source: git/libpolys/polys/monomials/p_polys.h @ a99f8c

spielwiese
Last change on this file since a99f8c was 20c540, checked in by Oleksandr Motsak <motsak@…>, 12 years ago
Preparing the removal of Frank's p_Monic/p_Gcd/p_ExtGcd from common use chg: moved most of the functions (with helpers) into algext.cc and made them static NOTE: p_PolyDiv stayed in p_polys.cc as it is used in convFactoryASingA NOTE: p_ExtGcd also is made public via algext.h (needed elsewhere?)
  • Property mode set to 100644
File size: 49.9 KB
Line 
1/****************************************
2*  Computer Algebra System SINGULAR     *
3****************************************/
4/***************************************************************
5 *  File:    p_polys.h
6 *  Purpose: declaration of poly stuf which are independent of
7 *           currRing
8 *  Author:  obachman (Olaf Bachmann)
9 *  Created: 9/00
10 *******************************************************************/
11/***************************************************************
12 *  Purpose: implementation of poly procs which iter over ExpVector
13 *  Author:  obachman (Olaf Bachmann)
14 *  Created: 8/00
15 *******************************************************************/
16#ifndef P_POLYS_H
17#define P_POLYS_H
18
19#include <omalloc/omalloc.h>
20
21#include <misc/mylimits.h>
22#include <misc/intvec.h>
23#include <coeffs/coeffs.h>
24
25#include <polys/monomials/monomials.h>
26#include <polys/monomials/ring.h>
27
28#include <polys/templates/p_MemAdd.h>
29#include <polys/templates/p_MemCmp.h>
30#include <polys/templates/p_Procs.h>
31
32#include <polys/sbuckets.h>
33
34#ifdef HAVE_PLURAL
35#include <polys/nc/nc.h>
36#endif
37
38/***************************************************************
39 *
40 * Divisiblity tests, args must be != NULL, except for
41 * pDivisbleBy
42 *
43 ***************************************************************/
44unsigned long p_GetShortExpVector(poly a, const ring r);
45
46#ifdef HAVE_RINGS
47/*! divisibility check over ground ring (which may contain zero divisors);
48   TRUE iff LT(f) divides LT(g), i.e., LT(f)*c*m = LT(g), for some
49   coefficient c and some monomial m;
50   does not take components into account
51 */
52BOOLEAN p_DivisibleByRingCase(poly f, poly g, const ring r);
53#endif
54
55/***************************************************************
56 *
57 * Misc things on polys
58 *
59 ***************************************************************/
60
61poly p_One(const ring r);
62
63int p_MinDeg(poly p,intvec *w, const ring R);
64
65long p_DegW(poly p, const short *w, const ring R);
66
67/// return TRUE if all monoms have the same component
68BOOLEAN   p_OneComp(poly p, const ring r);
69
70/// return i, if head depends only on var(i)
71int       p_IsPurePower(const poly p, const ring r);
72
73/// return i, if poly depends only on var(i)
74int       p_IsUnivariate(poly p, const ring r);
75
76/// set entry e[i] to 1 if var(i) occurs in p, ignore var(j) if e[j]>0
77/// return #(e[i]>0)
78int      p_GetVariables(poly p, int * e, const ring r);
79
80/// returns the poly representing the integer i
81poly      p_ISet(long i, const ring r);
82
83/// returns the poly representing the number n, destroys n
84poly      p_NSet(number n, const ring r);
85
86void  p_Vec2Polys(poly v, poly**p, int *len, const ring r);
87
88/***************************************************************
89 *
90 * Copying/Deletion of polys: args may be NULL
91 *
92 ***************************************************************/
93
94// simply deletes monomials, does not free coeffs
95void p_ShallowDelete(poly *p, const ring r);
96
97
98
99/***************************************************************
100 *
101 * Copying/Deleteion of polys: args may be NULL
102 *  - p/q as arg mean a poly
103 *  - m a monomial
104 *  - n a number
105 *  - pp (resp. qq, mm, nn) means arg is constant
106 *  - p (resp, q, m, n)     means arg is destroyed
107 *
108 ***************************************************************/
109
110poly      p_Sub(poly a, poly b, const ring r);
111
112poly      p_Power(poly p, int i, const ring r);
113
114
115/***************************************************************
116 *
117 * PDEBUG stuff
118 *
119 ***************************************************************/
120#ifdef PDEBUG
121// Returns TRUE if m is monom of p, FALSE otherwise
122BOOLEAN pIsMonomOf(poly p, poly m);
123// Returns TRUE if p and q have common monoms
124BOOLEAN pHaveCommonMonoms(poly p, poly q);
125
126// p_Check* routines return TRUE if everything is ok,
127// else, they report error message and return false
128
129// check if Lm(p) is from ring r
130BOOLEAN p_LmCheckIsFromRing(poly p, ring r);
131// check if Lm(p) != NULL, r != NULL and initialized && Lm(p) is from r
132BOOLEAN p_LmCheckPolyRing(poly p, ring r);
133// check if all monoms of p are from ring r
134BOOLEAN p_CheckIsFromRing(poly p, ring r);
135// check r != NULL and initialized && all monoms of p are from r
136BOOLEAN p_CheckPolyRing(poly p, ring r);
137// check if r != NULL and initialized
138BOOLEAN p_CheckRing(ring r);
139// only do check if cond
140
141
142#define pIfThen(cond, check) do {if (cond) {check;}} while (0)
143
144BOOLEAN _p_Test(poly p, ring r, int level);
145BOOLEAN _p_LmTest(poly p, ring r, int level);
146BOOLEAN _pp_Test(poly p, ring lmRing, ring tailRing, int level);
147
148#define p_Test(p,r)     _p_Test(p, r, PDEBUG)
149#define p_LmTest(p,r)   _p_LmTest(p, r, PDEBUG)
150#define pp_Test(p, lmRing, tailRing)    _pp_Test(p, lmRing, tailRing, PDEBUG)
151
152#else // ! PDEBUG
153
154#define pIsMonomOf(p, q)        (TRUE)
155#define pHaveCommonMonoms(p, q) (TRUE)
156#define p_LmCheckIsFromRing(p,r)  ((void)0)
157#define p_LmCheckPolyRing(p,r)    ((void)0)
158#define p_CheckIsFromRing(p,r)  ((void)0)
159#define p_CheckPolyRing(p,r)    ((void)0)
160#define p_CheckRing(r)          ((void)0)
161#define P_CheckIf(cond, check)  ((void)0)
162
163#define p_Test(p,r)     ((void) 1)
164#define p_LmTest(p,r)   ((void) 1)
165#define pp_Test(p, lmRing, tailRing) ((void) 1)
166
167#endif
168
169/***************************************************************
170 *
171 * Misc stuff
172 *
173 ***************************************************************/
174/*2
175* returns the length of a polynomial (numbers of monomials)
176*/
177static inline int pLength(poly a)
178{
179  int l = 0;
180  while (a!=NULL)
181  {
182    pIter(a);
183    l++;
184  }
185  return l;
186}
187
188// returns the length of a polynomial (numbers of monomials) and the last mon.
189// respect syzComp
190poly p_Last(const poly a, int &l, const ring r);
191
192/*----------------------------------------------------*/
193
194void      p_Norm(poly p1, const ring r);
195void      p_Normalize(poly p,const ring r);
196
197void      p_Content(poly p, const ring r);
198#if 1
199// currently only used by Singular/janet
200void      p_SimpleContent(poly p, int s, const ring r);
201#endif
202
203poly      p_Cleardenom(poly p, const ring r);
204void      p_Cleardenom_n(poly p, const ring r,number &c);
205number    p_GetAllDenom(poly ph, const ring r);
206
207int       p_Size( poly p, const ring r );
208
209// homogenizes p by multiplying certain powers of the varnum-th variable
210poly      p_Homogen (poly p, int varnum, const ring r);
211
212BOOLEAN   p_IsHomogeneous (poly p, const ring r);
213
214static inline void p_Setm(poly p, const ring r);
215p_SetmProc p_GetSetmProc(ring r);
216
217poly      p_Subst(poly p, int n, poly e, const ring r);
218
219// TODO:
220#define p_SetmComp  p_Setm
221
222// component
223static inline  unsigned long p_SetComp(poly p, unsigned long c, ring r)
224{
225  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
226  pAssume2(rRing_has_Comp(r));
227  __p_GetComp(p,r) = c;
228  return c;
229}
230// sets component of poly a to i
231static inline   void p_SetCompP(poly p, int i, ring r)
232{
233  if (p != NULL)
234  {
235#ifdef PDEBUG
236    p_Test(p, r);
237#endif
238    if (rOrd_SetCompRequiresSetm(r))
239    {
240      do
241      {
242        p_SetComp(p, i, r);
243        p_SetmComp(p, r);
244        pIter(p);
245      }
246      while (p != NULL);
247    }
248    else
249    {
250      do
251      {
252        p_SetComp(p, i, r);
253        pIter(p);
254      }
255      while(p != NULL);
256    }
257  }
258}
259
260static inline   void p_SetCompP(poly p, int i, ring lmRing, ring tailRing)
261{
262  if (p != NULL)
263  {
264    p_SetComp(p, i, lmRing);
265    p_SetmComp(p, lmRing);
266    p_SetCompP(pNext(p), i, tailRing);
267  }
268}
269
270// returns maximal column number in the modul element a (or 0)
271static inline long p_MaxComp(poly p, ring lmRing, ring tailRing)
272{
273  long result,i;
274
275  if(p==NULL) return 0;
276  result = p_GetComp(p, lmRing);
277  if (result != 0)
278  {
279    loop
280    {
281      pIter(p);
282      if(p==NULL) break;
283      i = p_GetComp(p, tailRing);
284      if (i>result) result = i;
285    }
286  }
287  return result;
288}
289
290static inline long p_MaxComp(poly p,ring lmRing) {return p_MaxComp(p,lmRing,lmRing);}
291
292static inline   long p_MinComp(poly p, ring lmRing, ring tailRing)
293{
294  long result,i;
295
296  if(p==NULL) return 0;
297  result = p_GetComp(p,lmRing);
298  if (result != 0)
299  {
300    loop
301    {
302      pIter(p);
303      if(p==NULL) break;
304      i = p_GetComp(p,tailRing);
305      if (i<result) result = i;
306    }
307  }
308  return result;
309}
310
311static inline long p_MinComp(poly p,ring lmRing) {return p_MinComp(p,lmRing,lmRing);}
312
313
314static inline poly pReverse(poly p)
315{
316  if (p == NULL || pNext(p) == NULL) return p;
317
318  poly q = pNext(p), // == pNext(p)
319    qn;
320  pNext(p) = NULL;
321  do
322  {
323    qn = pNext(q);
324    pNext(q) = p;
325    p = q;
326    q = qn;
327  }
328  while (qn != NULL);
329  return p;
330}
331void      pEnlargeSet(poly**p, int length, int increment);
332
333
334/***************************************************************
335 *
336 * I/O
337 *
338 ***************************************************************/
339/// print p according to ShortOut in lmRing & tailRing
340char*     p_String0(poly p, ring lmRing, ring tailRing);
341char*     p_String(poly p, ring lmRing, ring tailRing);
342void      p_Write(poly p, ring lmRing, ring tailRing);
343void      p_Write0(poly p, ring lmRing, ring tailRing);
344void      p_wrp(poly p, ring lmRing, ring tailRing);
345
346/// print p in a short way, if possible
347char* p_String0Short(const poly p, ring lmRing, ring tailRing);
348
349/// print p in a long way
350char* p_String0Long(const poly p, ring lmRing, ring tailRing);
351
352
353/***************************************************************
354 *
355 * Degree stuff -- see p_polys.cc for explainations
356 *
357 ***************************************************************/
358
359static inline long  p_FDeg(const poly p, const ring r)  { return r->pFDeg(p,r); }
360static inline long  p_LDeg(const poly p, int *l, const ring r)  { return r->pLDeg(p,l,r); }
361
362long p_WFirstTotalDegree(poly p, ring r);
363long p_WTotaldegree(poly p, const ring r);
364long p_WDegree(poly p,const ring r);
365long pLDeg0(poly p,int *l, ring r);
366long pLDeg0c(poly p,int *l, ring r);
367long pLDegb(poly p,int *l, ring r);
368long pLDeg1(poly p,int *l, ring r);
369long pLDeg1c(poly p,int *l, ring r);
370long pLDeg1_Deg(poly p,int *l, ring r);
371long pLDeg1c_Deg(poly p,int *l, ring r);
372long pLDeg1_Totaldegree(poly p,int *l, ring r);
373long pLDeg1c_Totaldegree(poly p,int *l, ring r);
374long pLDeg1_WFirstTotalDegree(poly p,int *l, ring r);
375long pLDeg1c_WFirstTotalDegree(poly p,int *l, ring r);
376
377BOOLEAN p_EqualPolys(poly p1, poly p2, const ring r);
378
379/// same as the usual p_EqualPolys for polys belonging to *equal* rings
380BOOLEAN p_EqualPolys(poly p1, poly p2, const ring r1, const ring r2);
381
382long p_Deg(poly a, const ring r);
383
384
385/***************************************************************
386 *
387 * Primitives for accessing and setting fields of a poly
388 *
389 ***************************************************************/
390
391static inline number p_SetCoeff(poly p, number n, ring r)
392{
393  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
394  n_Delete(&(p->coef), r->cf);
395  (p)->coef=n;
396  return n;
397}
398
399// order
400static inline long p_GetOrder(poly p, ring r)
401{
402  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
403  if (r->typ==NULL) return ((p)->exp[r->pOrdIndex]);
404  int i=0;
405  loop
406  {
407    switch(r->typ[i].ord_typ)
408    {
409      case ro_am:
410      case ro_wp_neg:
411        return (((long)((p)->exp[r->pOrdIndex]))-POLY_NEGWEIGHT_OFFSET);
412      case ro_syzcomp:
413      case ro_syz:
414      case ro_cp:
415        i++;
416        break;
417      //case ro_dp:
418      //case ro_wp:
419      default:
420        return ((p)->exp[r->pOrdIndex]);
421    }
422  }
423}
424
425// Setm
426static inline void p_Setm(poly p, const ring r)
427{
428  p_CheckRing2(r);
429  r->p_Setm(p, r);
430}
431
432
433static inline unsigned long p_AddComp(poly p, unsigned long v, ring r)
434{
435  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
436  pAssume2(rRing_has_Comp(r));
437  return __p_GetComp(p,r) += v;
438}
439static inline unsigned long p_SubComp(poly p, unsigned long v, ring r)
440{
441  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
442  pAssume2(rRing_has_Comp(r));
443  _pPolyAssume2(__p_GetComp(p,r) >= v,p,r);
444  return __p_GetComp(p,r) -= v;
445}
446
447#ifndef HAVE_EXPSIZES
448
449/// get a single variable exponent
450/// @Note:
451/// the integer VarOffset encodes:
452/// 1. the position of a variable in the exponent vector p->exp (lower 24 bits)
453/// 2. number of bits to shift to the right in the upper 8 bits (which takes at most 6 bits for 64 bit)
454/// Thus VarOffset always has 2 zero higher bits!
455static inline long p_GetExp(const poly p, const unsigned long iBitmask, const int VarOffset)
456{
457  pAssume2((VarOffset >> (24 + 6)) == 0);
458#if 0
459  int pos=(VarOffset & 0xffffff);
460  int bitpos=(VarOffset >> 24);
461  unsigned long exp=(p->exp[pos] >> bitmask) & iBitmask;
462  return exp;
463#else
464  return (long)
465         ((p->exp[(VarOffset & 0xffffff)] >> (VarOffset >> 24))
466          & iBitmask);
467#endif
468}
469
470
471/// set a single variable exponent
472/// @Note:
473/// VarOffset encodes the position in p->exp @see p_GetExp
474static inline unsigned long p_SetExp(poly p, const unsigned long e, const unsigned long iBitmask, const int VarOffset)
475{
476  pAssume2(e>=0);
477  pAssume2(e<=iBitmask);
478  pAssume2((VarOffset >> (24 + 6)) == 0);
479
480  // shift e to the left:
481  register int shift = VarOffset >> 24;
482  unsigned long ee = e << shift /*(VarOffset >> 24)*/;
483  // find the bits in the exponent vector
484  register int offset = (VarOffset & 0xffffff);
485  // clear the bits in the exponent vector:
486  p->exp[offset]  &= ~( iBitmask << shift );
487  // insert e with |
488  p->exp[ offset ] |= ee;
489  return e;
490}
491
492
493#else // #ifdef HAVE_EXPSIZES // EXPERIMENTAL!!!
494
495static inline unsigned long BitMask(unsigned long bitmask, int twobits)
496{
497  // bitmask = 00000111111111111
498  // 0 must give bitmask!
499  // 1, 2, 3 - anything like 00011..11
500  pAssume2((twobits >> 2) == 0);
501  static const unsigned long _bitmasks[4] = {-1, 0x7fff, 0x7f, 0x3};
502  return bitmask & _bitmasks[twobits];
503}
504
505
506/// @Note: we may add some more info (6 ) into VarOffset and thus encode
507static inline long p_GetExp(const poly p, const unsigned long iBitmask, const int VarOffset)
508{
509  int pos  =(VarOffset & 0xffffff);
510  int hbyte= (VarOffset >> 24); // the highest byte
511  int bitpos = hbyte & 0x3f; // last 6 bits
512  long bitmask = BitMask(iBitmask, hbyte >> 6);
513
514  long exp=(p->exp[pos] >> bitpos) & bitmask;
515  return exp;
516
517}
518
519static inline long p_SetExp(poly p, const long e, const unsigned long iBitmask, const int VarOffset)
520{
521  pAssume2(e>=0);
522  pAssume2(e <= BitMask(iBitmask, VarOffset >> 30));
523
524  // shift e to the left:
525  register int hbyte = VarOffset >> 24;
526  int bitmask = BitMask(iBitmask, hbyte >> 6);
527  register int shift = hbyte & 0x3f;
528  long ee = e << shift;
529  // find the bits in the exponent vector
530  register int offset = (VarOffset & 0xffffff);
531  // clear the bits in the exponent vector:
532  p->exp[offset]  &= ~( bitmask << shift );
533  // insert e with |
534  p->exp[ offset ] |= ee;
535  return e;
536}
537
538#endif // #ifndef HAVE_EXPSIZES
539
540
541static inline long p_GetExp(const poly p, const ring r, const int VarOffset)
542{
543  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
544  pAssume2(VarOffset != -1);
545  return p_GetExp(p, r->bitmask, VarOffset);
546}
547
548static inline long p_SetExp(poly p, const long e, const ring r, const int VarOffset)
549{
550  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
551  pAssume2(VarOffset != -1);
552  return p_SetExp(p, e, r->bitmask, VarOffset);
553}
554
555
556
557/// get v^th exponent for a monomial
558static inline long p_GetExp(const poly p, const int v, const ring r)
559{
560  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
561  pAssume2(v>0 && v <= r->N);
562  pAssume2(r->VarOffset[v] != -1);
563  return p_GetExp(p, r->bitmask, r->VarOffset[v]);
564}
565
566
567/// set v^th exponent for a monomial
568static inline long p_SetExp(poly p, const int v, const long e, const ring r)
569{
570  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
571  pAssume2(v>0 && v <= r->N);
572  pAssume2(r->VarOffset[v] != -1);
573  return p_SetExp(p, e, r->bitmask, r->VarOffset[v]);
574}
575
576// the following should be implemented more efficiently
577static inline  long p_IncrExp(poly p, int v, ring r)
578{
579  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
580  int e = p_GetExp(p,v,r);
581  e++;
582  return p_SetExp(p,v,e,r);
583}
584static inline  long p_DecrExp(poly p, int v, ring r)
585{
586  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
587  int e = p_GetExp(p,v,r);
588  pAssume2(e > 0);
589  e--;
590  return p_SetExp(p,v,e,r);
591}
592static inline  long p_AddExp(poly p, int v, long ee, ring r)
593{
594  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
595  int e = p_GetExp(p,v,r);
596  e += ee;
597  return p_SetExp(p,v,e,r);
598}
599static inline  long p_SubExp(poly p, int v, long ee, ring r)
600{
601  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
602  long e = p_GetExp(p,v,r);
603  pAssume2(e >= ee);
604  e -= ee;
605  return p_SetExp(p,v,e,r);
606}
607static inline  long p_MultExp(poly p, int v, long ee, ring r)
608{
609  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
610  long e = p_GetExp(p,v,r);
611  e *= ee;
612  return p_SetExp(p,v,e,r);
613}
614
615static inline long p_GetExpSum(poly p1, poly p2, int i, ring r)
616{
617  p_LmCheckPolyRing2(p1, r);
618  p_LmCheckPolyRing2(p2, r);
619  return p_GetExp(p1,i,r) + p_GetExp(p2,i,r);
620}
621static inline long p_GetExpDiff(poly p1, poly p2, int i, ring r)
622{
623  return p_GetExp(p1,i,r) - p_GetExp(p2,i,r);
624}
625
626static inline int p_Comp_k_n(poly a, poly b, int k, ring r)
627{
628  if ((a==NULL) || (b==NULL) ) return FALSE;
629  p_LmCheckPolyRing2(a, r);
630  p_LmCheckPolyRing2(b, r);
631  pAssume2(k > 0 && k <= r->N);
632  int i=k;
633  for(;i<=r->N;i++)
634  {
635    if (p_GetExp(a,i,r) != p_GetExp(b,i,r)) return FALSE;
636    //    if (a->exp[(r->VarOffset[i] & 0xffffff)] != b->exp[(r->VarOffset[i] & 0xffffff)]) return FALSE;
637  }
638  return TRUE;
639}
640
641
642/***************************************************************
643 *
644 * Allocation/Initalization/Deletion
645 *
646 ***************************************************************/
647#if PDEBUG > 2
648static inline poly p_New(const ring r, omBin bin)
649#else
650static inline poly p_New(const ring r, omBin bin)
651#endif
652{
653  p_CheckRing2(r);
654  pAssume2(bin != NULL && omSizeWOfBin(r->PolyBin) == omSizeWOfBin(bin));
655  poly p;
656  omTypeAllocBin(poly, p, bin);
657  p_SetRingOfLm(p, r);
658  return p;
659}
660
661static inline poly p_New(ring r)
662{
663  return p_New(r, r->PolyBin);
664}
665
666#if PDEBUG > 2
667static inline void p_LmFree(poly p, ring r)
668#else
669static inline void p_LmFree(poly p, ring)
670#endif
671{
672  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
673  omFreeBinAddr(p);
674}
675#if PDEBUG > 2
676static inline void p_LmFree(poly *p, ring r)
677#else
678static inline void p_LmFree(poly *p, ring)
679#endif
680{
681  p_LmCheckPolyRing2(*p, r);
682  poly h = *p;
683  *p = pNext(h);
684  omFreeBinAddr(h);
685}
686#if PDEBUG > 2
687static inline poly p_LmFreeAndNext(poly p, ring r)
688#else
689static inline poly p_LmFreeAndNext(poly p, ring)
690#endif
691{
692  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
693  poly pnext = pNext(p);
694  omFreeBinAddr(p);
695  return pnext;
696}
697static inline void p_LmDelete(poly p, const ring r)
698{
699  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
700  n_Delete(&pGetCoeff(p), r->cf);
701  omFreeBinAddr(p);
702}
703static inline void p_LmDelete(poly *p, const ring r)
704{
705  p_LmCheckPolyRing2(*p, r);
706  poly h = *p;
707  *p = pNext(h);
708  n_Delete(&pGetCoeff(h), r->cf);
709  omFreeBinAddr(h);
710}
711static inline poly p_LmDeleteAndNext(poly p, const ring r)
712{
713  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
714  poly pnext = pNext(p);
715  n_Delete(&pGetCoeff(p), r->cf);
716  omFreeBinAddr(p);
717  return pnext;
718}
719
720/***************************************************************
721 *
722 * Misc routines
723 *
724 ***************************************************************/
725
726/// return the maximal exponent of p in form of the maximal long var
727unsigned long p_GetMaxExpL(poly p, const ring r, unsigned long l_max = 0);
728
729/// return monomial r such that GetExp(r,i) is maximum of all
730/// monomials in p; coeff == 0, next == NULL, ord is not set
731poly p_GetMaxExpP(poly p, ring r);
732
733static inline unsigned long p_GetMaxExp(const unsigned long l, const ring r)
734{
735  unsigned long bitmask = r->bitmask;
736  unsigned long max = (l & bitmask);
737  unsigned long j = r->ExpPerLong - 1;
738
739  if (j > 0)
740  {
741    unsigned long i = r->BitsPerExp;
742    long e;
743    loop
744    {
745      e = ((l >> i) & bitmask);
746      if ((unsigned long) e > max)
747        max = e;
748      j--;
749      if (j==0) break;
750      i += r->BitsPerExp;
751    }
752  }
753  return max;
754}
755
756static inline unsigned long p_GetMaxExp(const poly p, const ring r)
757{
758  return p_GetMaxExp(p_GetMaxExpL(p, r), r);
759}
760
761static inline unsigned long
762p_GetTotalDegree(const unsigned long l, const ring r, const int number_of_exps)
763{
764  const unsigned long bitmask = r->bitmask;
765  unsigned long sum = (l & bitmask);
766  unsigned long j = number_of_exps - 1;
767
768  if (j > 0)
769  {
770    unsigned long i = r->BitsPerExp;
771    loop
772    {
773      sum += ((l >> i) & bitmask);
774      j--;
775      if (j==0) break;
776      i += r->BitsPerExp;
777    }
778  }
779  return sum;
780}
781
782static inline unsigned long
783p_GetTotalDegree(const unsigned long l, const ring r)
784{
785  return p_GetTotalDegree(l, r, r->ExpPerLong);
786}
787
788/***************************************************************
789 *
790 * Dispatcher to r->p_Procs, they do the tests/checks
791 *
792 ***************************************************************/
793// returns a copy of p
794static inline poly p_Copy(poly p, const ring r)
795{
796#ifdef PDEBUG
797  poly pp= r->p_Procs->p_Copy(p, r);
798  p_Test(pp,r);
799  return pp;
800#else
801  return r->p_Procs->p_Copy(p, r);
802#endif
803}
804
805static inline poly p_Head(poly p, const ring r)
806{
807  if (p == NULL) return NULL;
808  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
809  poly np;
810  omTypeAllocBin(poly, np, r->PolyBin);
811  p_SetRingOfLm(np, r);
812  memcpy(np->exp, p->exp, r->ExpL_Size*sizeof(long));
813  pNext(np) = NULL;
814  pSetCoeff0(np, n_Copy(pGetCoeff(p), r->cf));
815  return np;
816}
817
818// returns a copy of p with Lm(p) from lmRing and Tail(p) from tailRing
819static inline poly p_Copy(poly p, const ring lmRing, const ring tailRing)
820{
821#ifndef PDEBUG
822  if (tailRing == lmRing)
823    return tailRing->p_Procs->p_Copy(p, tailRing);
824#endif
825  if (p != NULL)
826  {
827    poly pres = p_Head(p, lmRing);
828    pNext(pres) = tailRing->p_Procs->p_Copy(pNext(p), tailRing);
829    return pres;
830  }
831  else
832    return NULL;
833}
834
835// deletes *p, and sets *p to NULL
836static inline void p_Delete(poly *p, const ring r)
837{
838  r->p_Procs->p_Delete(p, r);
839}
840
841static inline void p_Delete(poly *p,  const ring lmRing, const ring tailRing)
842{
843#ifndef PDEBUG
844  if (tailRing == lmRing)
845  {
846    tailRing->p_Procs->p_Delete(p, tailRing);
847    return;
848  }
849#endif
850  if (*p != NULL)
851  {
852    if (pNext(*p) != NULL)
853      tailRing->p_Procs->p_Delete(&pNext(*p), tailRing);
854    p_LmDelete(p, lmRing);
855  }
856}
857
858// copys monomials of p, allocates new monomials from bin,
859// deletes monomoals of p
860static inline poly p_ShallowCopyDelete(poly p, const ring r, omBin bin)
861{
862  p_LmCheckPolyRing2(p, r);
863  pAssume2(omSizeWOfBin(r->PolyBin) == omSizeWOfBin(bin));
864  return r->p_Procs->p_ShallowCopyDelete(p, r, bin);
865}
866
867// returns p+q, destroys p and q
868static inline poly p_Add_q(poly p, poly q, const ring r)
869{
870  assume( (p != q) || (p == NULL && q == NULL) );
871  int shorter;
872  return r->p_Procs->p_Add_q(p, q, shorter, r);
873}
874
875/// like p_Add_q, except that if lp == pLength(lp) lq == pLength(lq) then lp == pLength(p+q)
876static inline poly p_Add_q(poly p, poly q, int &lp, int lq, const ring r)
877{
878  assume( (p != q) || (p == NULL && q == NULL) );
879  int shorter;
880  poly res = r->p_Procs->p_Add_q(p, q, shorter, r);
881  lp = (lp + lq) - shorter;
882  return res;
883}
884
885// returns p*n, destroys p
886static inline poly p_Mult_nn(poly p, number n, const ring r)
887{
888  if (n_IsOne(n, r->cf))
889    return p;
890  else
891    return r->p_Procs->p_Mult_nn(p, n, r);
892}
893
894static inline poly p_Mult_nn(poly p, number n, const ring lmRing,
895                        const ring tailRing)
896{
897#ifndef PDEBUG
898  if (lmRing == tailRing)
899  {
900    return p_Mult_nn(p, n, tailRing);
901  }
902#endif
903  poly pnext = pNext(p);
904  pNext(p) = NULL;
905  p = lmRing->p_Procs->p_Mult_nn(p, n, lmRing);
906  pNext(p) = tailRing->p_Procs->p_Mult_nn(pnext, n, tailRing);
907  return p;
908}
909
910// returns p*n, does not destroy p
911static inline poly pp_Mult_nn(poly p, number n, const ring r)
912{
913  if (n_IsOne(n, r->cf))
914    return p_Copy(p, r);
915  else
916    return r->p_Procs->pp_Mult_nn(p, n, r);
917}
918
919// test if the monomial is a constant as a vector component
920// i.e., test if all exponents are zero
921static inline BOOLEAN p_LmIsConstantComp(const poly p, const ring r)
922{
923  //p_LmCheckPolyRing(p, r);
924  int i = r->VarL_Size - 1;
925
926  do
927  {
928    if (p->exp[r->VarL_Offset[i]] != 0)
929      return FALSE;
930    i--;
931  }
932  while (i >= 0);
933  return TRUE;
934}
935
936// test if monomial is a constant, i.e. if all exponents and the component
937// is zero
938static inline BOOLEAN p_LmIsConstant(const poly p, const ring r)
939{
940  if (p_LmIsConstantComp(p, r))
941    return (p_GetComp(p, r) == 0);
942  return FALSE;
943}
944
945// returns Copy(p)*m, does neither destroy p nor m
946static inline poly pp_Mult_mm(poly p, poly m, const ring r)
947{
948  if (p_LmIsConstant(m, r))
949    return pp_Mult_nn(p, pGetCoeff(m), r);
950  else
951  {
952    return r->p_Procs->pp_Mult_mm(p, m, r);
953  }
954}
955
956// returns p*m, destroys p, const: m
957static inline poly p_Mult_mm(poly p, poly m, const ring r)
958{
959  if (p_LmIsConstant(m, r))
960    return p_Mult_nn(p, pGetCoeff(m), r);
961  else
962    return r->p_Procs->p_Mult_mm(p, m, r);
963}
964
965static inline poly p_Minus_mm_Mult_qq(poly p, const poly m, const poly q, int &lp, int lq,
966                                      const poly spNoether, const ring r)
967{
968  int shorter;
969  const poly res = r->p_Procs->p_Minus_mm_Mult_qq(p, m, q, shorter, spNoether, r);
970  lp += lq - shorter;
971  assume( lp == pLength(res) );
972  return res;
973}
974
975// return p - m*Copy(q), destroys p; const: p,m
976static inline poly p_Minus_mm_Mult_qq(poly p, const poly m, const poly q, const ring r)
977{
978  int shorter;
979
980  return r->p_Procs->p_Minus_mm_Mult_qq(p, m, q, shorter, NULL, r);
981}
982
983
984// returns p*Coeff(m) for such monomials pm of p, for which m is divisble by pm
985static inline poly pp_Mult_Coeff_mm_DivSelect(poly p, const poly m, const ring r)
986{
987  int shorter;
988  return r->p_Procs->pp_Mult_Coeff_mm_DivSelect(p, m, shorter, r);
989}
990
991// returns p*Coeff(m) for such monomials pm of p, for which m is divisble by pm
992// if lp is length of p on input then lp is length of returned poly on output
993static inline poly pp_Mult_Coeff_mm_DivSelect(poly p, int &lp, const poly m, const ring r)
994{
995  int shorter;
996  poly pp = r->p_Procs->pp_Mult_Coeff_mm_DivSelect(p, m, shorter, r);
997  lp -= shorter;
998  return pp;
999}
1000
1001// returns -p, destroys p
1002static inline poly p_Neg(poly p, const ring r)
1003{
1004  return r->p_Procs->p_Neg(p, r);
1005}
1006
1007extern poly  _p_Mult_q(poly p, poly q, const int copy, const ring r);
1008// returns p*q, destroys p and q
1009static inline poly p_Mult_q(poly p, poly q, const ring r)
1010{
1011  assume( (p != q) || (p == NULL && q == NULL) );
1012
1013  if (p == NULL)
1014  {
1015    r->p_Procs->p_Delete(&q, r);
1016    return NULL;
1017  }
1018  if (q == NULL)
1019  {
1020    r->p_Procs->p_Delete(&p, r);
1021    return NULL;
1022  }
1023
1024  if (pNext(p) == NULL)
1025  {
1026#ifdef HAVE_PLURAL
1027    if (rIsPluralRing(r))
1028      q = nc_mm_Mult_p(p, q, r);
1029    else
1030#endif /* HAVE_PLURAL */
1031      q = r->p_Procs->p_Mult_mm(q, p, r);
1032
1033    r->p_Procs->p_Delete(&p, r);
1034    return q;
1035  }
1036
1037  if (pNext(q) == NULL)
1038  {
1039  // NEEDED
1040#ifdef HAVE_PLURAL
1041/*    if (rIsPluralRing(r))
1042      p = gnc_p_Mult_mm(p, q, r); // ???
1043    else*/
1044#endif /* HAVE_PLURAL */
1045      p = r->p_Procs->p_Mult_mm(p, q, r);
1046
1047    r->p_Procs->p_Delete(&q, r);
1048    return p;
1049  }
1050#ifdef HAVE_PLURAL
1051  if (rIsPluralRing(r))
1052    return _nc_p_Mult_q(p, q, r);
1053  else
1054#endif
1055  return _p_Mult_q(p, q, 0, r);
1056}
1057
1058// returns p*q, does neither destroy p nor q
1059static inline poly pp_Mult_qq(poly p, poly q, const ring r)
1060{
1061  if (p == NULL || q == NULL) return NULL;
1062
1063  if (pNext(p) == NULL)
1064  {
1065#ifdef HAVE_PLURAL
1066    if (rIsPluralRing(r))
1067      return nc_mm_Mult_pp(p, q, r);
1068#endif
1069    return r->p_Procs->pp_Mult_mm(q, p, r);
1070  }
1071
1072  if (pNext(q) == NULL)
1073  {
1074    return r->p_Procs->pp_Mult_mm(p, q, r);
1075  }
1076
1077  poly qq = q;
1078  if (p == q)
1079    qq = p_Copy(q, r);
1080
1081  poly res;
1082#ifdef HAVE_PLURAL
1083  if (rIsPluralRing(r))
1084    res = _nc_pp_Mult_qq(p, qq, r);
1085  else
1086#endif
1087    res = _p_Mult_q(p, qq, 1, r);
1088
1089  if (qq != q)
1090    p_Delete(&qq, r);
1091  return res;
1092}
1093
1094// returns p + m*q destroys p, const: q, m
1095static inline poly p_Plus_mm_Mult_qq(poly p, poly m, poly q, int &lp, int lq,
1096                                const ring r)
1097{
1098#ifdef HAVE_PLURAL
1099  if (rIsPluralRing(r))
1100    return nc_p_Plus_mm_Mult_qq(p, m, q, lp, lq, r);
1101#endif
1102
1103// this should be implemented more efficiently
1104  poly res;
1105  int shorter;
1106  number n_old = pGetCoeff(m);
1107  number n_neg = n_Copy(n_old, r->cf);
1108  n_neg = n_Neg(n_neg, r->cf);
1109  pSetCoeff0(m, n_neg);
1110  res = r->p_Procs->p_Minus_mm_Mult_qq(p, m, q, shorter, NULL, r);
1111  lp = (lp + lq) - shorter;
1112  pSetCoeff0(m, n_old);
1113  n_Delete(&n_neg, r->cf);
1114  return res;
1115}
1116
1117static inline poly p_Plus_mm_Mult_qq(poly p, poly m, poly q, const ring r)
1118{
1119  int lp = 0, lq = 0;
1120  return p_Plus_mm_Mult_qq(p, m, q, lp, lq, r);
1121}
1122
1123// returns merged p and q, assumes p and q have no monomials which are equal
1124static inline poly p_Merge_q(poly p, poly q, const ring r)
1125{
1126  assume( (p != q) || (p == NULL && q == NULL) );
1127  return r->p_Procs->p_Merge_q(p, q, r);
1128}
1129
1130// like p_SortMerge, except that p may have equal monimals
1131static inline poly p_SortAdd(poly p, const ring r, BOOLEAN revert= FALSE)
1132{
1133  if (revert) p = pReverse(p);
1134  return sBucketSortAdd(p, r);
1135}
1136
1137// sorts p using bucket sort: returns sorted poly
1138// assumes that monomials of p are all different
1139// reverses it first, if revert == TRUE, use this if input p is "almost" sorted
1140// correctly
1141static inline poly p_SortMerge(poly p, const ring r, BOOLEAN revert= FALSE)
1142{
1143  if (revert) p = pReverse(p);
1144  return sBucketSortMerge(p, r);
1145}
1146
1147/***************************************************************
1148 *
1149 * I/O
1150 *
1151 ***************************************************************/
1152static inline char*     p_String(poly p, ring p_ring)
1153{
1154  return p_String(p, p_ring, p_ring);
1155}
1156static inline char*     p_String0(poly p, ring p_ring)
1157{
1158  return p_String0(p, p_ring, p_ring);
1159}
1160static inline void      p_Write(poly p, ring p_ring)
1161{
1162  p_Write(p, p_ring, p_ring);
1163}
1164static inline void      p_Write0(poly p, ring p_ring)
1165{
1166  p_Write0(p, p_ring, p_ring);
1167}
1168static inline void      p_wrp(poly p, ring p_ring)
1169{
1170  p_wrp(p, p_ring, p_ring);
1171}
1172
1173
1174#if PDEBUG > 0
1175
1176#define _p_LmCmpAction(p, q, r, actionE, actionG, actionS)  \
1177do                                                          \
1178{                                                           \
1179  int _cmp = p_LmCmp(p,q,r);                                \
1180  if (_cmp == 0) actionE;                                   \
1181  if (_cmp == 1) actionG;                                   \
1182  actionS;                                                  \
1183}                                                           \
1184while(0)
1185
1186#else
1187
1188#define _p_LmCmpAction(p, q, r, actionE, actionG, actionS)                      \
1189 p_MemCmp_LengthGeneral_OrdGeneral(p->exp, q->exp, r->CmpL_Size, r->ordsgn,    \
1190                                   actionE, actionG, actionS)
1191
1192#endif
1193
1194#define pDivAssume(x)   ((void)0)
1195
1196
1197
1198/***************************************************************
1199 *
1200 * Allocation/Initalization/Deletion
1201 *
1202 ***************************************************************/
1203// adjustments for negative weights
1204static inline void p_MemAdd_NegWeightAdjust(poly p, const ring r)
1205{
1206  if (r->NegWeightL_Offset != NULL)
1207  {
1208    for (int i=r->NegWeightL_Size-1; i>=0; i--)
1209    {
1210      p->exp[r->NegWeightL_Offset[i]] -= POLY_NEGWEIGHT_OFFSET;
1211    }
1212  }
1213}
1214static inline void p_MemSub_NegWeightAdjust(poly p, const ring r)
1215{
1216  if (r->NegWeightL_Offset != NULL)
1217  {
1218    for (int i=r->NegWeightL_Size-1; i>=0; i--)
1219    {
1220      p->exp[r->NegWeightL_Offset[i]] += POLY_NEGWEIGHT_OFFSET;
1221    }
1222  }
1223}
1224// ExpVextor(d_p) = ExpVector(s_p)
1225static inline void p_ExpVectorCopy(poly d_p, poly s_p, const ring r)
1226{
1227  p_LmCheckPolyRing1(d_p, r);
1228  p_LmCheckPolyRing1(s_p, r);
1229  memcpy(d_p->exp, s_p->exp, r->ExpL_Size*sizeof(long));
1230}
1231
1232static inline poly p_Init(const ring r, omBin bin)
1233{
1234  p_CheckRing1(r);
1235  pAssume1(bin != NULL && omSizeWOfBin(r->PolyBin) == omSizeWOfBin(bin));
1236  poly p;
1237  omTypeAlloc0Bin(poly, p, bin);
1238  p_MemAdd_NegWeightAdjust(p, r);
1239  p_SetRingOfLm(p, r);
1240  return p;
1241}
1242static inline poly p_Init(const ring r)
1243{
1244  return p_Init(r, r->PolyBin);
1245}
1246
1247static inline poly p_LmInit(poly p, const ring r)
1248{
1249  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
1250  poly np;
1251  omTypeAllocBin(poly, np, r->PolyBin);
1252  p_SetRingOfLm(np, r);
1253  memcpy(np->exp, p->exp, r->ExpL_Size*sizeof(long));
1254  pNext(np) = NULL;
1255  pSetCoeff0(np, NULL);
1256  return np;
1257}
1258static inline poly p_LmInit(poly s_p, const ring s_r, const ring d_r, omBin d_bin)
1259{
1260  p_LmCheckPolyRing1(s_p, s_r);
1261  p_CheckRing(d_r);
1262  pAssume1(d_r->N <= s_r->N);
1263  poly d_p = p_Init(d_r, d_bin);
1264  for (int i=d_r->N; i>0; i--)
1265  {
1266    p_SetExp(d_p, i, p_GetExp(s_p, i,s_r), d_r);
1267  }
1268  if (rRing_has_Comp(d_r))
1269  {
1270    p_SetComp(d_p, p_GetComp(s_p,s_r), d_r);
1271  }
1272  p_Setm(d_p, d_r);
1273  return d_p;
1274}
1275static inline poly p_LmInit(poly s_p, const ring s_r, const ring d_r)
1276{
1277  pAssume1(d_r != NULL);
1278  return p_LmInit(s_p, s_r, d_r, d_r->PolyBin);
1279}
1280
1281// set all exponents l..k to 0, assume exp. k+1..n and 1..l-1 are in
1282// different blocks
1283// set coeff to 1
1284static inline poly p_GetExp_k_n(poly p, int l, int k, const ring r)
1285{
1286  if (p == NULL) return NULL;
1287  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
1288  poly np;
1289  omTypeAllocBin(poly, np, r->PolyBin);
1290  p_SetRingOfLm(np, r);
1291  memcpy(np->exp, p->exp, r->ExpL_Size*sizeof(long));
1292  pNext(np) = NULL;
1293  pSetCoeff0(np, n_Init(1, r->cf));
1294  int i;
1295  for(i=l;i<=k;i++)
1296  {
1297    //np->exp[(r->VarOffset[i] & 0xffffff)] =0;
1298    p_SetExp(np,i,0,r);
1299  }
1300  p_Setm(np,r);
1301  return np;
1302}
1303
1304// simialar to p_ShallowCopyDelete but does it only for leading monomial
1305static inline poly p_LmShallowCopyDelete(poly p, const ring r)
1306{
1307  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
1308  pAssume1(omSizeWOfBin(bin) == omSizeWOfBin(r->PolyBin));
1309  poly new_p = p_New(r);
1310  memcpy(new_p->exp, p->exp, r->ExpL_Size*sizeof(long));
1311  pSetCoeff0(new_p, pGetCoeff(p));
1312  pNext(new_p) = pNext(p);
1313  omFreeBinAddr(p);
1314  return new_p;
1315}
1316
1317/***************************************************************
1318 *
1319 * Operation on ExpVectors
1320 *
1321 ***************************************************************/
1322// ExpVector(p1) += ExpVector(p2)
1323static inline void p_ExpVectorAdd(poly p1, poly p2, const ring r)
1324{
1325  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
1326  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
1327#if PDEBUG >= 1
1328  for (int i=1; i<=r->N; i++)
1329    pAssume1((unsigned long) (p_GetExp(p1, i, r) + p_GetExp(p2, i, r)) <= r->bitmask);
1330  pAssume1(p_GetComp(p1, r) == 0 || p_GetComp(p2, r) == 0);
1331#endif
1332
1333  p_MemAdd_LengthGeneral(p1->exp, p2->exp, r->ExpL_Size);
1334  p_MemAdd_NegWeightAdjust(p1, r);
1335}
1336// ExpVector(pr) = ExpVector(p1) + ExpVector(p2)
1337static inline void p_ExpVectorSum(poly pr, poly p1, poly p2, const ring r)
1338{
1339  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
1340  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
1341  p_LmCheckPolyRing1(pr, r);
1342#if PDEBUG >= 1
1343  for (int i=1; i<=r->N; i++)
1344    pAssume1((unsigned long) (p_GetExp(p1, i, r) + p_GetExp(p2, i, r)) <= r->bitmask);
1345  pAssume1(p_GetComp(p1, r) == 0 || p_GetComp(p2, r) == 0);
1346#endif
1347
1348  p_MemSum_LengthGeneral(pr->exp, p1->exp, p2->exp, r->ExpL_Size);
1349  p_MemAdd_NegWeightAdjust(pr, r);
1350}
1351// ExpVector(p1) -= ExpVector(p2)
1352static inline void p_ExpVectorSub(poly p1, poly p2, const ring r)
1353{
1354  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
1355  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
1356#if PDEBUG >= 1
1357  for (int i=1; i<=r->N; i++)
1358    pAssume1(p_GetExp(p1, i, r) >= p_GetExp(p2, i, r));
1359  pAssume1(p_GetComp(p1, r) == 0 || p_GetComp(p2, r) == 0 ||
1360          p_GetComp(p1, r) == p_GetComp(p2, r));
1361#endif
1362
1363  p_MemSub_LengthGeneral(p1->exp, p2->exp, r->ExpL_Size);
1364  p_MemSub_NegWeightAdjust(p1, r);
1365
1366}
1367// ExpVector(p1) += ExpVector(p2) - ExpVector(p3)
1368//static inline void p_ExpVectorAddSub(poly p1, poly p2, poly p3, const ring r)
1369//{
1370//  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
1371//  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
1372//  p_LmCheckPolyRing1(p3, r);
1373//#if PDEBUG >= 1
1374//  for (int i=1; i<=r->N; i++)
1375//    pAssume1(p_GetExp(p1, i, r) + p_GetExp(p2, i, r) >= p_GetExp(p3, i, r));
1376//  pAssume1(p_GetComp(p1, r) == 0 ||
1377//           (p_GetComp(p2, r) - p_GetComp(p3, r) == 0) ||
1378//           (p_GetComp(p1, r) == p_GetComp(p2, r) - p_GetComp(p3, r)));
1379//#endif
1380//
1381//  p_MemAddSub_LengthGeneral(p1->exp, p2->exp, p3->exp, r->ExpL_Size);
1382//  // no need to adjust in case of NegWeights
1383//}
1384
1385// ExpVector(pr) = ExpVector(p1) - ExpVector(p2)
1386static inline void p_ExpVectorDiff(poly pr, poly p1, poly p2, const ring r)
1387{
1388  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
1389  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
1390  p_LmCheckPolyRing1(pr, r);
1391#if PDEBUG >= 2
1392  for (int i=1; i<=r->N; i++)
1393    pAssume1(p_GetExp(p1, i, r) >= p_GetExp(p2, i, r));
1394  pAssume1(!rRing_has_Comp(r) || p_GetComp(p1, r) == p_GetComp(p2, r));
1395#endif
1396
1397  p_MemDiff_LengthGeneral(pr->exp, p1->exp, p2->exp, r->ExpL_Size);
1398  p_MemSub_NegWeightAdjust(pr, r);
1399}
1400
1401static inline BOOLEAN p_ExpVectorEqual(poly p1, poly p2, const ring r)
1402{
1403  p_LmCheckPolyRing1(p1, r);
1404  p_LmCheckPolyRing1(p2, r);
1405
1406  int i = r->ExpL_Size;
1407  unsigned long *ep = p1->exp;
1408  unsigned long *eq = p2->exp;
1409
1410  do
1411  {
1412    i--;
1413    if (ep[i] != eq[i]) return FALSE;
1414  }
1415  while (i);
1416  return TRUE;
1417}
1418
1419static inline long p_Totaldegree(poly p, const ring r)
1420{
1421  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
1422  unsigned long s = p_GetTotalDegree(p->exp[r->VarL_Offset[0]],
1423                                     r,
1424                                     r->MinExpPerLong);
1425  for (int i=r->VarL_Size-1; i>0; i--)
1426  {
1427    s += p_GetTotalDegree(p->exp[r->VarL_Offset[i]], r);
1428  }
1429  return (long)s;
1430}
1431
1432static inline void p_GetExpV(poly p, int *ev, const ring r)
1433{
1434  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
1435  for (int j = r->N; j; j--)
1436      ev[j] = p_GetExp(p, j, r);
1437
1438  ev[0] = p_GetComp(p, r);
1439}
1440static inline void p_SetExpV(poly p, int *ev, const ring r)
1441{
1442  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
1443  for (int j = r->N; j; j--)
1444      p_SetExp(p, j, ev[j], r);
1445
1446  p_SetComp(p, ev[0],r);
1447  p_Setm(p, r);
1448}
1449
1450/***************************************************************
1451 *
1452 * Comparison w.r.t. monomial ordering
1453 *
1454 ***************************************************************/
1455
1456static inline int p_LmCmp(poly p, poly q, const ring r)
1457{
1458  p_LmCheckPolyRing1(p, r);
1459  p_LmCheckPolyRing1(q, r);
1460
1461  const unsigned long* _s1 = ((unsigned long*) p->exp);
1462  const unsigned long* _s2 = ((unsigned long*) q->exp);
1463  register unsigned long _v1;
1464  register unsigned long _v2;
1465  const unsigned long _l = r->CmpL_Size;
1466
1467  register unsigned long _i=0;
1468
1469  LengthGeneral_OrdGeneral_LoopTop:
1470  _v1 = _s1[_i];
1471  _v2 = _s2[_i];
1472  if (_v1 == _v2)
1473  {
1474    _i++;
1475    if (_i == _l) return 0;
1476    goto LengthGeneral_OrdGeneral_LoopTop;
1477  }
1478  const long* _ordsgn = (long*) r->ordsgn;
1479  if (_v1 > _v2)
1480  {
1481    if (_ordsgn[_i] == 1) return 1;
1482    return -1;
1483  }
1484  if (_ordsgn[_i] == 1) return -1;
1485  return 1;
1486
1487}
1488
1489/// returns TRUE if p1 is a skalar multiple of p2
1490/// assume p1 != NULL and p2 != NULL
1491BOOLEAN p_ComparePolys(poly p1,poly p2, const ring r);
1492
1493
1494/***************************************************************
1495 *
1496 * Comparisons: they are all done without regarding coeffs
1497 *
1498 ***************************************************************/
1499#define p_LmCmpAction(p, q, r, actionE, actionG, actionS) \
1500  _p_LmCmpAction(p, q, r, actionE, actionG, actionS)
1501
1502// returns 1 if ExpVector(p)==ExpVector(q): does not compare numbers !!
1503#define p_LmEqual(p1, p2, r) p_ExpVectorEqual(p1, p2, r)
1504
1505// pCmp: args may be NULL
1506// returns: (p2==NULL ? 1 : (p1 == NULL ? -1 : p_LmCmp(p1, p2)))
1507static inline int p_Cmp(poly p1, poly p2, ring r)
1508{
1509  if (p2==NULL)
1510    return 1;
1511  if (p1==NULL)
1512    return -1;
1513  return p_LmCmp(p1,p2,r);
1514}
1515
1516
1517/***************************************************************
1518 *
1519 * divisibility
1520 *
1521 ***************************************************************/
1522/// return: FALSE, if there exists i, such that a->exp[i] > b->exp[i]
1523///         TRUE, otherwise
1524/// (1) Consider long vars, instead of single exponents
1525/// (2) Clearly, if la > lb, then FALSE
1526/// (3) Suppose la <= lb, and consider first bits of single exponents in l:
1527///     if TRUE, then value of these bits is la ^ lb
1528///     if FALSE, then la-lb causes an "overflow" into one of those bits, i.e.,
1529///               la ^ lb != la - lb
1530static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleByNoComp(poly a, poly b, const ring r)
1531{
1532  int i=r->VarL_Size - 1;
1533  unsigned long divmask = r->divmask;
1534  unsigned long la, lb;
1535
1536  if (r->VarL_LowIndex >= 0)
1537  {
1538    i += r->VarL_LowIndex;
1539    do
1540    {
1541      la = a->exp[i];
1542      lb = b->exp[i];
1543      if ((la > lb) ||
1544          (((la & divmask) ^ (lb & divmask)) != ((lb - la) & divmask)))
1545      {
1546        pDivAssume(p_DebugLmDivisibleByNoComp(a, b, r) == FALSE);
1547        return FALSE;
1548      }
1549      i--;
1550    }
1551    while (i>=r->VarL_LowIndex);
1552  }
1553  else
1554  {
1555    do
1556    {
1557      la = a->exp[r->VarL_Offset[i]];
1558      lb = b->exp[r->VarL_Offset[i]];
1559      if ((la > lb) ||
1560          (((la & divmask) ^ (lb & divmask)) != ((lb - la) & divmask)))
1561      {
1562        pDivAssume(p_DebugLmDivisibleByNoComp(a, b, r) == FALSE);
1563        return FALSE;
1564      }
1565      i--;
1566    }
1567    while (i>=0);
1568  }
1569#ifdef HAVE_RINGS
1570  pDivAssume(p_DebugLmDivisibleByNoComp(a, b, r) == nDivBy(p_GetCoeff(b, r), p_GetCoeff(a, r)));
1571  return (!rField_is_Ring(r)) || n_DivBy(p_GetCoeff(b, r), p_GetCoeff(a, r), r->cf);
1572#else
1573  pDivAssume(p_DebugLmDivisibleByNoComp(a, b, r) == TRUE);
1574  return TRUE;
1575#endif
1576}
1577
1578static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleByNoComp(poly a, const ring r_a, poly b, const ring r_b)
1579{
1580  int i=r_a->N;
1581  pAssume1(r_a->N == r_b->N);
1582
1583  do
1584  {
1585    if (p_GetExp(a,i,r_a) > p_GetExp(b,i,r_b))
1586      return FALSE;
1587    i--;
1588  }
1589  while (i);
1590#ifdef HAVE_RINGS
1591  return n_DivBy(p_GetCoeff(b, r_b), p_GetCoeff(a, r_a), r_a->cf);
1592#else
1593  return TRUE;
1594#endif
1595}
1596
1597#ifdef HAVE_RATGRING
1598static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleByNoCompPart(poly a, const ring r_a, poly b, const ring r_b,const int start, const int end)
1599{
1600  int i=end;
1601  pAssume1(r_a->N == r_b->N);
1602
1603  do
1604  {
1605    if (p_GetExp(a,i,r_a) > p_GetExp(b,i,r_b))
1606      return FALSE;
1607    i--;
1608  }
1609  while (i>=start);
1610#ifdef HAVE_RINGS
1611  return nDivBy(p_GetCoeff(b, r), p_GetCoeff(a, r));
1612#else
1613  return TRUE;
1614#endif
1615}
1616static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleByPart(poly a, const ring r_a, poly b, const ring r_b,const int start, const int end)
1617{
1618  if (p_GetComp(a, r_a) == 0 || p_GetComp(a,r_a) == p_GetComp(b,r_b))
1619    return _p_LmDivisibleByNoCompPart(a, r_a, b, r_b,start,end);
1620  return FALSE;
1621}
1622static inline BOOLEAN p_LmDivisibleByPart(poly a, poly b, const ring r,const int start, const int end)
1623{
1624  p_LmCheckPolyRing1(b, r);
1625  pIfThen1(a != NULL, p_LmCheckPolyRing1(b, r));
1626  if (p_GetComp(a, r) == 0 || p_GetComp(a,r) == p_GetComp(b,r))
1627    return _p_LmDivisibleByNoCompPart(a, r, b, r,start, end);
1628  return FALSE;
1629}
1630#endif
1631static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleBy(poly a, poly b, const ring r)
1632{
1633  if (p_GetComp(a, r) == 0 || p_GetComp(a,r) == p_GetComp(b,r))
1634    return _p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r);
1635  return FALSE;
1636}
1637static inline BOOLEAN _p_LmDivisibleBy(poly a, const ring r_a, poly b, const ring r_b)
1638{
1639  if (p_GetComp(a, r_a) == 0 || p_GetComp(a,r_a) == p_GetComp(b,r_b))
1640    return _p_LmDivisibleByNoComp(a, r_a, b, r_b);
1641  return FALSE;
1642}
1643static inline BOOLEAN p_LmDivisibleByNoComp(poly a, poly b, const ring r)
1644{
1645  p_LmCheckPolyRing1(a, r);
1646  p_LmCheckPolyRing1(b, r);
1647  return _p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r);
1648}
1649
1650static inline BOOLEAN p_LmDivisibleByNoComp(poly a, const ring ra, poly b, const ring rb)
1651{
1652  p_LmCheckPolyRing1(a, ra);
1653  p_LmCheckPolyRing1(b, rb);
1654  return _p_LmDivisibleByNoComp(a, ra, b, rb);
1655}
1656
1657static inline BOOLEAN p_LmDivisibleBy(poly a, poly b, const ring r)
1658{
1659  p_LmCheckPolyRing1(b, r);
1660  pIfThen1(a != NULL, p_LmCheckPolyRing1(b, r));
1661  if (p_GetComp(a, r) == 0 || p_GetComp(a,r) == p_GetComp(b,r))
1662    return _p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r);
1663  return FALSE;
1664}
1665
1666static inline BOOLEAN p_DivisibleBy(poly a, poly b, const ring r)
1667{
1668  pIfThen1(b!=NULL, p_LmCheckPolyRing1(b, r));
1669  pIfThen1(a!=NULL, p_LmCheckPolyRing1(a, r));
1670
1671  if (a != NULL && (p_GetComp(a, r) == 0 || p_GetComp(a,r) == p_GetComp(b,r)))
1672      return _p_LmDivisibleByNoComp(a,b,r);
1673  return FALSE;
1674}
1675static inline BOOLEAN p_DivisibleBy(poly a, const ring r_a, poly b, const ring r_b)
1676{
1677  pIfThen1(b!=NULL, p_LmCheckPolyRing1(b, r_b));
1678  pIfThen1(a!=NULL, p_LmCheckPolyRing1(a, r_a));
1679  if (a != NULL) {
1680      return _p_LmDivisibleBy(a, r_a, b, r_b);
1681  }
1682  return FALSE;
1683}
1684static inline BOOLEAN p_LmDivisibleBy(poly a, const ring r_a, poly b, const ring r_b)
1685{
1686  p_LmCheckPolyRing(a, r_a);
1687  p_LmCheckPolyRing(b, r_b);
1688  return _p_LmDivisibleBy(a, r_a, b, r_b);
1689}
1690
1691static inline BOOLEAN p_LmShortDivisibleBy(poly a, unsigned long sev_a,
1692                                    poly b, unsigned long not_sev_b, const ring r)
1693{
1694  p_LmCheckPolyRing1(a, r);
1695  p_LmCheckPolyRing1(b, r);
1696#ifndef PDIV_DEBUG
1697  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(a, r) == sev_a, a, r);
1698  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(b, r) == ~ not_sev_b, b, r);
1699
1700  if (sev_a & not_sev_b)
1701  {
1702    pAssume1(p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r) == FALSE);
1703    return FALSE;
1704  }
1705  return p_LmDivisibleBy(a, b, r);
1706#else
1707  return pDebugLmShortDivisibleBy(a, sev_a, r, b, not_sev_b, r);
1708#endif
1709}
1710
1711static inline BOOLEAN p_LmShortDivisibleByNoComp(poly a, unsigned long sev_a,
1712                                           poly b, unsigned long not_sev_b, const ring r)
1713{
1714  p_LmCheckPolyRing1(a, r);
1715  p_LmCheckPolyRing1(b, r);
1716#ifndef PDIV_DEBUG
1717  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(a, r) == sev_a, a, r);
1718  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(b, r) == ~ not_sev_b, b, r);
1719
1720  if (sev_a & not_sev_b)
1721  {
1722    pAssume1(p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r) == FALSE);
1723    return FALSE;
1724  }
1725  return p_LmDivisibleByNoComp(a, b, r);
1726#else
1727  return pDebugLmShortDivisibleByNoComp(a, sev_a, r, b, not_sev_b, r);
1728#endif
1729}
1730
1731static inline BOOLEAN p_LmShortDivisibleBy(poly a, unsigned long sev_a, const ring r_a,
1732                                      poly b, unsigned long not_sev_b, const ring r_b)
1733{
1734  p_LmCheckPolyRing1(a, r_a);
1735  p_LmCheckPolyRing1(b, r_b);
1736#ifndef PDIV_DEBUG
1737  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(a, r_a) == sev_a, a, r_a);
1738  _pPolyAssume2(p_GetShortExpVector(b, r_b) == ~ not_sev_b, b, r_b);
1739
1740  if (sev_a & not_sev_b)
1741  {
1742    pAssume1(_p_LmDivisibleByNoComp(a, r_a, b, r_b) == FALSE);
1743    return FALSE;
1744  }
1745  return _p_LmDivisibleBy(a, r_a, b, r_b);
1746#else
1747  return pDebugLmShortDivisibleBy(a, sev_a, r_a, b, not_sev_b, r_b);
1748#endif
1749}
1750
1751/***************************************************************
1752 *
1753 * Misc things on Lm
1754 *
1755 ***************************************************************/
1756
1757
1758// like the respective p_LmIs* routines, except that p might be empty
1759static inline BOOLEAN p_IsConstantComp(const poly p, const ring r)
1760{
1761  if (p == NULL) return TRUE;
1762  return (pNext(p)==NULL) && p_LmIsConstantComp(p, r);
1763}
1764
1765static inline BOOLEAN p_IsConstant(const poly p, const ring r)
1766{
1767  if (p == NULL) return TRUE;
1768  return (pNext(p)==NULL) && p_LmIsConstant(p, r);
1769}
1770
1771static inline BOOLEAN p_IsConstantPoly(const poly p, const ring r)
1772{
1773  poly pp=p;
1774  while(pp!=NULL)
1775  {
1776    if (! p_LmIsConstantComp(pp, r))
1777      return FALSE;
1778    pIter(pp);
1779  }
1780  return TRUE;
1781}
1782
1783static inline BOOLEAN p_IsUnit(const poly p, const ring r)
1784{
1785  if (p == NULL) return FALSE;
1786#ifdef HAVE_RINGS
1787  if (rField_is_Ring(r))
1788    return (p_LmIsConstant(p, r) && n_IsUnit(pGetCoeff(p),r->cf));
1789#endif
1790  return p_LmIsConstant(p, r);
1791}
1792
1793static inline BOOLEAN p_LmExpVectorAddIsOk(const poly p1, const poly p2,
1794                                      const ring r)
1795{
1796  p_LmCheckPolyRing(p1, r);
1797  p_LmCheckPolyRing(p2, r);
1798  unsigned long l1, l2, divmask = r->divmask;
1799  int i;
1800
1801  for (i=0; i<r->VarL_Size; i++)
1802  {
1803    l1 = p1->exp[r->VarL_Offset[i]];
1804    l2 = p2->exp[r->VarL_Offset[i]];
1805    // do the divisiblity trick
1806    if ( (l1 > ULONG_MAX - l2) ||
1807         (((l1 & divmask) ^ (l2 & divmask)) != ((l1 + l2) & divmask)))
1808      return FALSE;
1809  }
1810  return TRUE;
1811}
1812void      p_Split(poly p, poly * r);   /*p => IN(p), r => REST(p) */
1813BOOLEAN p_HasNotCF(poly p1, poly p2, const ring r);
1814poly      p_mInit(const char *s, BOOLEAN &ok, const ring r); /* monom s -> poly, interpreter */
1815const char *    p_Read(const char *s, poly &p,const ring r); /* monom -> poly */
1816poly      p_Divide(poly a, poly b, const ring r);
1817poly      p_DivideM(poly a, poly b, const ring r);
1818poly      p_Div_nn(poly p, const number n, const ring r);
1819
1820// returns the LCM of the head terms of a and b in *m
1821void p_Lcm(const poly a, const poly b, poly m, const ring r);
1822
1823poly      p_Diff(poly a, int k, const ring r);
1824poly      p_DiffOp(poly a, poly b,BOOLEAN multiply, const ring r);
1825int       p_Weight(int c, const ring r);
1826
1827///   assumes that p and divisor are univariate polynomials in r,
1828///   mentioning the same variable;
1829///   assumes divisor != NULL;
1830///   p may be NULL;
1831///   assumes a global monomial ordering in r;
1832///   performs polynomial division of p by divisor:
1833///     - afterwards p contains the remainder of the division, i.e.,
1834///       p_before = result * divisor + p_afterwards;
1835///     - if needResult == TRUE, then the method computes and returns 'result',
1836///       otherwise NULL is returned (This parametrization can be used when
1837///       one is only interested in the remainder of the division. In this
1838///       case, the method will be slightly faster.)
1839///   leaves divisor unmodified
1840poly      p_PolyDiv(poly &p, const poly divisor, const BOOLEAN needResult, const ring r);
1841
1842/* syszygy stuff */
1843BOOLEAN   p_VectorHasUnitB(poly p, int * k, const ring r);
1844void      p_VectorHasUnit(poly p, int * k, int * len, const ring r);
1845poly      p_TakeOutComp1(poly * p, int k, const ring r);
1846// Splits *p into two polys: *q which consists of all monoms with
1847// component == comp and *p of all other monoms *lq == pLength(*q)
1848// On return all components pf *q == 0
1849void p_TakeOutComp(poly *p, long comp, poly *q, int *lq, const ring r);
1850
1851// This is something weird -- Don't use it, unless you know what you are doing
1852poly      p_TakeOutComp(poly * p, int k, const ring r);
1853
1854void      p_DeleteComp(poly * p,int k, const ring r);
1855
1856/*-------------ring management:----------------------*/
1857
1858// resets the pFDeg and pLDeg: if pLDeg is not given, it is
1859// set to currRing->pLDegOrig, i.e. to the respective LDegProc which
1860// only uses pFDeg (and not pDeg, or pTotalDegree, etc).
1861// If you use this, make sure your procs does not make any assumptions
1862// on ordering and/or OrdIndex -- otherwise they might return wrong results
1863// on strat->tailRing
1864void pSetDegProcs(ring r, pFDegProc new_FDeg, pLDegProc new_lDeg = NULL);
1865// restores pFDeg and pLDeg:
1866void pRestoreDegProcs(ring r, pFDegProc old_FDeg, pLDegProc old_lDeg);
1867
1868/*-------------pComp for syzygies:-------------------*/
1869void p_SetModDeg(intvec *w, ring r);
1870
1871/*------------ Jet ----------------------------------*/
1872poly pp_Jet(poly p, int m, const ring R);
1873poly p_Jet(poly p, int m,const ring R);
1874poly pp_JetW(poly p, int m, short *w, const ring R);
1875poly p_JetW(poly p, int m, short *w, const ring R);
1876
1877poly n_PermNumber(const number z, const int *par_perm, const int OldPar, const ring src, const ring dst);
1878
1879poly p_PermPoly (poly p, const int * perm,const ring OldRing, const ring dst,
1880                     nMapFunc nMap, const int *par_perm=NULL, int OldPar=0);
1881
1882/*----------------------------------------------------*/
1883poly p_Series(int n,poly p,poly u, intvec *w, const ring R);
1884poly p_Invers(int n,poly u,intvec *w, const ring R);
1885
1886
1887
1888/*----------------------------------------------------*/
1889int   p_Var(poly mi, const ring r);
1890/// the minimal index of used variables - 1
1891int   p_LowVar (poly p, const ring r);
1892
1893/*----------------------------------------------------*/
1894/// shifts components of the vector p by i
1895void p_Shift (poly * p,int i, const ring r);
1896#endif // P_POLYS_H
1897
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.