source: git/kernel/pInline1.h @ d0f98e

spielwiese
Last change on this file since d0f98e was d772c3, checked in by Oliver Wienand <wienand@…>, 16 years ago
kbuckets.cc, kstd2.cc, kutil.*, pInline1.h,polys.h : müll entfernt kutil.cc: pIsConstant needs extra nIsUnit in case of rings p_Procs_Impl.h: Rings do not have automatic easy number copying ring.cc: print ausgabe für ringe git-svn-id: file:///usr/local/Singular/svn/trunk@10531 2c84dea3-7e68-4137-9b89-c4e89433aadc
  • Property mode set to 100644
File size: 15.5 KB
Line 
1/****************************************
2*  Computer Algebra System SINGULAR     *
3****************************************/
4/***************************************************************
5 *  File:    pInline1.h
6 *  Purpose: implementation of poly procs which iter over ExpVector
7 *  Author:  obachman (Olaf Bachmann)
8 *  Created: 8/00
9 *  Version: $Id: pInline1.h,v 1.14 2008-01-30 09:01:37 wienand Exp $
10 *******************************************************************/
11#ifndef PINLINE1_H
12#define PINLINE1_H
13
14#ifndef PDIV_DEBUG
15// define to enable debugging/statistics of pLmShortDivisibleBy
16// #define PDIV_DEBUG
17#endif
18#include <mylimits.h>
19#include "p_MemCmp.h"
20#include "structs.h"
21#include "numbers.h"
22
23#if PDEBUG > 0 || defined(NO_PINLINE1)
24
25#define _p_LmCmpAction(p, q, r, actionE, actionG, actionS)  \
26do                                                          \
27{                                                           \
28  int _cmp = p_LmCmp(p,q,r);                                \
29  if (_cmp == 0) actionE;                                   \
30  if (_cmp == 1) actionG;                                   \
31  actionS;                                                  \
32}                                                           \
33while(0)
34
35#else
36
37#define _p_LmCmpAction(p, q, r, actionE, actionG, actionS)                      \
38 p_MemCmp_LengthGeneral_OrdGeneral(p->exp, q->exp, r->CmpL_Size, r->ordsgn,    \
39                                   actionE, actionG, actionS)
40
41#endif
42
43#ifdef PDIV_DEBUG
44BOOLEAN pDebugLmShortDivisibleBy(poly p1, unsigned long sev_1, ring r_1,
45                                 poly p2, unsigned long not_sev_2, ring r_2);
46BOOLEAN p_DebugLmDivisibleByNoComp(poly a, poly b, ring r);
47#define pDivAssume  pAssume
48#else
49#define pDivAssume(x)   ((void)0)
50#endif
51
52#if !defined(NO_PINLINE1) || defined(PINLINE1_CC)
53
54#include "omalloc.h"
55#include "numbers.h"
56#include "p_polys.h"
57#include "p_MemAdd.h"
58#include "p_MemCopy.h"
59
60/***************************************************************
61 *
62 * Allocation/Initalization/Deletion
63 *
64 ***************************************************************/
65// adjustments for negative weights
66PINLINE1 void p_MemAdd_NegWeightAdjust(poly p, ring r)
67{
68  if (r->NegWeightL_Offset != NULL)
69  {
70    for (int i=r->NegWeightL_Size-1; i>=0; i--)
71    {
72      p->exp[r->NegWeightL_Offset[i]] -= POLY_NEGWEIGHT_OFFSET;
73    }
74  }
75}
76PINLINE1 void p_MemSub_NegWeightAdjust(poly p, ring r)
77{
78  if (r->NegWeightL_Offset != NULL)
79  {
80    for (int i=r->NegWeightL_Size-1; i>=0; i--)
81    {
82      p->exp[r->NegWeightL_Offset[i]] += POLY_NEGWEIGHT_OFFSET;
83    }
84  }
85}
86// ExpVextor(d_p) = ExpVector(s_p)
87PINLINE1 void p_ExpVectorCopy(poly d_p, poly s_p, ring r)
88{
89  p_LmCheckPolyRing1(d_p, r);
90  p_LmCheckPolyRing1(s_p, r);
91  p_MemCopy_LengthGeneral(d_p->exp, s_p->exp, r->ExpL_Size);
92}
93
94PINLINE1 poly p_Init(ring r, omBin bin)
95{
96  p_CheckRing1(r);
97  pAssume1(bin != NULL && r->PolyBin->sizeW == bin->sizeW);
98  poly p;
99  omTypeAlloc0Bin(poly, p, bin);
100  p_MemAdd_NegWeightAdjust(p, r);
101  p_SetRingOfLm(p, r);
102  return p;
103}
104PINLINE1 poly p_Init(ring r)
105{
106  return p_Init(r, r->PolyBin);
107}
108
109PINLINE1 poly p_LmInit(poly p, ring r)
110{
111  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
112  poly np;
113  omTypeAllocBin(poly, np, r->PolyBin);
114  p_SetRingOfLm(np, r);
115  p_ExpVectorCopy(np, p, r);
116  _pNext(np) = NULL;
117  _pSetCoeff0(np, NULL);
118  return np;
119}
120PINLINE1 poly p_LmInit(poly s_p, ring s_r, ring d_r)
121{
122  pAssume1(d_r != NULL);
123  return p_LmInit(s_p, s_r, d_r, d_r->PolyBin);
124}
125PINLINE1 poly p_LmInit(poly s_p, ring s_r, ring d_r, omBin d_bin)
126{
127  p_LmCheckPolyRing1(s_p, s_r);
128  p_CheckRing(d_r);
129  pAssume1(d_r->N <= s_r->N);
130  poly d_p = p_Init(d_r, d_bin);
131  for (int i=d_r->N; i>0; i--)
132  {
133    p_SetExp(d_p, i, p_GetExp(s_p, i,s_r), d_r);
134  }
135  if (rRing_has_Comp(d_r))
136  {
137    p_SetComp(d_p, p_GetComp(s_p,s_r), d_r);
138  }
139  p_Setm(d_p, d_r);
140  return d_p;
141}
142PINLINE1 poly p_Head(poly p, ring r)
143{
144  if (p == NULL) return NULL;
145  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
146  poly np;
147  omTypeAllocBin(poly, np, r->PolyBin);
148  p_SetRingOfLm(np, r);
149  p_ExpVectorCopy(np, p, r);
150  _pNext(np) = NULL;
151  _pSetCoeff0(np, n_Copy(_pGetCoeff(p), r));
152  return np;
153}
154// set all exponents l..k to 0, assume exp. k+1..n and 1..l-1 are in
155// different blocks
156// set coeff to 1
157PINLINE1 poly p_GetExp_k_n(poly p, int l, int k, ring r)
158{
159  if (p == NULL) return NULL;
160  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
161  poly np;
162  omTypeAllocBin(poly, np, r->PolyBin);
163  p_SetRingOfLm(np, r);
164  p_ExpVectorCopy(np, p, r);
165  _pNext(np) = NULL;
166  _pSetCoeff0(np, n_Init(1, r));
167  int i;
168  for(i=l;i<=k;i++)
169  {
170    //np->exp[(r->VarOffset[i] & 0xffffff)] =0;
171    p_SetExp(np,i,0,r);
172  }
173  p_Setm(np,r);
174  return np;
175}
176
177PINLINE1 poly p_LmShallowCopyDelete(poly p, const ring r, omBin bin)
178{
179  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
180  pAssume1(bin->sizeW == r->PolyBin->sizeW);
181  poly new_p = p_New(r);
182  p_MemCopy_LengthGeneral(new_p->exp, p->exp, r->ExpL_Size);
183  pSetCoeff0(new_p, pGetCoeff(p));
184  pNext(new_p) = pNext(p);
185  omFreeBinAddr(p);
186  return new_p;
187}
188
189/***************************************************************
190 *
191 * Operation on ExpVectors
192 *
193 ***************************************************************/
194// ExpVector(p1) += ExpVector(p2)
195PINLINE1 void p_ExpVectorAdd(poly p1, poly p2, ring r)
196{
197  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
198  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
199#if PDEBUG >= 1
200  for (int i=1; i<=r->N; i++)
201    pAssume1((unsigned long) (p_GetExp(p1, i, r) + p_GetExp(p2, i, r)) <= r->bitmask);
202  pAssume1(p_GetComp(p1, r) == 0 || p_GetComp(p2, r) == 0);
203#endif
204
205  p_MemAdd_LengthGeneral(p1->exp, p2->exp, r->ExpL_Size);
206  p_MemAdd_NegWeightAdjust(p1, r);
207}
208// ExpVector(p1) -= ExpVector(p2)
209PINLINE1 void p_ExpVectorSub(poly p1, poly p2, ring r)
210{
211  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
212  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
213#if PDEBUG >= 1
214  for (int i=1; i<=r->N; i++)
215    pAssume1(p_GetExp(p1, i, r) >= p_GetExp(p2, i, r));
216  pAssume1(p_GetComp(p1, r) == 0 || p_GetComp(p2, r) == 0 ||
217          p_GetComp(p1, r) == p_GetComp(p2, r));
218#endif
219
220  p_MemSub_LengthGeneral(p1->exp, p2->exp, r->ExpL_Size);
221  p_MemSub_NegWeightAdjust(p1, r);
222
223}
224// ExpVector(p1) += ExpVector(p2) - ExpVector(p3)
225PINLINE1 void p_ExpVectorAddSub(poly p1, poly p2, poly p3, ring r)
226{
227  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
228  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
229  p_LmCheckPolyRing1(p3, r);
230#if PDEBUG >= 1
231  for (int i=1; i<=r->N; i++)
232    pAssume1(p_GetExp(p1, i, r) + p_GetExp(p2, i, r) >= p_GetExp(p3, i, r));
233  pAssume1(p_GetComp(p1, r) == 0 ||
234           (p_GetComp(p2, r) - p_GetComp(p3, r) == 0) ||
235           (p_GetComp(p1, r) == p_GetComp(p2, r) - p_GetComp(p3, r)));
236#endif
237
238  p_MemAddSub_LengthGeneral(p1->exp, p2->exp, p3->exp, r->ExpL_Size);
239  // no need to adjust in case of NegWeights
240}
241
242// ExpVector(pr) = ExpVector(p1) + ExpVector(p2)
243PINLINE1 void p_ExpVectorSum(poly pr, poly p1, poly p2, ring r)
244{
245  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
246  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
247  p_LmCheckPolyRing1(pr, r);
248#if PDEBUG >= 1
249  for (int i=1; i<=r->N; i++)
250    pAssume1((unsigned long) (p_GetExp(p1, i, r) + p_GetExp(p2, i, r)) <= r->bitmask);
251  pAssume1(p_GetComp(p1, r) == 0 || p_GetComp(p2, r) == 0);
252#endif
253
254  p_MemSum_LengthGeneral(pr->exp, p1->exp, p2->exp, r->ExpL_Size);
255  p_MemAdd_NegWeightAdjust(pr, r);
256}
257// ExpVector(pr) = ExpVector(p1) - ExpVector(p2)
258PINLINE1 void p_ExpVectorDiff(poly pr, poly p1, poly p2, ring r)
259{
260  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
261  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
262  p_LmCheckPolyRing1(pr, r);
263#if PDEBUG >= 2
264  for (int i=1; i<=r->N; i++)
265    pAssume1(p_GetExp(p1, i, r) >= p_GetExp(p2, i, r));
266  pAssume1(!rRing_has_Comp(r) || p_GetComp(p1, r) == p_GetComp(p2, r));
267#endif
268
269  p_MemDiff_LengthGeneral(pr->exp, p1->exp, p2->exp, r->ExpL_Size);
270  p_MemSub_NegWeightAdjust(pr, r);
271}
272
273PINLINE1 BOOLEAN p_ExpVectorEqual(poly p1, poly p2, ring r)
274{
275  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
276  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
277
278  int i = r->ExpL_Size;
279  unsigned long *ep = p1->exp;
280  unsigned long *eq = p2->exp;
281
282  do
283  {
284    i--;
285    if (ep[i] != eq[i]) return FALSE;
286  }
287  while (i);
288  return TRUE;
289}
290
291PINLINE1 unsigned long p_ExpVectorQuerSum(poly p, ring r)
292{
293  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
294  unsigned long s = p_GetTotalDegree(p->exp[r->VarL_Offset[0]],
295                                     r,
296                                     r->MinExpPerLong);
297  for (int i=r->VarL_Size-1; i>0; i--)
298  {
299    s += p_GetTotalDegree(p->exp[r->VarL_Offset[i]], r);
300  }
301  return s;
302}
303
304PINLINE1 void p_GetExpV(poly p, int *ev, ring r)
305{
306  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
307  for (int j = r->N; j; j--)
308      ev[j] = p_GetExp(p, j, r);
309
310  ev[0] = _p_GetComp(p, r);
311}
312PINLINE1 void p_SetExpV(poly p, int *ev, ring r)
313{
314  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
315  for (int j = r->N; j; j--)
316      p_SetExp(p, j, ev[j], r);
317
318  p_SetComp(p, ev[0],r);
319  p_Setm(p, r);
320}
321
322/***************************************************************
323 *
324 * Comparison w.r.t. monomial ordering
325 *
326 ***************************************************************/
327PINLINE1 int p_LmCmp(poly p, poly q, ring r)
328{
329  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
330  p_LmCheckPolyRing1(q, r);
331
332  p_MemCmp_LengthGeneral_OrdGeneral(p->exp, q->exp, r->CmpL_Size, r->ordsgn,
333                                    return 0, return 1, return -1);
334}
335
336
337/***************************************************************
338 *
339 * divisibility
340 *
341 ***************************************************************/
342// return: FALSE, if there exists i, such that a->exp[i] > b->exp[i]
343//         TRUE, otherwise
344// (1) Consider long vars, instead of single exponents
345// (2) Clearly, if la > lb, then FALSE
346// (3) Suppose la <= lb, and consider first bits of single exponents in l:
347//     if TRUE, then value of these bits is la ^ lb
348//     if FALSE, then la-lb causes an "overflow" into one of those bits, i.e.,
349//               la ^ lb != la - lb
350static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleByNoComp(poly a, poly b, ring r)
351{
352  int i=r->VarL_Size - 1;
353  unsigned long divmask = r->divmask;
354  unsigned long la, lb;
355
356  if (r->VarL_LowIndex >= 0)
357  {
358    i += r->VarL_LowIndex;
359    do
360    {
361      la = a->exp[i];
362      lb = b->exp[i];
363      if ((la > lb) ||
364          (((la & divmask) ^ (lb & divmask)) != ((lb - la) & divmask)))
365      {
366        pDivAssume(p_DebugLmDivisibleByNoComp(a, b, r) == FALSE);
367        return FALSE;
368      }
369      i--;
370    }
371    while (i>=r->VarL_LowIndex);
372  }
373  else
374  {
375    do
376    {
377      la = a->exp[r->VarL_Offset[i]];
378      lb = b->exp[r->VarL_Offset[i]];
379      if ((la > lb) ||
380          (((la & divmask) ^ (lb & divmask)) != ((lb - la) & divmask)))
381      {
382        pDivAssume(p_DebugLmDivisibleByNoComp(a, b, r) == FALSE);
383        return FALSE;
384      }
385      i--;
386    }
387    while (i>=0);
388  }
389#ifdef HAVE_RINGS
390  pDivAssume(p_DebugLmDivisibleByNoComp(a, b, r) == nDivBy(p_GetCoeff(b, r), p_GetCoeff(a, r)));
391  return nDivBy(p_GetCoeff(b, r), p_GetCoeff(a, r));
392#else
393  pDivAssume(p_DebugLmDivisibleByNoComp(a, b, r) == TRUE);
394  return TRUE;
395#endif
396}
397
398static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleByNoComp(poly a, ring r_a, poly b, ring r_b)
399{
400  int i=r_a->N;
401  pAssume1(r_a->N == r_b->N);
402
403  do
404  {
405    if (p_GetExp(a,i,r_a) > p_GetExp(b,i,r_b))
406      return FALSE;
407    i--;
408  }
409  while (i);
410#ifdef HAVE_RINGS
411  return nDivBy(p_GetCoeff(b, r), p_GetCoeff(a, r));
412#else
413  return TRUE;
414#endif
415}
416
417static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleBy(poly a, poly b, ring r)
418{
419  if (p_GetComp(a, r) == 0 || p_GetComp(a,r) == p_GetComp(b,r))
420    return _p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r);
421  return FALSE;
422}
423static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleBy(poly a, ring r_a, poly b, ring r_b)
424{
425  if (p_GetComp(a, r_a) == 0 || p_GetComp(a,r_a) == p_GetComp(b,r_b))
426    return _p_LmDivisibleByNoComp(a, r_a, b, r_b);
427  return FALSE;
428}
429PINLINE1 BOOLEAN p_LmDivisibleByNoComp(poly a, poly b, ring r)
430{
431  p_LmCheckPolyRing1(a, r);
432  p_LmCheckPolyRing1(b, r);
433  return _p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r);
434}
435PINLINE1 BOOLEAN p_LmDivisibleBy(poly a, poly b, ring r)
436{
437  p_LmCheckPolyRing1(b, r);
438  pIfThen1(a != NULL, p_LmCheckPolyRing1(b, r));
439  if (p_GetComp(a, r) == 0 || p_GetComp(a,r) == p_GetComp(b,r))
440    return _p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r);
441  return FALSE;
442}
443
444PINLINE1 BOOLEAN p_DivisibleBy(poly a, poly b, ring r)
445{
446  pIfThen1(b!=NULL, p_LmCheckPolyRing1(b, r));
447  pIfThen1(a!=NULL, p_LmCheckPolyRing1(a, r));
448
449  if (a != NULL && (p_GetComp(a, r) == 0 || p_GetComp(a,r) == p_GetComp(b,r)))
450      return _p_LmDivisibleByNoComp(a,b,r);
451  return FALSE;
452}
453PINLINE1 BOOLEAN p_DivisibleBy(poly a, ring r_a, poly b, ring r_b)
454{
455  pIfThen1(b!=NULL, p_LmCheckPolyRing1(b, r_b));
456  pIfThen1(a!=NULL, p_LmCheckPolyRing1(a, r_a));
457  if (a != NULL) {
458      return _p_LmDivisibleBy(a, r_a, b, r_b);
459  }
460  return FALSE;
461}
462PINLINE1 BOOLEAN p_LmDivisibleBy(poly a, ring r_a, poly b, ring r_b)
463{
464  p_LmCheckPolyRing(a, r_a);
465  p_LmCheckPolyRing(b, r_b);
466  return _p_LmDivisibleBy(a, r_a, b, r_b);
467}
468PINLINE1 BOOLEAN p_LmShortDivisibleBy(poly a, unsigned long sev_a,
469                                    poly b, unsigned long not_sev_b, ring r)
470{
471  p_LmCheckPolyRing1(a, r);
472  p_LmCheckPolyRing1(b, r);
473#ifndef PDIV_DEBUG
474  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(a, r) == sev_a, a, r);
475  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(b, r) == ~ not_sev_b, b, r);
476
477  if (sev_a & not_sev_b)
478  {
479    pAssume1(p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r) == FALSE);
480    return FALSE;
481  }
482  return p_LmDivisibleBy(a, b, r);
483#else
484  return pDebugLmShortDivisibleBy(a, sev_a, r, b, not_sev_b, r);
485#endif
486}
487
488PINLINE1 BOOLEAN p_LmShortDivisibleBy(poly a, unsigned long sev_a, ring r_a,
489                                      poly b, unsigned long not_sev_b, ring r_b)
490{
491  p_LmCheckPolyRing1(a, r_a);
492  p_LmCheckPolyRing1(b, r_b);
493#ifndef PDIV_DEBUG
494  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(a, r_a) == sev_a, a, r_a);
495  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(b, r_b) == ~ not_sev_b, b, r_b);
496
497  if (sev_a & not_sev_b)
498  {
499    pAssume1(_p_LmDivisibleByNoComp(a, r_a, b, r_b) == FALSE);
500    return FALSE;
501  }
502  return _p_LmDivisibleBy(a, r_a, b, r_b);
503#else
504  return pDebugLmShortDivisibleBy(a, sev_a, r_a, b, not_sev_b, r_b);
505#endif
506}
507
508/***************************************************************
509 *
510 * Misc things on Lm
511 *
512 ***************************************************************/
513// test if the monomial is a constant as a vector component
514// i.e., test if all exponents are zero
515PINLINE1 BOOLEAN p_LmIsConstantComp(const poly p, const ring r)
516{
517  //p_LmCheckPolyRing(p, r);
518  int i = r->VarL_Size - 1;
519
520  do
521  {
522    if (p->exp[r->VarL_Offset[i]] != 0)
523      return FALSE;
524    i--;
525  }
526  while (i >= 0);
527  return TRUE;
528}
529// test if monomial is a constant, i.e. if all exponents and the component
530// is zero
531PINLINE1 BOOLEAN p_LmIsConstant(const poly p, const ring r)
532{
533  if (p_LmIsConstantComp(p, r))
534    return (p_GetComp(p, r) == 0);
535  return FALSE;
536}
537
538// like the respective p_LmIs* routines, except that p might be empty
539PINLINE1 BOOLEAN p_IsConstantComp(const poly p, const ring r)
540{
541  if (p == NULL) return TRUE;
542  return (pNext(p)==NULL) && p_LmIsConstantComp(p, r);
543}
544
545PINLINE1 BOOLEAN p_IsConstant(const poly p, const ring r)
546{
547  if (p == NULL) return TRUE;
548  return (pNext(p)==NULL) && p_LmIsConstant(p, r);
549}
550
551PINLINE1 BOOLEAN p_IsUnit(const poly p, const ring r)
552{
553  if (p == NULL) return FALSE;
554  return p_LmIsConstant(p, r);
555}
556
557PINLINE1 BOOLEAN p_LmExpVectorAddIsOk(const poly p1, const poly p2,
558                                      const ring r)
559{
560  p_LmCheckPolyRing(p1, r);
561  p_LmCheckPolyRing(p2, r);
562  unsigned long l1, l2, divmask = r->divmask;
563  int i;
564
565  for (i=0; i<r->VarL_Size; i++)
566  {
567    l1 = p1->exp[r->VarL_Offset[i]];
568    l2 = p2->exp[r->VarL_Offset[i]];
569    // do the divisiblity trick
570    if ( (l1 > ULONG_MAX - l2) ||
571         (((l1 & divmask) ^ (l2 & divmask)) != ((l1 + l2) & divmask)))
572      return FALSE;
573  }
574  return TRUE;
575}
576#else
577PINLINE1 BOOLEAN p_IsUnit(const poly p, const ring r);
578
579#endif // !defined(NO_PINLINE1) || defined(PINLINE1_CC)
580#endif // PINLINE1_CC
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.