpq_t quot;
2704                mpq_init(quot);
2705                mpq_div_2exp(quot,diff,1);      //quot=diff/2=(b-a)/2
2706                mpq_clear(diff);
2707                //Don't be clever and reuse diff here
2708                mpq_t sum; mpq_init(sum);
2709                mpq_add(sum,b,quot);    //sum=b+quot=a+(b-a)/2
2710                mpq_set(qIntPt[ii],sum);
2711                mpq_clear(sum);
2712                mpq_clear(quot);
2713                mpq_clear(a); mpq_clear(b);
2714                //Now for intF1
2715                mpq_set_si(qPosRay[ii],(*intF1)[ii],1);
2716        }
2717        //Now add: qPosIntPt=qPosRay+qIntPt until qPosIntPt >0
2718        while(TRUE)
2719        {
2720                bool success=FALSE;
2721                int posCtr=0;
2722                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
2723                {
2724                        mpq_t sum; mpq_init(sum);
2725                        mpq_add(sum,qPosRay[ii],qIntPt[ii]);
2726                        mpq_set(qPosIntPt[ii],sum);
2727                        mpq_clear(sum);
2728                        if(mpq_sgn(qPosIntPt[ii])==1)
2729                                posCtr++;
2730                }
2731                if(posCtr==this->numVars)//qPosIntPt > 0
2732                        break;
2733                else
2734                {
2735                        mpq_t qTwo; mpq_init(qTwo);
2736                        mpq_set_ui(qTwo,2,1);
2737                        for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
2738                        {
2739                                mpq_t tmp; mpq_init(tmp);
2740                                mpq_mul(tmp,qPosRay[jj],qTwo);
2741                                mpq_set( qPosRay[jj], tmp);
2742                                mpq_clear(tmp);
2743                        }
2744                        mpq_clear(qTwo);
2745                }
2746        }//while
2747        //Now qPosIntPt ought to be >0, so convert back to int :D
2748        /*Compute lcm of the denominators*/
2749        mpz_t *denom = new mpz_t[this->numVars];
2750        mpz_t tmp,kgV;
2751        mpz_init(tmp); mpz_init(kgV);
2752        for (int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
2753        {
2754                mpz_t z;
2755                mpz_init(z);
2756                mpq_get_den(z,qPosIntPt[ii]);
2757                mpz_init(denom[ii]);
2758                mpz_set( denom[ii], z);
2759                mpz_clear(z);
2760        }
2761
2762        mpz_set(tmp,denom[0]);
2763        for (int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
2764        {
2765                mpz_lcm(kgV,tmp,denom[ii]);
2766                mpz_set(tmp,kgV);
2767        }
2768        mpz_clear(tmp);
2769        /*Multiply the nominators by kgV*/
2770        mpq_t qkgV,res;
2771        mpq_init(qkgV);
2772        mpq_canonicalize(qkgV);
2773        mpq_init(res);
2774        mpq_canonicalize(res);
2775
2776        mpq_set_num(qkgV,kgV);
2777        int64vec *n=new int64vec(this->numVars);
2778        for (int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
2779        {
2780                mpq_canonicalize(qPosIntPt[ii]);
2781                mpq_mul(res,qkgV,qPosIntPt[ii]);
2782                (*n)[ii]=(int)mpz_get_d(mpq_numref(res));
2783        }
2784        this->setIntPoint(n);
2785        delete n;
2786        delete [] qPosIntPt;
2787        delete [] denom;
2788        delete [] qPosRay;
2789        delete [] qIntPt;
2790        mpz_clear(kgV);
2791        mpq_clear(qkgV); mpq_clear(res);
2792 }
2793
2794/** \brief Copy a ring and add a weighted ordering in first place
2795 *
2796 */
2797ring gcone::rCopyAndAddWeight(const ring &r, int64vec *ivw)
2798{
2799        ring res=rCopy0(r);
2800        int jj;
2801
2802        omFree(res->order);
2803        res->order =(int *)omAlloc0(4*sizeof(int/*64*/));
2804        omFree(res->block0);
2805        res->block0=(int *)omAlloc0(4*sizeof(int/*64*/));
2806        omFree(res->block1);
2807        res->block1=(int *)omAlloc0(4*sizeof(int/*64*/));
2808        omfree(res->wvhdl);
2809        res->wvhdl =(int **)omAlloc0(4*sizeof(int/*64*/**));
2810
2811        res->order[0]=ringorder_a/*64*/;
2812        res->block0[0]=1;
2813        res->block1[0]=res->N;
2814        res->order[1]=ringorder_dp;     basically useless, since that should never be used
2815        res->block0[1]=1;
2816        res->block1[1]=res->N;
2817        res->order[2]=ringorder_C;
2818
2819        int length=ivw->length();
2820        int/*64*/ *A=(int/*64*/ *)omAlloc0(length*sizeof(int/*64*/));
2821        for (jj=0;jj<length;jj++)
2822        {
2823                A[jj]=(*ivw)[jj];
2824                if((*ivw)[jj]>=INT_MAX) WarnS("A[jj] exceeds INT_MAX in gcone::rCopyAndAddWeight!\n");
2825        }
2826        res->wvhdl[0]=(int *)A;
2827        res->block1[0]=length;
2828
2829        rComplete(res);
2830        return res;
2831}rCopyAndAdd
2832
2833ring gcone::rCopyAndAddWeight2(const ring &r,const int64vec *ivw, const int64vec *fNormal)
2834{
2835        ring res=rCopy0(r);
2836
2837        omFree(res->order);
2838        res->order =(int *)omAlloc0(5*sizeof(int/*64*/));
2839        omFree(res->block0);
2840        res->block0=(int *)omAlloc0(5*sizeof(int/*64*/));
2841        omFree(res->block1);
2842        res->block1=(int *)omAlloc0(5*sizeof(int/*64*/));
2843        omfree(res->wvhdl);
2844        res->wvhdl =(int **)omAlloc0(5*sizeof(int/*64*/**));
2845
2846        res->order[0]=ringorder_a/*64*/;
2847        res->block0[0]=1;
2848        res->block1[0]=res->N;
2849        res->order[1]=ringorder_a/*64*/;
2850        res->block0[1]=1;
2851        res->block1[1]=res->N;
2852
2853        res->order[2]=ringorder_dp;
2854        res->block0[2]=1;
2855        res->block1[2]=res->N;
2856
2857        res->order[3]=ringorder_C;
2858
2859        int length=ivw->length();
2860        int/*64*/ *A1=(int/*64*/ *)omAlloc0(length*sizeof(int/*64*/));
2861        int/*64*/ *A2=(int/*64*/ *)omAlloc0(length*sizeof(int/*64*/));
2862        for (int jj=0;jj<length;jj++)
2863        {
2864                A1[jj]=(*ivw)[jj];
2865                A2[jj]=-(*fNormal)[jj];
2866                if((*ivw)[jj]>=INT_MAX || (*fNormal)[jj]>=INT_MAX) WarnS("A[jj] exceeds INT_MAX in gcone::rCopyAndAddWeight2!\n");
2867        }
2868        res->wvhdl[0]=(int *)A1;
2869        res->block1[0]=length;
2870        res->wvhdl[1]=(int *)A2;
2871        res->block1[1]=length;
2872        rComplete(res);
2873        return res;
2874}
2875
2876NOTE not needed anywhere
2877 ring rCopyAndChangeWeight(ring const &r, int64vec *ivw)
2878 {
2879        ring res=rCopy0(currRing);
2880        rComplete(res);
2881        rSetWeightVec(res,(int64*)ivw);
2882        //rChangeCurrRing(rnew);
2883        return res;
2884 }
2885
2886/** \brief Checks whether a given facet is a search facet
2887 * Determines whether a given facet of a cone is the search facet of a neighbouring cone
2888 * This is done in the following way:
2889 * We loop through all facets of the cone and find the "smallest" facet, i.e. the unique facet
2890 * that is first crossed during the generic walk.
2891 * We then check whether the fNormal of this facet is parallel to the fNormal of our testfacet.
2892 * If this is the case, then our facet is indeed a search facet and TRUE is retuned.
2893*/
2894removed with r12286
2895
2896/** \brief Check for equality of two intvecs
2897 */
2898static bool ivAreEqual(const int64vec &a, const int64vec &b)
2899{
2900        bool res=TRUE;
2901        for(int ii=0;ii<pVariables;ii++)
2902        {
2903                if(a[ii]!=b[ii])
2904                {
2905                        res=FALSE;
2906                        break;
2907                }
2908        }
2909        return res;
2910}
2911
2912/** \brief The reverse search algorithm
2913 */
2914removed with r12286
2915/** \brief Compute the lineality/homogeneity space
2916* It is the kernel of the inequality matrix Ax=0
2917* As a result gcone::dd_LinealitySpace is set
2918*/
2919dd_MatrixPtr gcone::computeLinealitySpace()
2920{
2921        dd_MatrixPtr res;
2922        dd_MatrixPtr ddineq;
2923        ddineq=dd_CopyMatrix(this->ddFacets);
2924        Add a row of 0s in 0th place
2925        dd_MatrixPtr ddAppendRowOfZeroes=dd_CreateMatrix(1,this->numVars+1);
2926        dd_MatrixPtr ddFoo=dd_AppendMatrix(ddAppendRowOfZeroes,ddineq);
2927        dd_FreeMatrix(ddAppendRowOfZeroes);
2928        dd_FreeMatrix(ddineq);
2929        ddineq=dd_CopyMatrix(ddFoo);
2930        dd_FreeMatrix(ddFoo);
2931        Cohen starts here
2932        int dimKer=0;Cohen calls this r
2933        int m=ddineq->rowsize;Rows
2934        int n=ddineq->colsize;Cols
2935        int c[m+1];
2936        int d[n+1];
2937        for(int ii=0;ii<m;ii++)
2938                c[ii]=0;
2939        for(int ii=0;ii<n;ii++)
2940                d[ii]=0;
2941
2942        for(int k=1;k<n;k++)
2943        {
2944                Let's find a j s.t. m[j][k]!=0 && c[j]=0
2945                int condCtr=0;Check each row for zeroness
2946                for(int j=1;j<m;j++)
2947                {
2948                        if(mpq_sgn(ddineq->matrix[j][k])!=0 && c[j]==0)
2949                        {
2950                                mpq_t quot; mpq_init(quot);
2951                                mpq_t one; mpq_init(one); mpq_set_str(one,"-1",10);
2952                                mpq_t ratd; mpq_init(ratd);
2953                                if((int)mpq_get_d(ddineq->matrix[j][k])!=0)
2954                                        mpq_div(quot,one,ddineq->matrix[j][k]);
2955                                mpq_set(ratd,quot);
2956                                mpq_canonicalize(ratd);
2957
2958                                mpq_set_str(ddineq->matrix[j][k],"-1",10);
2959                                for(int ss=k+1;ss<n;ss++)
2960                                {
2961                                        mpq_t prod; mpq_init(prod);
2962                                        mpq_mul(prod, ratd, ddineq->matrix[j][ss]);
2963                                        mpq_set(ddineq->matrix[j][ss],prod);
2964                                        mpq_canonicalize(ddineq->matrix[j][ss]);
2965                                        mpq_clear(prod);
2966                                }
2967                                for(int ii=1;ii<m;ii++)
2968                                {
2969                                        if(ii!=j)
2970                                        {
2971                                                mpq_set(ratd,ddineq->matrix[ii][k]);
2972                                                mpq_set_str(ddineq->matrix[ii][k],"0",10);
2973                                                for(int ss=k+1;ss<n;ss++)
2974                                                {
2975                                                        mpq_t prod; mpq_init(prod);
2976                                                        mpq_mul(prod, ratd, ddineq->matrix[j][ss]);
2977                                                        mpq_t sum; mpq_init(sum);
2978                                                        mpq_add(sum, ddineq->matrix[ii][ss], prod);
2979                                                        mpq_set(ddineq->matrix[ii][ss], sum);
2980                                                        mpq_canonicalize(ddineq->matrix[ii][ss]);
2981                                                        mpq_clear(prod);
2982                                                        mpq_clear(sum);
2983                                                }
2984                                        }
2985                                }
2986                                c[j]=k;
2987                                d[k]=j;
2988                                mpq_clear(quot); mpq_clear(ratd); mpq_clear(one);
2989                        }
2990                        else
2991                                condCtr++;
2992                }
2993                if(condCtr==m-1)        Why -1 ???
2994                {
2995                        dimKer++;
2996                        d[k]=0;
2997                        break;//goto _4;
2998                }else{
2999                /*Eliminate*/
3000        }for(k
3001        /*Output kernel, i.e. set gcone::dd_LinealitySpace here*/
3002        gcone::dd_LinealitySpace = dd_CreateMatrix(dimKer,this->numVars+1);
3003        res = dd_CreateMatrix(dimKer,this->numVars+1);
3004        int row=-1;
3005        for(int kk=1;kk<n;kk++)
3006        {
3007                if(d[kk]==0)
3008                {
3009                        row++;
3010                        for(int ii=1;ii<n;ii++)
3011                        {
3012                                if(d[ii]>0)
3013                                        mpq_set(res->matrix[row][ii],ddineq->matrix[d[ii]][kk]);
3014                                else if(ii==kk)
3015                                        mpq_set_str(res->matrix[row][ii],"1",10);
3016                                mpq_canonicalize(res->matrix[row][ii]);
3017                        }
3018                }
3019        }
3020        dd_FreeMatrix(ddineq);
3021        return(res);
3022        Better safe than sorry:
3023        NOTE dd_LinealitySpace contains RATIONAL ENTRIES
3024        Therefore if you need integer ones: CALL gcone::makeInt(...) method
3025}
3026
3027
3028/** \brief The new method of Markwig and Jensen
3029 * Compute gcBasis and facets for the arbitrary starting cone. Store \f$(codim-1)\f$-facets as normals.
3030 * In order to represent a facet uniquely compute also the \f$(codim-2)\f$-facets and norm by the gcd of the components.
3031 * Keep a list of facets as a linked list containing an int64vec and an integer matrix.
3032 * Since a \f$(codim-1)\f$-facet belongs to exactly two full dimensional cones, we remove a facet from the list as
3033 * soon as we compute this facet again. Comparison of facets is done by...
3034 */
3035void gcone::noRevS(gcone &gcRoot, bool usingIntPoint)
3036{
3037        facet *SearchListRoot = new facet(); The list containing ALL facets we come across
3038        facet *SearchListAct;
3039        SearchListAct = NULL;
3040        SearchListAct = SearchListRoot;
3041        gcone *gcAct;
3042        gcAct = &gcRoot;
3043        gcone *gcPtr;   Pointer to end of linked list of cones
3044        gcPtr = &gcRoot;
3045        gcone *gcNext;  Pointer to next cone to be visited
3046        gcNext = &gcRoot;
3047        gcone *gcHead;
3048        gcHead = &gcRoot;
3049        facet *fAct;
3050        fAct = gcAct->facetPtr;
3051        ring rAct;
3052        rAct = currRing;
3053        int UCNcounter=gcAct->getUCN();
3054#ifdef gfan_DEBUG
3055        printf("NoRevs\n");
3056        printf("Facets are:\n");
3057        gcAct->showFacets();
3058#endif
3059        /*Compute lineality space here
3060        * Afterwards static dd_MatrixPtr gcone::dd_LinealitySpace is set*/
3061        if(dd_LinealitySpace==NULL)
3062                dd_LinealitySpace = gcAct->computeLinealitySpace();
3063        /*End of lineality space computation*/
3064        gcAct->getCodim2Normals(*gcAct);
3065        if(fAct->codim2Ptr==NULL)
3066                gcAct->getExtremalRays(*gcAct);
3067        /* Make a copy of the facet list of first cone
3068           Since the operations getCodim2Normals and normalize affect the facets
3069           we must not memcpy them before these ops! */
3070        /*facet *codim2Act; codim2Act = NULL;
3071        facet *sl2Root;
3072        facet *sl2Act;*/
3073        for(int ii=0;ii<this->numFacets;ii++)
3074        {
3075                only copy flippable facets! NOTE: We do not need flipRing or any such information.
3076                if(fAct->isFlippable==TRUE)
3077                {
3078                        /*Using shallow copy here*/
3079#ifdef SHALLOW
3080                        if( ii==0 || (ii>0 && SearchListAct==NULL) ) 1st facet may be non-flippable
3081                        {
3082                                if(SearchListRoot!=NULL) delete(SearchListRoot);
3083                                SearchListRoot = fAct->shallowCopy(*fAct);
3084                                SearchListAct = SearchListRoot; SearchListRoot is already 'new'ed at beginning of method!
3085                        }
3086                        else
3087                        {
3088                                SearchListAct->next = fAct->shallowCopy(*fAct);
3089                                SearchListAct = SearchListAct->next;
3090                        }
3091                        fAct=fAct->next;
3092#else
3093                        /*End of shallow copy*/
3094                        int64vec *fNormal;
3095                        fNormal = fAct->getFacetNormal();
3096                        if( ii==0 || (ii>0 && SearchListAct==NULL) ) 1st facet may be non-flippable
3097                        {
3098                                SearchListAct = SearchListRoot; SearchListRoot is already 'new'ed at beginning of method!
3099                        }
3100                        else
3101                        {
3102                                SearchListAct->next = new facet();
3103                                SearchListAct = SearchListAct->next;
3104                        }
3105                        SearchListAct->setFacetNormal(fNormal);
3106                        SearchListAct->setUCN(this->getUCN());
3107                        SearchListAct->numCodim2Facets=fAct->numCodim2Facets;
3108                        SearchListAct->isFlippable=TRUE;
3109                        Copy int point as well
3110                        int64vec *ivIntPt;
3111                        ivIntPt = fAct->getInteriorPoint();
3112                        SearchListAct->setInteriorPoint(ivIntPt);
3113                        delete(ivIntPt);
3114                        Copy codim2-facets
3115                        facet *codim2Act;
3116                        codim2Act = NULL;
3117                        facet *sl2Root;
3118                        facet *sl2Act;
3119                        codim2Act=fAct->codim2Ptr;
3120                        SearchListAct->codim2Ptr = new facet(2);
3121                        sl2Root = SearchListAct->codim2Ptr;
3122                        sl2Act = sl2Root;
3123                        for(int jj=0;jj<fAct->numCodim2Facets;jj++)
3124                        for(int jj=0;jj<fAct->numRays-1;jj++)
3125                        {
3126                                int64vec *f2Normal;
3127                                f2Normal = codim2Act->getFacetNormal();
3128                                if(jj==0)
3129                                {
3130                                        sl2Act = sl2Root;
3131                                        sl2Act->setFacetNormal(f2Normal);
3132                                }
3133                                else
3134                                {
3135                                        sl2Act->next = new facet(2);
3136                                        sl2Act = sl2Act->next;
3137                                        sl2Act->setFacetNormal(f2Normal);
3138                                }
3139                                delete f2Normal;
3140                                codim2Act = codim2Act->next;
3141                        }
3142                        fAct = fAct->next;
3143                        delete fNormal;
3144#endif
3145                }if(fAct->isFlippable==TRUE)
3146                else {fAct = fAct->next;}
3147        }End of copying facets into SLA
3148
3149        SearchListAct = SearchListRoot; Set to beginning of list
3150        /*Make SearchList doubly linked*/
3151#ifndef NDEBUG
3152  #if SIZEOF_LONG==8
3153        while(SearchListAct!=(facet*)0xfefefefefefefefe && SearchListAct!=NULL)
3154        {
3155                if(SearchListAct->next!=(facet*)0xfefefefefefefefe && SearchListAct->next!=NULL){
3156  #elif SIZEOF_LONG!=8
3157        while(SearchListAct!=(facet*)0xfefefefe)
3158        {
3159                if(SearchListAct->next!=(facet*)0xfefefefe){
3160  #endif
3161#else
3162        while(SearchListAct!=NULL)
3163        {
3164                if(SearchListAct->next!=NULL){
3165#endif
3166                        SearchListAct->next->prev = SearchListAct;
3167                }
3168                SearchListAct = SearchListAct->next;
3169        }
3170        SearchListAct = SearchListRoot; Set to beginning of List
3171
3172        fAct = gcAct->facetPtr;//???
3173        gcAct->writeConeToFile(*gcAct);
3174        /*End of initialisation*/
3175
3176        fAct = SearchListAct;
3177        /*2nd step
3178          Choose a facet from SearchList, flip it and forget the previous cone
3179          We always choose the first facet from SearchList as facet to be flipped
3180        */
3181        while( (SearchListAct!=NULL))&& counter<490)
3182        {NOTE See to it that the cone is only changed after ALL facets have been flipped!
3183                fAct = SearchListAct;
3184                while(fAct!=NULL)
3185                while( (fAct->getUCN() == fAct->next->getUCN()) )
3186                {       Since SLA should only contain flippables there should be no need to check for that
3187                        gcAct->flip2(gcAct->gcBasis,fAct);
3188                        NOTE rCopy needed?
3189                        ring rTmp=rCopy(fAct->flipRing);
3190                        rComplete(rTmp);
3191                        rChangeCurrRing(rTmp);
3192                        gcone *gcTmp = new gcone::gcone(*gcAct,*fAct);copy constructor!
3193                        /* Now gcTmp->gcBasis and gcTmp->baseRing are set from fAct->flipGB and fAct->flipRing.
3194                         * Since we come at most once across a given facet from gcAct->facetPtr we can delete them.
3195                         * NOTE: Can this cause trouble with the destructor?
3196                         * Answer: Yes it bloody well does!
3197                         * However I'd like to delete this data here, since if we have a cone with many many facets it
3198                         * should pay to get rid of the flipGB as soon as possible.
3199                         * Destructor must be equipped with necessary checks.
3200                        */
3201                        idDelete((ideal *)&fAct->flipGB);
3202                        rDelete(fAct->flipRing);
3203                        gcTmp->getConeNormals(gcTmp->gcBasis/*, FALSE*/);
3204                        gcTmp->getCodim2Normals(*gcTmp);
3205                        gcTmp->getExtremalRays(*gcTmp);
3206                        NOTE Order rays lex here
3207                        gcTmp->orderRays();
3208                        //NOTE If flip2 is used we need to get an interior point of gcTmp
3209                        // and replace gcTmp->baseRing with an appropriate ring with only
3210                        // one weight
3211                        gcTmp->interiorPoint2();
3212                        gcTmp->replaceDouble_ringorder_a_ByASingleOne();
3213                        gcTmp->ddFacets should not be needed anymore, so
3214                        dd_FreeMatrix(gcTmp->ddFacets);
3215#ifdef gfan_DEBUG
3216                        gcTmp->showFacets(1);
3217#endif
3218                        /*add facets to SLA here*/
3219#ifdef SHALLOW
3220  #ifdef gfan_DEBUG
3221                        printf("fActUCN before enq2: %i\n",fAct->getUCN());
3222  #endif
3223                        facet *tmp;
3224                        tmp=gcTmp->enqueue2(SearchListRoot);
3225  #ifdef gfan_DEBUG
3226                        printf("\nheadUCN=%i\n",tmp->getUCN());
3227                        printf("fActUCN after enq2: %i\n",fAct->getUCN());
3228  #endif
3229                        SearchListRoot=tmp;
3230                        SearchListRoot=gcTmp->enqueue2/*NewFacets*/(SearchListRoot);
3231#else
3232                        SearchListRoot=gcTmp->enqueueNewFacets(SearchListRoot);
3233#endif ifdef SHALLOW
3234                        gcTmp->writeConeToFile(*gcTmp);
3235                        if(gfanHeuristic==1)
3236                        {
3237                                gcTmp->writeConeToFile(*gcTmp);
3238                                idDelete((ideal*)&gcTmp->gcBasis);Whonder why?
3239                                rDelete(gcTmp->baseRing);
3240                        }
3241#ifdef gfan_DEBUG
3242                        if(SearchListRoot!=NULL)
3243                                showSLA(*SearchListRoot);
3244#endif
3245                        rChangeCurrRing(gcAct->baseRing);
3246                        rDelete(rTmp);
3247                        doubly linked for easier removal
3248                        gcTmp->prev = gcPtr;
3249                        gcPtr->next=gcTmp;
3250                        gcPtr=gcPtr->next;
3251                        Cleverly disguised exit condition follows
3252                        if(fAct->getUCN() == fAct->next->getUCN())
3253                        {
3254                                printf("Switching UCN from %i to %i\n",fAct->getUCN(),fAct->next->getUCN());
3255                                fAct=fAct->next;
3256                        }
3257                        else
3258                        {
3259                                rDelete(gcAct->baseRing);
3260                                printf("break\n");
3261                                break;
3262                        }
3263                        fAct=fAct->next;
3264                }while( ( (fAct->next!=NULL) && (fAct->getUCN()==fAct->next->getUCN() ) ) );
3265                Search for cone with smallest UCN
3266#ifndef NDEBUG
3267  #if SIZEOF_LONG==8    64 bit
3268                while(gcNext!=(gcone * const)0xfbfbfbfbfbfbfbfb && SearchListRoot!=NULL)
3269  #elif SIZEOF_LONG == 4
3270                while(gcNext!=(gcone * const)0xfbfbfbfb && SearchListRoot!=NULL)
3271  #endif
3272#endif
3273#ifdef NDEBUG
3274                while(gcNext!=NULL && SearchListRoot!=NULL)
3275#endif
3276                {
3277                        if( gcNext->getUCN() == SearchListRoot->getUCN() )
3278                        {
3279                                if(gfanHeuristic==0)
3280                                {
3281                                        gcAct = gcNext;
3282                                        Seems better to not to use rCopy here
3283                                        rAct=rCopy(gcAct->baseRing);
3284                                        rAct=gcAct->baseRing;
3285                                        rComplete(rAct);
3286                                        rChangeCurrRing(rAct);
3287                                        break;
3288                                }
3289                                else if(gfanHeuristic==1)
3290                                {
3291                                        gcone *gcDel;
3292                                        gcDel = gcAct;
3293                                        gcAct = gcNext;
3294                                        Read st00f from file &
3295                                        implant the GB into gcAct
3296                                        readConeFromFile(gcAct->getUCN(), gcAct);
3297                                        Kill the baseRing but ONLY if it is not the ring the computation started in!
3298                                        if(gcDel->getUCN()!=1)//WTF!? This causes the Mandelbug in gcone::areEqual(facet, facet)
3299                                                rDelete(gcDel->baseRing);
3300                                        rAct=rCopy(gcAct->baseRing);
3301                                        /*The ring change occurs in readConeFromFile, so as to
3302                                        assure that gcAct->gcBasis belongs to the right ring*/
3303                                        rAct=gcAct->baseRing;
3304                                        rComplete(rAct);
3305                                        rChangeCurrRing(rAct);
3306                                        break;
3307                                }
3308                        }
3309                        else if(gcNext->getUCN() < SearchListRoot->getUCN() )
3310                        {
3311                                idDelete( (ideal*)&gcNext->gcBasis );
3312                                rDelete(gcNext->baseRing);//TODO Why does this crash?
3313                        }
3314                        /*else
3315                        {
3316                                if(gfanHeuristic==1)
3317                                {
3318                                        gcone *gcDel;
3319                                        gcDel = gcNext;
3320                                        if(gcDel->getUCN()!=1)
3321                                                rDelete(gcDel->baseRing);
3322                                }
3323                        }*/
3324                        gcNext = gcNext->next;
3325                }
3326                UCNcounter++;
3327                SearchListAct = SearchListRoot;
3328        }
3329        printf("\nFound %i cones - terminating\n", counter);
3330}void noRevS(gcone &gc)
3331
3332
3333/** \brief Make a set of rational vectors into integers
3334 *
3335 * We compute the lcm of the denominators and multiply with this to get integer values.
3336 * If the gcd of the nominators > 1 we divide by the gcd => primitive vector.
3337 * Expects a new int64vec as 3rd parameter
3338 * \param dd_MatrixPtr,int64vec
3339 */
3340void gcone::makeInt(const dd_MatrixPtr &M, const int line, int64vec &n)
3341{
3342        mpz_t *denom = new mpz_t[this->numVars];
3343        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
3344        {
3345                mpz_init_set_str(denom[ii],"0",10);
3346        }
3347
3348        mpz_t kgV,tmp;
3349        mpz_init(kgV);
3350        mpz_init(tmp);
3351
3352        for (int ii=0;ii<(M->colsize)-1;ii++)
3353        {
3354                mpz_t z;
3355                mpz_init(z);
3356                mpq_get_den(z,M->matrix[line-1][ii+1]);
3357                mpz_set( denom[ii], z);
3358                mpz_clear(z);
3359        }
3360
3361        /*Compute lcm of the denominators*/
3362        mpz_set(tmp,denom[0]);
3363        for (int ii=0;ii<(M->colsize)-1;ii++)
3364        {
3365                mpz_lcm(kgV,tmp,denom[ii]);
3366                mpz_set(tmp,kgV);
3367        }
3368        mpz_clear(tmp);
3369        /*Multiply the nominators by kgV*/
3370        mpq_t qkgV,res;
3371        mpq_init(qkgV);
3372        mpq_set_str(qkgV,"1",10);
3373        mpq_canonicalize(qkgV);
3374
3375        mpq_init(res);
3376        mpq_set_str(res,"1",10);
3377        mpq_canonicalize(res);
3378
3379        mpq_set_num(qkgV,kgV);
3380
3381        mpq_canonicalize(qkgV);
3382        int ggT=1;
3383        for (int ii=0;ii<(M->colsize)-1;ii++)
3384        {
3385                mpq_mul(res,qkgV,M->matrix[line-1][ii+1]);
3386                n[ii]=(int64)mpz_get_d(mpq_numref(res));
3387                ggT=int64gcd(ggT,n[ii]);
3388        }
3389        int64 ggT=n[0];
3390        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
3391                ggT=int64gcd(ggT,n[ii]);
3392        Normalisation
3393        if(ggT>1)
3394        {
3395                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
3396                        n[ii] /= ggT;
3397        }
3398        delete [] denom;
3399        mpz_clear(kgV);
3400        mpq_clear(qkgV); mpq_clear(res);
3401
3402}
3403/**
3404 * For all codim-2-facets we compute the gcd of the components of the facet normal and
3405 * divide it out. Thus we get a normalized representation of each
3406 * (codim-2)-facet normal, i.e. a primitive vector
3407 * Actually we now also normalize the facet normals.
3408 */
3409 void gcone::normalize()
3410 {
3411        int *ggT = new int;
3412                *ggT=1;
3413        facet *fAct;
3414        facet *codim2Act;
3415        fAct = this->facetPtr;
3416        codim2Act = fAct->codim2Ptr;
3417        while(fAct!=NULL)
3418        {
3419                int64vec *fNormal;
3420                fNormal = fAct->getFacetNormal();
3421                int *ggT = new int;
3422                *ggT=1;
3423                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
3424                {
3425                        *ggT=intgcd((*ggT),(*fNormal)[ii]);
3426                }
3427                if(*ggT>1)//We only need to do this if the ggT is non-trivial
3428                {
3429 //                     int64vec *fCopy = fAct->getFacetNormal();
3430                        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
3431                                (*fNormal)[ii] = ((*fNormal)[ii])/(*ggT);
3432                        fAct->setFacetNormal(fNormal);
3433                }
3434                delete fNormal;
3435                delete ggT;
3436                /*And now for the codim2*/
3437                while(codim2Act!=NULL)
3438                {
3439                        int64vec *n;
3440                        n=codim2Act->getFacetNormal();
3441                        int *ggT=new int;
3442                        *ggT=1;
3443                        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
3444                        {
3445                                *ggT = intgcd((*ggT),(*n)[ii]);
3446                        }
3447                        if(*ggT>1)
3448                        {
3449                                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
3450                                {
3451                                        (*n)[ii] = ((*n)[ii])/(*ggT);
3452                                }
3453                                codim2Act->setFacetNormal(n);
3454                        }
3455                        codim2Act = codim2Act->next;
3456                        delete n;
3457                        delete ggT;
3458                }
3459                fAct = fAct->next;
3460        }
3461 }
3462
3463/** \brief Enqueue new facets into the searchlist
3464 * The searchlist (SLA for short) is implemented as a FIFO
3465 * Checks are done as follows:
3466 * 1) Check facet fAct against all facets in SLA for parallelity. If it is not parallel to any one add it.
3467 * 2) If it is parallel compare the codim2 facets. If they coincide the facets are equal and we delete the
3468 *      facet from SLA and do not add fAct.
3469 * It may very well happen, that SLA=\f$ \emptyset \f$ but we do not have checked all fActs yet. In this case we
3470 * can be sure, that none of the facets that are still there already were in SLA once, so we just dump them into SLA.
3471 * Takes ptr to search list root
3472 * Returns a pointer to new first element of Searchlist
3473 */
3474facet * gcone::enqueueNewFacets(facet *f)
3475{
3476#ifdef gfanp
3477        timeval start, end;
3478        gettimeofday(&start, 0);
3479#endif
3480        facet *slHead;
3481        slHead = f;
3482        facet *slAct;   called with f=SearchListRoot
3483        slAct = f;
3484        facet *slEnd;   Pointer to end of SLA
3485        slEnd = f;
3486        facet *slEndStatic;     //marks the end before a new facet is added
3487        facet *fAct;
3488        fAct = this->facetPtr;
3489        facet *codim2Act;
3490        codim2Act = this->facetPtr->codim2Ptr;
3491        facet *sl2Act;
3492        sl2Act = f->codim2Ptr;
3493        /** Pointer to a facet that will be deleted */
3494        volatile facet *deleteMarker;
3495        deleteMarker = NULL;
3496
3497        /** \brief  Flag to mark a facet that might be added
3498         * The following case may occur:
3499         * A facet fAct is found to be parallel but not equal to the current facet slAct from SLA.
3500         * This does however not mean that there does not exist a facet behind the current slAct that is actually equal
3501         * to fAct. In this case we set the boolean flag maybe to TRUE. If we encounter an equality lateron, it is reset to
3502         * FALSE and the according slAct is deleted.
3503         * If slAct->next==NULL AND maybe==TRUE we know, that fAct must be added
3504         */
3505
3506        /**A facet was removed, lengthOfSearchlist-- thus we must not rely on
3507         * if(notParallelCtr==lengthOfSearchList) but rather
3508         * if( (notParallelCtr==lengthOfSearchList && removalOccured==FALSE)
3509         */
3510        volatile bool removalOccured=FALSE;
3511        while(slEnd->next!=NULL)
3512        {
3513                slEnd=slEnd->next;
3514        }
3515        /*1st step: compare facetNormals*/
3516        while(fAct!=NULL)
3517        {
3518                if(fAct->isFlippable==TRUE)
3519                {
3520                        int64vec *fNormal=NULL;
3521                        fNormal=fAct->getFacetNormal();
3522                        slAct = slHead;
3523                        /*If slAct==NULL and fAct!=NULL
3524                        we just copy all remaining facets into SLA*/
3525                        if(slAct==NULL)
3526                        {
3527                                facet *fCopy;
3528                                fCopy = fAct;
3529                                while(fCopy!=NULL)
3530                                {
3531                                        if(fCopy->isFlippable==TRUE)We must assure fCopy is also flippable
3532                                        {
3533                                                if(slAct==NULL)
3534                                                {
3535                                                        slAct = new facet(*fCopy/*,TRUE*/);copy constructor
3536                                                        slHead = slAct;
3537                                                }
3538                                                else
3539                                                {
3540                                                        slAct->next = new facet(*fCopy/*,TRUE*/);
3541                                                        slAct = slAct->next;
3542                                                }
3543                                        }
3544                                        fCopy = fCopy->next;
3545                                }
3546                                break;Where does this lead to?
3547                        }
3548                        /*End of dumping into SLA*/
3549                        while(slAct!=NULL)
3550                        {
3551                                int64vec *slNormal=NULL;
3552                                removalOccured=FALSE;
3553                                slNormal = slAct->getFacetNormal();
3554#ifdef gfan_DEBUG
3555                                printf("Checking facet (");fNormal->show(1,1);printf(") against (");slNormal->show(1,1);printf(")\n");
3556#endif
3557                                if( (areEqual(fAct,slAct) && (!areEqual2(fAct,slAct)) ))
3558                                        exit(-1);
3559                                if(areEqual2(fAct,slAct))
3560                                {
3561                                        deleteMarker = slAct;
3562                                        if(slAct==slHead)
3563                                        {
3564                                                slHead = slAct->next;
3565                                                if(slHead!=NULL)
3566                                                        slHead->prev = NULL;
3567                                        }
3568                                        else if (slAct==slEnd)
3569                                        {
3570                                                slEnd=slEnd->prev;
3571                                                slEnd->next = NULL;
3572                                        }
3573                                        else
3574                                        {
3575                                                slAct->prev->next = slAct->next;
3576                                                slAct->next->prev = slAct->prev;
3577                                        }
3578                                        removalOccured=TRUE;
3579                                        gcone::lengthOfSearchList--;
3580                                        if(deleteMarker!=NULL)
3581                                        {
3582                                                delete deleteMarker;
3583                                                deleteMarker=NULL;
3584                                        }
3585#ifdef gfan_DEBUG
3586                                        printf("Removing (");fNormal->show(1,1);printf(") from list\n");
3587#endif
3588                                        delete slNormal;
3589                                        break;leave the while loop, since we found fAct=slAct thus delete slAct and do not add fAct
3590                                }
3591                                slAct = slAct->next;
3592                                /* NOTE The following lines must not be here but rather called inside the if-block above.
3593                                Otherwise results get crappy. Unfortunately there are two slAct=slAct->next calls now,
3594                                (not nice!) but since they are in seperate branches of the if-statement there should not
3595                                be a way it gets called twice thus ommiting one facet:
3596                                slAct = slAct->next;*/
3597                                if(deleteMarker!=NULL)
3598                                {
3599                                        delete deleteMarker;
3600                                        deleteMarker=NULL;
3601                                }
3602                                delete slNormal;
3603                                                if slAct was marked as to be deleted, delete it here!
3604                        }while(slAct!=NULL)
3605                        if(removalOccured==FALSE)
3606                        {
3607#ifdef gfan_DEBUG
3608                                cout << "Adding facet (";fNormal->show(1,0);cout << ") to SLA " << endl;
3609#endif
3610                                Add fAct to SLA
3611                                facet *marker;
3612                                marker = slEnd;
3613                                facet *f2Act;
3614                                f2Act = fAct->codim2Ptr;
3615
3616                                slEnd->next = new facet();
3617                                slEnd = slEnd->next;Update slEnd
3618                                facet *slEndCodim2Root;
3619                                facet *slEndCodim2Act;
3620                                slEndCodim2Root = slEnd->codim2Ptr;
3621                                slEndCodim2Act = slEndCodim2Root;
3622
3623                                slEnd->setUCN(this->getUCN());
3624                                slEnd->isFlippable = TRUE;
3625                                slEnd->setFacetNormal(fNormal);
3626                                NOTE Add interior point here
3627                                This is ugly but needed for flip2
3628                                Better: have slEnd->interiorPoint point to fAct->interiorPoint
3629                                NOTE Only reference -> c.f. copy constructor
3630                                slEnd->setInteriorPoint(fAct->getInteriorPoint());
3631                                slEnd->interiorPoint = fAct->interiorPoint;
3632                                slEnd->prev = marker;
3633                                Copy codim2-facets
3634                                int64vec *f2Normal=new int64vec(this->numVars);
3635                                while(f2Act!=NULL)
3636                                {
3637                                        int64vec *f2Normal;
3638                                        f2Normal=f2Act->getFacetNormal();
3639                                        if(slEndCodim2Root==NULL)
3640                                        {
3641                                                slEndCodim2Root = new facet(2);
3642                                                slEnd->codim2Ptr = slEndCodim2Root;
3643                                                slEndCodim2Root->setFacetNormal(f2Normal);
3644                                                slEndCodim2Act = slEndCodim2Root;
3645                                        }
3646                                        else
3647                                        {
3648                                                slEndCodim2Act->next = new facet(2);
3649                                                slEndCodim2Act = slEndCodim2Act->next;
3650                                                slEndCodim2Act->setFacetNormal(f2Normal);
3651                                        }
3652                                        f2Act = f2Act->next;
3653                                        delete f2Normal;
3654                                }
3655                                gcone::lengthOfSearchList++;
3656                        }if( (notParallelCtr==lengthOfSearchList && removalOccured==FALSE) ||
3657                        fAct = fAct->next;
3658                        delete fNormal;
3659                        delete slNormal;
3660                }if(fAct->isFlippable==TRUE)
3661                else
3662                {
3663                        fAct = fAct->next;
3664                }
3665                if(gcone::maxSize<gcone::lengthOfSearchList)
3666                        gcone::maxSize= gcone::lengthOfSearchList;
3667        }while(fAct!=NULL)
3668#ifdef gfanp
3669        gettimeofday(&end, 0);
3670        time_enqueue += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
3671#endif
3672        return slHead;
3673}addC2N
3674
3675/** Enqueuing using shallow copies*/
3676facet * gcone::enqueue2(facet *f)
3677{
3678        assert(f!=NULL);
3679#ifdef gfanp
3680        timeval start, end;
3681        gettimeofday(&start, 0);
3682#endif
3683        facet *slHead;
3684        slHead = f;
3685        facet *slAct;   called with f=SearchListRoot
3686        slAct = f;
3687        static facet *slEnd;    Pointer to end of SLA
3688        if(slEnd==NULL)
3689                slEnd = f;
3690
3691        facet *fAct;
3692        fAct = this->facetPtr;New facets to compare
3693        facet *codim2Act;
3694        codim2Act = this->facetPtr->codim2Ptr;
3695        volatile bool removalOccured=FALSE;
3696        while(slEnd->next!=NULL)
3697        {
3698                slEnd=slEnd->next;
3699        }
3700        while(fAct!=NULL)
3701        {
3702                if(fAct->isFlippable)
3703                {
3704                        facet *fDeleteMarker=NULL;
3705                        slAct = slHead;
3706                        if(slAct==NULL)
3707                        {
3708                                printf("Zero length SLA\n");
3709                                facet *fCopy;
3710                                fCopy = fAct;
3711                                while(fCopy!=NULL)
3712                                {
3713                                        if(fCopy->isFlippable==TRUE)We must assure fCopy is also flippable
3714                                        {
3715                                                if(slAct==NULL)
3716                                                {
3717                                                        slAct = slAct->shallowCopy(*fCopy);shallow copy constructor
3718                                                        slHead = slAct;
3719                                                }
3720                                                else
3721                                                {
3722                                                        slAct->next = slAct->shallowCopy(*fCopy);
3723                                                        slAct = slAct->next;
3724                                                }
3725                                        }
3726                                        fCopy = fCopy->next;
3727                                }
3728                                break;  WTF?
3729                        }
3730                        /*Comparison starts here*/
3731                        while(slAct!=NULL)
3732                        {
3733                                removalOccured=FALSE;
3734#ifdef gfan_DEBUG
3735        printf("Checking facet (");fAct->fNormal->show(1,1);printf(") against (");slAct->fNormal->show(1,1);printf(")\n");
3736#endif
3737                                if(areEqual2(fAct,slAct))
3738                                {
3739                                        fDeleteMarker=slAct;
3740                                        if(slAct==slHead)
3741                                        {
3742                                                fDeleteMarker=slHead;
3743                                                printf("headUCN@enq=%i\n",slHead->getUCN());
3744                                                slHead = slAct->next;
3745                                                printf("headUCN@enq=%i\n",slHead->getUCN());
3746                                                if(slHead!=NULL)
3747                                                {
3748                                                        slHead->prev = NULL;
3749                                                }
3750                                                fDeleteMarker->shallowDelete();
3751                                                delete fDeleteMarker;//NOTE this messes up fAct in noRevS!
3752                                                printf("headUCN@enq=%i\n",slHead->getUCN());
3753                                        }
3754                                        else if (slAct==slEnd)
3755                                        {
3756                                                slEnd=slEnd->prev;
3757                                                slEnd->next = NULL;
3758                                                fDeleteMarker->shallowDelete();
3759                                                delete(fDeleteMarker);
3760                                        }
3761                                        else
3762                                        {
3763                                                slAct->prev->next = slAct->next;
3764                                                slAct->next->prev = slAct->prev;
3765                                                fDeleteMarker->shallowDelete();
3766                                                delete(fDeleteMarker);
3767                                        }
3768                                        removalOccured=TRUE;
3769                                        gcone::lengthOfSearchList--;
3770#ifdef gfan_DEBUG
3771printf("Removing (");fAct->fNormal->show(1,1);printf(") from list\n");
3772#endif
3773                                        break;leave the while loop, since we found fAct=slAct thus delete slAct and do not add fAct
3774                                }
3775                                slAct = slAct->next;
3776                        }while(slAct!=NULL)
3777                        if(removalOccured==FALSE)
3778                        {
3779                                facet *marker=slEnd;
3780                                slEnd->next = fAct->shallowCopy(*fAct);
3781                                slEnd = slEnd->next;
3782                                slEnd->prev=marker;
3783                                gcone::lengthOfSearchList++;
3784                        }
3785                        fAct = fAct->next;
3786                        if(fDeleteMarker!=NULL)
3787                        {
3788                                fDeleteMarker->shallowDelete();
3789                                delete(fDeleteMarker);
3790                                fDeleteMarker=NULL;
3791                        }
3792                }
3793                else
3794                        fAct = fAct->next;
3795        }while(fAct!=NULL)
3796
3797#ifdef gfanp
3798        gettimeofday(&end, 0);
3799        time_enqueue += (end.tv_sec - start.tv_sec + 1e-6*(end.tv_usec - start.tv_usec));
3800#endif
3801        printf("headUCN@enq=%i\n",slHead->getUCN());
3802        return slHead;
3803}
3804
3805/**
3806* During flip2 every gc->baseRing gets two ringorder_a
3807* To avoid having an awful lot of those in the end we endow
3808* gc->baseRing by a suitable ring with (a,dp,C) and copy all
3809* necessary stuff over
3810* But first we will try to just do an inplace exchange and copying only the
3811* gc->gcBasis
3812*/
3813void gcone::replaceDouble_ringorder_a_ByASingleOne()
3814{
3815        ring srcRing=currRing;
3816        ring replacementRing=rCopy0((ring)this->baseRing);
3817        /*We assume we have (a(),a(),dp) here*/
3818        omFree(replacementRing->order);
3819        replacementRing->order =(int *)omAlloc0(4*sizeof(int/*64*/));
3820        omFree(replacementRing->block0);
3821        replacementRing->block0=(int *)omAlloc0(4*sizeof(int/*64*/));
3822        omFree(replacementRing->block1);
3823        replacementRing->block1=(int *)omAlloc0(4*sizeof(int/*64*/));
3824        omfree(replacementRing->wvhdl);
3825        replacementRing->wvhdl =(int **)omAlloc0(4*sizeof(int/*64*/**));
3826
3827        replacementRing->order[0]=ringorder_a/*64*/;
3828        replacementRing->block0[0]=1;
3829        replacementRing->block1[0]=replacementRing->N;
3830
3831        replacementRing->order[1]=ringorder_dp;
3832        replacementRing->block0[1]=1;
3833        replacementRing->block1[1]=replacementRing->N;
3834
3835        replacementRing->order[2]=ringorder_C;
3836
3837        int64vec *ivw = this->getIntPoint(TRUE);returns a reference
3838        assert(this->ivIntPt);
3839        int length=ivw->length();
3840        int/*64*/ *A=(int/*64*/ *)omAlloc0(length*sizeof(int/*64*/));
3841        for (int jj=0;jj<length;jj++)
3842        {
3843                A[jj]=(*ivw)[jj];
3844                if((*ivw)[jj]>=INT_MAX) WarnS("A[jj] exceeds INT_MAX in gcone::replaceDouble_ringorder_a_ByASingleOne!\n");
3845        }
3846        delete ivw; //Not needed if this->getIntPoint(TRUE)
3847        replacementRing->wvhdl[0]=(int *)A;
3848        replacementRing->block1[0]=length;
3849        /*Finish*/
3850        rComplete(replacementRing);
3851        rChangeCurrRing(replacementRing);
3852        ideal temporaryGroebnerBasis=idrCopyR(this->gcBasis,this->baseRing);
3853        rDelete(this->baseRing);
3854        this->baseRing=rCopy(replacementRing);
3855        this->gcBasis=idCopy(temporaryGroebnerBasis);
3856        /*And back to where we came from*/
3857        rChangeCurrRing(srcRing);
3858        idDelete( (ideal*)&temporaryGroebnerBasis );
3859        rDelete(replacementRing);
3860}
3861
3862/** \brief Compute the gcd of two ints
3863 */
3864static int64 int64gcd(const int64 &a, const int64 &b)
3865{
3866        int64 r, p=a, q=b;
3867        if(p < 0)
3868                p = -p;
3869        if(q < 0)
3870                q = -q;
3871        while(q != 0)
3872        {
3873                r = p % q;
3874                p = q;
3875                q = r;
3876        }
3877        return p;
3878}
3879
3880/** \brief Construct a dd_MatrixPtr from a cone's list of facets
3881 * NO LONGER USED
3882 */
3883 inline dd_MatrixPtr gcone::facets2Matrix(const gcone &gc)
3884 {
3885        facet *fAct;
3886        fAct = gc.facetPtr;
3887
3888        dd_MatrixPtr M;
3889        dd_rowrange ddrows;
3890        dd_colrange ddcols;
3891        ddcols=(this->numVars)+1;
3892        ddrows=this->numFacets;
3893        dd_NumberType numb = dd_Integer;
3894        M=dd_CreateMatrix(ddrows,ddcols);
3895
3896        int jj=0;
3897
3898        while(fAct!=NULL)
3899        {
3900                int64vec *comp;
3901                comp = fAct->getFacetNormal();
3902                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
3903                {
3904                        dd_set_si(M->matrix[jj][ii+1],(*comp)[ii]);
3905                }
3906                jj++;
3907                delete comp;
3908                fAct=fAct->next;
3909        }
3910        return M;
3911 }
3912
3913/** \brief Write information about a cone into a file on disk
3914 *
3915 * This methods writes the information needed for the "second" method into a file.
3916 * The file's is divided in sections containing information on
3917 * 1) the ring
3918 * 2) the cone's Groebner Basis
3919 * 3) the cone's facets
3920 * Each line contains exactly one date
3921 * Each section starts with its name in CAPITALS
3922 */
3923void gcone::writeConeToFile(const gcone &gc, bool usingIntPoints)
3924{
3925        int UCN=gc.UCN;
3926        stringstream ss;
3927        ss << UCN;
3928        string UCNstr = ss.str();
3929
3930        string prefix="/tmp/Singular/cone";
3931        string prefix="./";     //crude hack -> run tests in separate directories
3932        string suffix=".sg";
3933        string filename;
3934        filename.append(prefix);
3935        filename.append(UCNstr);
3936        filename.append(suffix);
3937
3938        int thisPID = getpid();
3939        ss << thisPID;
3940        string strPID = ss.str();
3941        string prefix="./";
3942
3943        ofstream gcOutputFile(filename.c_str());
3944        assert(gcOutputFile);
3945        facet *fAct;
3946        fAct = gc.facetPtr;
3947        facet *f2Act;
3948        f2Act=fAct->codim2Ptr;
3949
3950        char *ringString = rString(gc.baseRing);
3951
3952        if (!gcOutputFile)
3953        {
3954                WerrorS("Error opening file for writing in writeConeToFile\n");
3955        }
3956        else
3957        {
3958                gcOutputFile << "UCN" << endl;
3959                gcOutputFile << this->UCN << endl;
3960                gcOutputFile << "RING" << endl;
3961                gcOutputFile << ringString << endl;
3962                gcOutputFile << "GCBASISLENGTH" << endl;
3963                gcOutputFile << IDELEMS(gc.gcBasis) << endl;
3964                Write this->gcBasis into file
3965                gcOutputFile << "GCBASIS" << endl;
3966                for (int ii=0;ii<IDELEMS(gc.gcBasis);ii++)
3967                {
3968                        gcOutputFile << p_String((poly)gc.gcBasis->m[ii],gc.baseRing) << endl;
3969                }
3970
3971                gcOutputFile << "FACETS" << endl;
3972
3973                while(fAct!=NULL)
3974                {
3975                        const int64vec *iv=fAct->getRef2FacetNormal();
3976                        iv=fAct->getRef2FacetNormal();//->getFacetNormal();
3977                        f2Act=fAct->codim2Ptr;
3978                        for (int ii=0;ii<iv->length();ii++)
3979                        {
3980                                if (ii<iv->length()-1)
3981                                        gcOutputFile << (*iv)[ii] << ",";
3982                                else
3983                                        gcOutputFile << (*iv)[ii] << " ";
3984                                gcOutputFile << (*iv)[ii];
3985                                (ii<iv->length()-1) ? gcOutputFile << "," : gcOutputFile << " ";
3986                        }
3987                        delete iv;
3988                        while(f2Act!=NULL)
3989                        {
3990                                const int64vec *iv2;
3991                                iv2=f2Act->getRef2FacetNormal();
3992                                for(int jj=0;jj<iv2->length();jj++)
3993                                {
3994                                        if (jj<iv2->length()-1)
3995                                                gcOutputFile << (*iv2)[jj] << ",";
3996                                        else
3997                                                gcOutputFile << (*iv2)[jj] << " ";
3998                                        gcOutputFile << (*iv2)[jj];
3999                                        (jj<iv2->length()-1) ? gcOutputFile << "," : gcOutputFile << " ";
4000                                }
4001                                f2Act = f2Act->next;
4002                        }
4003                        gcOutputFile << endl;
4004                        fAct=fAct->next;
4005                }
4006        gcOutputFile.close();
4007        }
4008        delete [] ringString;
4009
4010}writeConeToFile(gcone const &gc)
4011
4012/** \brief Reads a cone from a file identified by its number
4013* ||depending on whether flip or flip2 is used, switch the flag flipFlag
4014* ||defaults to 0 => flip
4015* ||1 => flip2
4016*/
4017void gcone::readConeFromFile(int UCN, gcone *gc)
4018{
4019        int UCN=gc.UCN;
4020        stringstream ss;
4021        ss << UCN;
4022        string UCNstr = ss.str();
4023        int gcBasisLength=0;
4024        size_t found;   used for find_first_(not)_of
4025
4026        string prefix="/tmp/Singular/cone";
4027        string suffix=".sg";
4028        string filename;
4029        filename.append(prefix);
4030        filename.append(UCNstr);
4031        filename.append(suffix);
4032
4033        ifstream gcInputFile(filename.c_str(), ifstream::in);
4034
4035        ring saveRing=currRing;
4036        Comment the following if you uncomment the if(line=="RING") part below
4037        rChangeCurrRing(gc->baseRing);
4038
4039        while( !gcInputFile.eof() )
4040        {
4041                string line;
4042                getline(gcInputFile,line);
4043                if(line=="RING")
4044                {
4045                        getline(gcInputFile,line);
4046                        found = line.find("a(");
4047                        line.erase(0,found+2);
4048                        string strweight;
4049                        strweight=line.substr(0,line.find_first_of(")"));
4050
4051                        int64vec *iv=new int64vec(this->numVars);
4052                        for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
4053                        {
4054                                string weight;
4055                                weight=line.substr(0,line.find_first_of(",)"));
4056                                char *w=new char[weight.size()+1];
4057                                strcpy(w,weight.c_str());
4058                                (*iv)[ii]=atol(w/*weight.c_str()*/);Better to long. Weight bound in Singular:2147483647
4059                                delete[] w;
4060                                line.erase(0,line.find_first_of(",)")+1);
4061                        }
4062                        found = line.find("a(");
4063
4064                        ring newRing;
4065                        if(currRing->order[0]!=ringorder_a/*64*/)
4066                        {
4067                                        newRing=rCopyAndAddWeight(currRing,iv);
4068                        }
4069                        else
4070                        {
4071                                        newRing=rCopy0(currRing);
4072                                        int length=this->numVars;
4073                                        int *A=(int *)omAlloc0(length*sizeof(int));
4074                                        for(int jj=0;jj<length;jj++)
4075                                        {
4076                                                A[jj]=(*iv)[jj];
4077                                        }
4078                                        omFree(newRing->wvhdl[0]);
4079                                        newRing->wvhdl[0]=(int*)A;
4080                                        newRing->block1[0]=length;
4081                        }
4082                        delete iv;
4083                        rComplete(newRing);
4084                        gc->baseRing=rCopy(newRing);
4085                        rDelete(newRing);
4086                        rComplete(gc->baseRing);
4087                        if(currRing!=gc->baseRing)
4088                                rChangeCurrRing(gc->baseRing);
4089                }
4090
4091                if(line=="GCBASISLENGTH")
4092                {
4093                        string strGcBasisLength;
4094                        getline(gcInputFile, line);
4095                        strGcBasisLength = line;
4096                        char *s=new char[strGcBasisLength.size()+1];
4097                        strcpy(s,strGcBasisLength.c_str());
4098                        int size=atoi(s/*strGcBasisLength.c_str()*/);
4099                        delete[] s;
4100                        gcBasisLength=size;
4101                        gc->gcBasis=idInit(size,1);
4102                }
4103                if(line=="GCBASIS")
4104                {
4105                        for(int jj=0;jj<gcBasisLength;jj++)
4106                        {
4107                                getline(gcInputFile,line);
4108                                magically convert strings into polynomials
4109                                polys.cc:p_Read
4110                                check until first occurance of + or -
4111                                data or c_str
4112                                poly strPoly;//=pInit();//Ought to be inside the while loop, but that will eat your memory
4113                                poly resPoly=pInit();   The poly to be read in
4114                                while(!line.empty())
4115                                {
4116                                        poly strPoly;=pInit();
4117
4118                                        string strMonom, strCoeff, strCoeffNom, strCoeffDenom;
4119                                        bool hasCoeffInQ = FALSE;       does the polynomial have rational coeff?
4120                                        bool hasNegCoeff = FALSE;       or a negative one?
4121                                        found = line.find_first_of("+-");       get the first monomial
4122                                        string tmp;
4123                                        tmp=line[found];
4124                                        if(found!=0 && (tmp.compare("-")==0) )
4125                                                hasNegCoeff = TRUE;     //We have a coeff < 0
4126                                        if(found==0)
4127                                        {
4128                                                if(tmp.compare("-")==0)
4129                                                        hasNegCoeff = TRUE;
4130                                                line.erase(0,1);        remove leading + or -
4131                                                found = line.find_first_of("+-");       adjust found
4132                                        }
4133                                        strMonom = line.substr(0,found);
4134                                        line.erase(0,found);
4135                                        number nCoeff=nInit(1);
4136                                        number nCoeffNom=nInit(1);
4137                                        number nCoeffDenom=nInit(1);
4138                                        found = strMonom.find_first_of("/");
4139                                        if(found!=string::npos) i.e. "/" exists in strMonom
4140                                        {
4141                                                hasCoeffInQ = TRUE;
4142                                                strCoeffNom=strMonom.substr(0,found);
4143                                                strCoeffDenom=strMonom.substr(found+1,strMonom.find_first_not_of("1234567890",found+1));
4144                                                strMonom.erase(0,found);
4145                                                strMonom.erase(0,strMonom.find_first_not_of("1234567890/"));
4146                                                char *Nom=new char[strCoeffNom.size()+1];
4147                                                char *Denom=new char[strCoeffDenom.size()+1];
4148                                                strcpy(Nom,strCoeffNom.c_str());
4149                                                strcpy(Denom,strCoeffDenom.c_str());
4150                                                nRead(Nom/*strCoeffNom.c_str()*/, &nCoeffNom);
4151                                                nRead(Denom/*strCoeffDenom.c_str()*/, &nCoeffDenom);
4152                                                delete[] Nom;
4153                                                delete[] Denom;
4154                                        }
4155                                        else
4156                                        {
4157                                                found = strMonom.find_first_not_of("1234567890");
4158                                                strCoeff = strMonom.substr(0,found);
4159                                                if(!strCoeff.empty())
4160                                                {
4161                                                        char *coeff = new char[strCoeff.size()+1];
4162                                                        strcpy(coeff, strCoeff.c_str());
4163                                                        nRead(coeff/*strCoeff.c_str()*/,&nCoeff);
4164                                                        delete[] coeff;
4165                                                }
4166                                        }
4167                                        char* monom = new char[strMonom.size()+1];
4168                                        strcpy(monom, strMonom.c_str());
4169                                        p_Read(monom,strPoly,currRing); strPoly:=monom
4170                                        delete[] monom;
4171                                        switch (hasCoeffInQ)
4172                                        {
4173                                                case TRUE:
4174                                                        if(hasNegCoeff)
4175                                                                nCoeffNom=nNeg(nCoeffNom);
4176                                                        pSetCoeff(strPoly, nDiv(nCoeffNom, nCoeffDenom));
4177                                                        break;
4178                                                case FALSE:
4179                                                        if(hasNegCoeff)
4180                                                                nCoeff=nNeg(nCoeff);
4181                                                        if(!nIsOne(nCoeff))
4182                                                        {
4183                                                                pSetCoeff(strPoly, nCoeff );
4184                                                        }
4185                                                        break;
4186                                        }
4187                                                pSetCoeff(strPoly, (number) intCoeff);//Why is this set to zero instead of 1???
4188                                        if(pIsConstantComp(resPoly))
4189                                        {
4190                                                resPoly=pCopy(strPoly);
4191                                                pDelete(&strPoly);
4192                                        }
4193                                        else
4194                                        {
4195                                                poly tmp=pAdd(pCopy(resPoly),strPoly);//foo is destroyed
4196                                                pDelete(&resPoly);
4197                                                resPoly=tmp;
4198                                                pDelete(&tmp);
4199                                                resPoly=pAdd(resPoly,strPoly);pAdd = p_Add_q, destroys args
4200                                        }
4201                                        /*if(nCoeff!=NULL)
4202                                                nDelete(&nCoeff);*/ NOTE This may cause a crash on certain examples...
4203                                        nDelete(&nCoeffNom);
4204                                        nDelete(&nCoeffDenom);
4205                                }while(!line.empty())
4206                                gc->gcBasis->m[jj]=pCopy(resPoly);
4207                                pDelete(&resPoly);      reset
4208                        }
4209                        break;
4210                }if(line=="GCBASIS")
4211                if(line=="FACETS")
4212                {
4213                        facet *fAct=gc->facetPtr;
4214                        while(fAct!=NULL)
4215                        {
4216                                getline(gcInputFile,line);
4217                                found = line.find("\t");
4218                                string normalString=line.substr(0,found);
4219                                int64vec *fN = new int64vec(this->numVars);
4220                                for(int ii=0;ii<this->numVars;ii++)
4221                                {
4222                                        string component;
4223                                        found = normalString.find(",");
4224                                        component=normalString.substr(0,found);
4225                                        char *sComp = new char[component.size()+1];
4226                                        strcpy(sComp,component.c_str());
4227                                        (*fN)[ii]=atol(sComp/*component.c_str()*/);
4228                                        delete[] sComp;
4229                                        normalString.erase(0,found+1);
4230                                }
4231                                /*Only the following line needs to be commented out if you decide not to delete fNormals*/
4232                                fAct->setFacetNormal(fN);
4233                                delete(fN);
4234                                fAct = fAct->next;      Booh, this is ugly
4235                        }
4236                        break; NOTE Must always be in the last if-block!
4237                }
4238        }while(!gcInputFile.eof())
4239        gcInputFile.close();
4240        rChangeCurrRing(saveRing);
4241}
4242
4243
4244/** \brief Sort the rays of a facet lexicographically
4245*/
4246 void gcone::sortRays(gcone *gc)
4247 {
4248        facet *fAct;
4249        fAct = this->facetPtr->codim2Ptr;
4250        while(fAct->next!=NULL)
4251        {
4252                if(fAct->fNormal->compare(fAct->fNormal->next)==-1
4253        }
4254 }
4255
4256/** \brief Gather the output
4257* List of lists
4258* If heuristic==1 readConeFromFile() is called once more on every cone. This may slow down the computation but it also
4259* allows us to rDelete(gcDel->baseRing) and the such in gcone::noRevS.
4260*\param *gc Pointer to gcone, preferably gcRoot ;-)
4261*\param n the number of cones as determined by gcRoot->getCounter()
4262*
4263*/
4264lists lprepareResult(gcone *gc, const int n)
4265{
4266        gcone *gcAct;
4267        gcAct = gc;
4268        facet *fAct;
4269        fAct = gc->facetPtr;
4270
4271        lists res=(lists)omAllocBin(slists_bin);
4272        res->Init(n);   initialize to store n cones
4273        for(int ii=0;ii<n;ii++)
4274        {
4275                if(gfanHeuristic==1) && gcAct->getUCN()>1)
4276                {
4277                        gcAct->readConeFromFile(gcAct->getUCN(),gcAct);
4278                        rChangeCurrRing(gcAct->getBaseRing());//NOTE memleak?
4279                }
4280                rChangeCurrRing(gcAct->getRef2BaseRing());
4281                res->m[ii].rtyp=LIST_CMD;
4282                lists l=(lists)omAllocBin(slists_bin);
4283                l->Init(6);
4284                l->m[0].rtyp=INT_CMD;
4285                l->m[0].data=(void*)gcAct->getUCN();
4286                l->m[1].rtyp=IDEAL_CMD;
4287                /*The following is necessary for leaves in the tree of cones
4288                * Since we don't use them in the computation and gcBasis is
4289                * set to (poly)NULL in noRevS we need to get this back here.
4290                */
4291                if(gcAct->gcBasis->m[0]==(poly)NULL)
4292                if(gfanHeuristic==1 && gcAct->getUCN()>1)
4293                        gcAct->readConeFromFile(gcAct->getUCN(),gcAct);
4294                ring saveRing=currRing;
4295                ring tmpRing=gcAct->getBaseRing;
4296                rChangeCurrRing(tmpRing);
4297                l->m[1].data=(void*)idrCopyR_NoSort(gcAct->gcBasis,gcAct->getBaseRing());
4298                l->m[1].data=(void*)idrCopyR(gcAct->gcBasis,gcAct->getBaseRing());//NOTE memleak?
4299                l->m[1].data=(void*)idrCopyR(gcAct->gcBasis,gcAct->getRef2BaseRing());
4300                rChangeCurrRing(saveRing);
4301
4302                l->m[2].rtyp=INTVEC_CMD;
4303                int64vec iv=(gcAct->f2M(gcAct,gcAct->facetPtr));NOTE memleak?
4304                l->m[2].data=(void*)iv64Copy(&iv);
4305
4306                l->m[3].rtyp=LIST_CMD;
4307                        lists lCodim2List = (lists)omAllocBin(slists_bin);
4308                        lCodim2List->Init(gcAct->numFacets);
4309                        fAct = gcAct->facetPtr;fAct->codim2Ptr;
4310                        int jj=0;
4311                        while(fAct!=NULL && jj<gcAct->numFacets)
4312                        {
4313                                lCodim2List->m[jj].rtyp=INTVEC_CMD;
4314                                int64vec ivC2=(gcAct->f2M(gcAct,fAct,2));
4315                                lCodim2List->m[jj].data=(void*)iv64Copy(&ivC2);
4316                                jj++;
4317                                fAct = fAct->next;
4318                        }
4319                l->m[3].data=(void*)lCodim2List;
4320                l->m[4].rtyp=INTVEC_CMD/*RING_CMD*/;
4321                l->m[4].data=(void*)(gcAct->getIntPoint/*BaseRing*/());
4322                l->m[5].rtyp=INT_CMD;
4323                l->m[5].data=(void*)gcAct->getPredUCN();
4324                res->m[ii].data=(void*)l;
4325                gcAct = gcAct->next;
4326        }
4327        return res;
4328}
4329/** \brief Write facets of a cone into a matrix
4330* Takes a pointer to a facet as 2nd arg
4331* f should always point to gc->facetPtr
4332* param n is used to determine whether it operates in codim 1 or 2
4333* We have to cast the int64vecs to int64vec due to issues with list structure
4334*/
4335inline int64vec gcone::f2M(gcone *gc, facet *f, int n)
4336{
4337        facet *fAct;
4338        int64vec *res;=new int64vec(this->numVars);
4339        int codim=n;
4340        int bound;
4341        if(f==gc->facetPtr)
4342        if(n==1)
4343        {
4344                int64vec *m1Res=new int64vec(gc->numFacets,gc->numVars,0);
4345                res = iv64Copy(m1Res);
4346                fAct = gc->facetPtr;
4347                delete m1Res;
4348                bound = gc->numFacets*(this->numVars);
4349        }
4350        else
4351        {
4352                fAct = f->codim2Ptr;
4353                int64vec *m2Res = new int64vec(f->numCodim2Facets,gc->numVars,0);
4354                res = iv64Copy(m2Res);
4355                delete m2Res;
4356                bound = fAct->numCodim2Facets*(this->numVars);
4357
4358        }
4359        int ii=0;
4360        while(fAct!=NULL )&& ii < bound )
4361        {
4362                const int64vec *fNormal;
4363                fNormal = fAct->getRef2FacetNormal();->getFacetNormal();
4364                for(int jj=0;jj<this->numVars;jj++)
4365                {
4366                        (*res)[ii]=(int)(*fNormal)[jj];This is ugly and prone to overflow
4367                        ii++;
4368                }
4369                fAct = fAct->next;
4370        }
4371        return *res;
4372}
4373
4374int gcone::counter=0;
4375int gfanHeuristic;
4376int gcone::lengthOfSearchList;
4377int gcone::maxSize;
4378dd_MatrixPtr gcone::dd_LinealitySpace;
4379int64vec *gcone::hilbertFunction;
4380#ifdef gfanp
4381 int gcone::lengthOfSearchList=0;
4382float gcone::time_getConeNormals;
4383float gcone::time_getCodim2Normals;
4384float gcone::t_getExtremalRays;
4385float gcone::t_ddPolyh;
4386float gcone::time_flip;
4387float gcone::time_flip2;
4388float gcone::t_areEqual;
4389float gcone::t_markings;
4390float gcone::t_dd;
4391float gcone::t_kStd=0;
4392float gcone::time_enqueue;
4393float gcone::time_computeInv;
4394float gcone::t_ddMC;
4395float gcone::t_mI;
4396float gcone::t_iP;
4397float gcone::t_isParallel;
4398unsigned gcone::parallelButNotEqual=0;
4399unsigned gcone::numberOfFacetChecks=0;
4400#endif
4401int gcone::numVars;
4402bool gcone::hasHomInput=FALSE;
4403int64vec *gcone::ivZeroVector;
4404 ideal gfan(ideal inputIdeal, int h)
4405/** Main routine
4406 * The first and second parameter are mandatory. The third (and maybe fourth) parameter is for Janko :)
4407 */
4408lists gfan(ideal inputIdeal, int h, bool singleCone=FALSE)
4409{
4410        lists lResList; this is the object we return
4411
4412        if(rHasGlobalOrdering(currRing))
4413        {
4414                int numvar = pVariables;
4415                gfanHeuristic = h;
4416
4417                enum searchMethod {
4418                        reverseSearch,
4419                        noRevS
4420                };
4421
4422                searchMethod method;
4423                method = noRevS;
4424
4425                ring inputRing=currRing;         The ring the user entered
4426                ring rootRing;                  // The ring associated to the target ordering
4427
4428                dd_set_global_constants();
4429                if(method==noRevS)
4430                {
4431                        gcone *gcRoot = new gcone(currRing,inputIdeal);
4432                        gcone *gcAct;
4433                        gcAct = gcRoot;
4434                        gcone::numVars=pVariables;
4435                        gcAct->numVars=pVariables;//NOTE is now static
4436                        gcAct->getGB(inputIdeal);
4437                        /*Check whether input is homogeneous
4438                        if TRUE each facet intersects the positive orthant, so we don't need the
4439                        flippability test in getConeNormals & getExtremalRays
4440                        */
4441                        if(idHomIdeal(gcAct->gcBasis,NULL))disabled for tests
4442                        {
4443                                gcone::hasHomInput=TRUE;
4444                                gcone::hilbertFunction=hHstdSeries(inputIdeal,NULL,NULL,NULL,currRing);
4445                        }
4446                        else
4447                        {
4448                                gcone::ivZeroVector = new int64vec(pVariables);
4449                                for(int ii=0;ii<pVariables;ii++)
4450                                        (*gcone::ivZeroVector)[ii]=0;
4451                        }
4452        #ifndef NDEBUG
4453                        cout << "GB of input ideal is:" << endl;
4454                        idShow(gcAct->gcBasis);
4455        #endif
4456                        if(isMonomial(gcAct->gcBasis))
4457                        {FIXME
4458                                WerrorS("Monomial input - terminating");
4459                                dd_free_global_constants();
4460                                This is filthy
4461                                goto pointOfNoReturn;
4462                        }
4463                        gcAct->getConeNormals(gcAct->gcBasis);
4464                        gcone::dd_LinealitySpace = gcAct->computeLinealitySpace();
4465                        gcAct->getExtremalRays(*gcAct);
4466                        if(singleCone==FALSE)Is Janko here?
4467                        {Compute the whole fan
4468                          gcAct->noRevS(*gcAct);        Here we go!
4469                        }
4470                        Switch back to the ring the computation was started in
4471                        rChangeCurrRing(inputRing);
4472                        res=gcAct->gcBasis;
4473                        Below is a workaround, since gcAct->gcBasis gets deleted in noRevS
4474                        lResList=lprepareResult(gcRoot,gcRoot->getCounter());
4475                        /*Cleanup*/
4476                        gcone *gcDel;
4477                        gcDel = gcRoot;
4478                        gcAct = gcRoot;
4479                        while(gcAct!=NULL)
4480                        {
4481                                gcDel = gcAct;
4482                                gcAct = gcAct->next;
4483                                delete gcDel;
4484                        }
4485                }method==noRevS
4486                dd_FreeMatrix(gcone::dd_LinealitySpace);
4487                dd_free_global_constants();
4488        }rHasGlobalOrdering
4489        else
4490        {
4491                Simply return an empty list
4492                WerrorS("Ring has non-global ordering.\nThis function requires your current ring to be endowed with a global ordering.\n Now terminating!");
4493                gcone *gcRoot=new gcone();
4494                gcone *gcPtr = gcRoot;
4495                for(int ii=0;ii<10000;ii++)
4496                {
4497                        gcPtr->setBaseRing(currRing);
4498                        facet *fPtr=gcPtr->facetPtr=new facet();
4499                        for(int jj=0;jj<5;jj++)
4500                        {
4501                                int64vec *iv=new int64vec(pVariables);
4502                                fPtr->setFacetNormal(iv);
4503                                delete(iv);
4504                                fPtr->next=new facet();
4505                                fPtr=fPtr->next;
4506                        }
4507                        gcPtr->next=new gcone();
4508                        gcPtr->next->prev=gcPtr;
4509                        gcPtr=gcPtr->next;
4510                }
4511                gcPtr=gcRoot;
4512                while(gcPtr!=NULL)
4513                {
4514                        gcPtr=gcPtr->next;
4515 //                     delete(gcPtr->prev);
4516                }
4517                goto pointOfNoReturn;
4518        }
4519        /*Return result*/
4520#ifdef gfanp
4521        cout << endl << "t_getConeNormals:" << gcone::time_getConeNormals << endl;
4522        /*cout << "t_getCodim2Normals:" << gcone::time_getCodim2Normals << endl;
4523        cout << "  t_ddMC:" << gcone::t_ddMC << endl;
4524        cout << "  t_mI:" << gcone::t_mI << endl;
4525        cout << "  t_iP:" << gcone::t_iP << endl;*/
4526        cout << "t_getExtremalRays:" << gcone::t_getExtremalRays << endl;
4527        cout << "  t_ddPolyh:" << gcone::t_ddPolyh << endl;
4528        cout << "t_Flip:" << gcone::time_flip << endl;
4529        cout << "  t_markings:" << gcone::t_markings << endl;
4530        cout << "  t_dd:" << gcone::t_dd << endl;
4531        cout << "  t_kStd:" << gcone::t_kStd << endl;
4532        cout << "t_Flip2:" << gcone::time_flip2 << endl;
4533        cout << "  t_dd:" << gcone::t_dd << endl;
4534        cout << "  t_kStd:" << gcone::t_kStd << endl;
4535        cout << "t_computeInv:" << gcone::time_computeInv << endl;
4536        cout << "t_enqueue:" << gcone::time_enqueue << endl;
4537        cout << "  t_areEqual:" <<gcone::t_areEqual << endl;
4538        cout << "t_isParallel:" <<gcone::t_isParallel << endl;
4539        cout << endl;
4540        cout << "Checked " << gcone::numberOfFacetChecks << " Facets" << endl;
4541        cout << " out of which there were " << gcone::parallelButNotEqual << " parallel but not equal." << endl;
4542#endif
4543        printf("Maximum lenght of list of facets: %i", gcone::maxSize);
4544pointOfNoReturn:
4545        return lResList;
4546}
4547
4548/** Compute a single Gröbner cone by specifying an ideal and a weight vector.
4549 * NOTE: We do NOT check whether the vector is from the relative interior of the cone.
4550 * That is upon the user to assure.
4551 */
4552lists grcone_by_intvec(ideal inputIdeal)
4553{
4554  if( (rRingOrder_t)currRing->order[0] == ringorder_wp)
4555  {
4556    lists lResList;
4557    lResList=gfan(inputIdeal, 0, TRUE);
4558  }
4559  else
4560    WerrorS("Need wp ordering");
4561}
4562#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.