1 | /**************************************** |
---|
2 | * Computer Algebra System SINGULAR * |
---|
3 | ****************************************/ |
---|
4 | /* $Id: rintegers.cc,v 1.6 2008-01-30 18:49:43 wienand Exp $ */ |
---|
5 | /* |
---|
6 | * ABSTRACT: numbers modulo n |
---|
7 | */ |
---|
8 | |
---|
9 | #include <string.h> |
---|
10 | #include "mod2.h" |
---|
11 | #include <mylimits.h> |
---|
12 | #include "structs.h" |
---|
13 | #include "febase.h" |
---|
14 | #include "omalloc.h" |
---|
15 | #include "numbers.h" |
---|
16 | #include "longrat.h" |
---|
17 | #include "mpr_complex.h" |
---|
18 | #include "ring.h" |
---|
19 | #include "rintegers.h" |
---|
20 | #include "gmp.h" |
---|
21 | |
---|
22 | #ifdef HAVE_RINGZ |
---|
23 | |
---|
24 | typedef MP_INT *int_number; |
---|
25 | |
---|
26 | /* |
---|
27 | * Multiply two numbers |
---|
28 | */ |
---|
29 | number nrzMult (number a, number b) |
---|
30 | { |
---|
31 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
32 | mpz_init(erg); |
---|
33 | mpz_mul(erg, (int_number) a, (int_number) b); |
---|
34 | return (number) erg; |
---|
35 | } |
---|
36 | |
---|
37 | /* |
---|
38 | * Give the smallest non unit k, such that a * x = k = b * y has a solution |
---|
39 | */ |
---|
40 | number nrzLcm (number a,number b,ring r) |
---|
41 | { |
---|
42 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
43 | mpz_init(erg); |
---|
44 | mpz_lcm(erg, (int_number) a, (int_number) b); |
---|
45 | return (number) erg; |
---|
46 | } |
---|
47 | |
---|
48 | /* |
---|
49 | * Give the largest non unit k, such that a = x * k, b = y * k has |
---|
50 | * a solution. |
---|
51 | */ |
---|
52 | number nrzGcd (number a,number b,ring r) |
---|
53 | { |
---|
54 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
55 | mpz_init(erg); |
---|
56 | mpz_gcd(erg, (int_number) a, (int_number) b); |
---|
57 | return (number) erg; |
---|
58 | } |
---|
59 | |
---|
60 | /* |
---|
61 | * Give the largest non unit k, such that a = x * k, b = y * k has |
---|
62 | * a solution and r, s, s.t. k = s*a + t*b |
---|
63 | */ |
---|
64 | number nrzExtGcd (number a, number b, number *s, number *t) |
---|
65 | { |
---|
66 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
67 | int_number bs = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
68 | int_number bt = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
69 | mpz_init(erg); |
---|
70 | mpz_init(bs); |
---|
71 | mpz_init(bt); |
---|
72 | mpz_gcdext(erg, bs, bt, (int_number) a, (int_number) b); |
---|
73 | *s = (number) bs; |
---|
74 | *t = (number) bt; |
---|
75 | return (number) erg; |
---|
76 | } |
---|
77 | |
---|
78 | void nrzPower (number a, int i, number * result) |
---|
79 | { |
---|
80 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
81 | mpz_init(erg); |
---|
82 | mpz_pow_ui(erg, (int_number) a, i); |
---|
83 | *result = (number) erg; |
---|
84 | } |
---|
85 | |
---|
86 | /* |
---|
87 | * create a number from int |
---|
88 | */ |
---|
89 | number nrzInit (int i) |
---|
90 | { |
---|
91 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
92 | mpz_init_set_si(erg, i); |
---|
93 | return (number) erg; |
---|
94 | } |
---|
95 | |
---|
96 | void nrzDelete(number *a, const ring r) |
---|
97 | { |
---|
98 | mpz_clear((int_number) *a); |
---|
99 | omFree((ADDRESS) *a); |
---|
100 | } |
---|
101 | |
---|
102 | /* |
---|
103 | * convert a number to int (-p/2 .. p/2) |
---|
104 | */ |
---|
105 | int nrzInt(number &n) |
---|
106 | { |
---|
107 | return (int) mpz_get_si( (int_number) &n); |
---|
108 | } |
---|
109 | |
---|
110 | number nrzAdd (number a, number b) |
---|
111 | { |
---|
112 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
113 | mpz_init(erg); |
---|
114 | mpz_add(erg, (int_number) a, (int_number) b); |
---|
115 | return (number) erg; |
---|
116 | } |
---|
117 | |
---|
118 | number nrzSub (number a, number b) |
---|
119 | { |
---|
120 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
121 | mpz_init(erg); |
---|
122 | mpz_sub(erg, (int_number) a, (int_number) b); |
---|
123 | return (number) erg; |
---|
124 | } |
---|
125 | |
---|
126 | number nrzGetUnit (number a) |
---|
127 | { |
---|
128 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
129 | mpz_init_set_si(erg, 1); |
---|
130 | return (number) erg; |
---|
131 | } |
---|
132 | |
---|
133 | BOOLEAN nrzIsUnit (number a) |
---|
134 | { |
---|
135 | return 0 == mpz_cmpabs_ui((int_number) a, 1); |
---|
136 | } |
---|
137 | |
---|
138 | BOOLEAN nrzIsZero (number a) |
---|
139 | { |
---|
140 | return 0 == mpz_cmpabs_ui((int_number) a, 0); |
---|
141 | } |
---|
142 | |
---|
143 | BOOLEAN nrzIsOne (number a) |
---|
144 | { |
---|
145 | return 0 == mpz_cmp_si((int_number) a, 1); |
---|
146 | } |
---|
147 | |
---|
148 | BOOLEAN nrzIsMOne (number a) |
---|
149 | { |
---|
150 | return 0 == mpz_cmp_si((int_number) a, -1); |
---|
151 | } |
---|
152 | |
---|
153 | BOOLEAN nrzEqual (number a,number b) |
---|
154 | { |
---|
155 | return 0 == mpz_cmp((int_number) a, (int_number) b); |
---|
156 | } |
---|
157 | |
---|
158 | BOOLEAN nrzGreater (number a,number b) |
---|
159 | { |
---|
160 | return 0 < mpz_cmp((int_number) a, (int_number) b); |
---|
161 | } |
---|
162 | |
---|
163 | BOOLEAN nrzGreaterZero (number k) |
---|
164 | { |
---|
165 | return 0 <= mpz_cmp_si((int_number) k, 0); |
---|
166 | } |
---|
167 | |
---|
168 | int nrzComp(number a, number b) |
---|
169 | { |
---|
170 | if (nrzEqual(a, b)) return 0; |
---|
171 | if (nrzDivBy(a, b)) return -1; |
---|
172 | if (nrzDivBy(b, a)) return 1; |
---|
173 | return 2; |
---|
174 | } |
---|
175 | |
---|
176 | BOOLEAN nrzDivBy (number a,number b) |
---|
177 | { |
---|
178 | return mpz_divisible_p((int_number) a, (int_number) b) != 0; |
---|
179 | } |
---|
180 | |
---|
181 | number nrzDiv (number a,number b) |
---|
182 | { |
---|
183 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
184 | int_number r = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
185 | mpz_init(erg); |
---|
186 | mpz_tdiv_qr(erg, r, (int_number) a, (int_number) b); |
---|
187 | if (!nrzIsZero((number) r)) |
---|
188 | { |
---|
189 | WarnS("Division by non divisible element."); |
---|
190 | WarnS("Result is without remainder."); |
---|
191 | } |
---|
192 | mpz_clear(r); |
---|
193 | omFree(r); |
---|
194 | return (number) erg; |
---|
195 | } |
---|
196 | |
---|
197 | number nrzIntDiv (number a,number b) |
---|
198 | { |
---|
199 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
200 | mpz_init(erg); |
---|
201 | mpz_tdiv_q(erg, (int_number) a, (int_number) b); |
---|
202 | return (number) erg; |
---|
203 | } |
---|
204 | |
---|
205 | number nrzInvers (number c) |
---|
206 | { |
---|
207 | if (!nrzIsUnit((number) c)) |
---|
208 | { |
---|
209 | WarnS("Non invertible element."); |
---|
210 | return (number)0; //TODO |
---|
211 | } |
---|
212 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
213 | mpz_init(erg); |
---|
214 | mpz_set(erg, (int_number) c); |
---|
215 | return (number) erg; |
---|
216 | } |
---|
217 | |
---|
218 | number nrzNeg (number c) |
---|
219 | { |
---|
220 | int_number erg = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
221 | mpz_init(erg); |
---|
222 | mpz_mul_si(erg, (int_number) c, -1); |
---|
223 | return (number) erg; |
---|
224 | } |
---|
225 | |
---|
226 | nMapFunc nrzSetMap(ring src, ring dst) |
---|
227 | { |
---|
228 | return NULL; /* default */ |
---|
229 | } |
---|
230 | |
---|
231 | |
---|
232 | /* |
---|
233 | * set the exponent (allocate and init tables) (TODO) |
---|
234 | */ |
---|
235 | |
---|
236 | void nrzSetExp(int m, ring r) |
---|
237 | { |
---|
238 | } |
---|
239 | |
---|
240 | void nrzInitExp(int m, ring r) |
---|
241 | { |
---|
242 | } |
---|
243 | |
---|
244 | #ifdef LDEBUG |
---|
245 | BOOLEAN nrzDBTest (number a, char *f, int l) |
---|
246 | { |
---|
247 | return TRUE;//TODO |
---|
248 | } |
---|
249 | #endif |
---|
250 | |
---|
251 | void nrzWrite (number &a) |
---|
252 | { |
---|
253 | char *s,*z; |
---|
254 | if (a==NULL) |
---|
255 | { |
---|
256 | StringAppendS("o"); |
---|
257 | } |
---|
258 | else |
---|
259 | { |
---|
260 | int l=mpz_sizeinbase((int_number) a, 10); |
---|
261 | if (a->s<2) l=si_max(l,mpz_sizeinbase((int_number) a,10)); |
---|
262 | l+=2; |
---|
263 | s=(char*)omAlloc(l); |
---|
264 | z=mpz_get_str(s,10,(int_number) a); |
---|
265 | StringAppendS(z); |
---|
266 | omFreeSize((ADDRESS)s,l); |
---|
267 | } |
---|
268 | } |
---|
269 | |
---|
270 | /*2 |
---|
271 | * extracts a long integer from s, returns the rest (COPY FROM longrat0.cc) |
---|
272 | */ |
---|
273 | char * nlEatLongC(char *s, MP_INT *i) |
---|
274 | { |
---|
275 | char * start=s; |
---|
276 | if (!(*s >= '0' && *s <= '9')) |
---|
277 | { |
---|
278 | mpz_init_set_si(i, 1); |
---|
279 | return s; |
---|
280 | } |
---|
281 | mpz_init(i); |
---|
282 | while (*s >= '0' && *s <= '9') s++; |
---|
283 | if (*s=='\0') |
---|
284 | { |
---|
285 | mpz_set_str(i,start,10); |
---|
286 | } |
---|
287 | else |
---|
288 | { |
---|
289 | char c=*s; |
---|
290 | *s='\0'; |
---|
291 | mpz_set_str(i,start,10); |
---|
292 | *s=c; |
---|
293 | } |
---|
294 | return s; |
---|
295 | } |
---|
296 | |
---|
297 | |
---|
298 | char * nrzRead (char *s, number *a) |
---|
299 | { |
---|
300 | int_number z = (int_number) omAlloc(sizeof(MP_INT)); // evtl. spaeter mit bin |
---|
301 | { |
---|
302 | mpz_init(z); |
---|
303 | s = nlEatLongC(s, z); |
---|
304 | } |
---|
305 | *a = (number) z; |
---|
306 | return s; |
---|
307 | } |
---|
308 | #endif |
---|