solp.C
/*
* Copyright (c) 1999-2001 Philippe Grandclement
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*/
char solp_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/PDE/solp.C,v 1.11 2014/10/13 08:53:31 j_novak Exp $" ;
/*
* $Id: solp.C,v 1.11 2014/10/13 08:53:31 j_novak Exp $
* $Log: solp.C,v $
* Revision 1.11 2014/10/13 08:53:31 j_novak
* Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
*
* Revision 1.10 2014/10/06 15:16:10 j_novak
* Modified #include directives to use c++ syntax.
*
* Revision 1.9 2008/07/11 13:20:54 j_novak
* Miscellaneous functions for the wave equation.
*
* Revision 1.8 2008/02/18 13:53:44 j_novak
* Removal of special indentation instructions.
*
* Revision 1.7 2007/12/12 12:30:49 jl_cornou
* *** empty log message ***
*
* Revision 1.6 2004/10/05 15:44:21 j_novak
* Minor speed enhancements.
*
* Revision 1.5 2004/02/20 10:55:23 j_novak
* The versions dzpuis 5 -> 3 has been improved and polished. Should be
* operational now...
*
* Revision 1.4 2004/02/09 08:55:31 j_novak
* Corrected error in the arguments of _solp_r_chebu_cinq
*
* Revision 1.3 2004/02/06 10:53:54 j_novak
* New dzpuis = 5 -> dzpuis = 3 case (not ready yet).
*
* Revision 1.2 2002/10/16 14:37:12 j_novak
* Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
* use experimental version 3 of gcc.
*
* Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:28 e_gourgoulhon
* LORENE
*
* Revision 2.14 2000/09/07 12:54:42 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.13 2000/05/22 13:41:50 phil
* ajout du cas dzpuis == 3 ;
*
* Revision 2.12 1999/11/30 17:45:04 phil
* changement prototypage
*
* Revision 2.11 1999/10/12 09:44:44 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.10 1999/10/12 09:37:54 phil
* passage en const Matreice&
*
* Revision 2.9 1999/07/08 09:54:58 phil
* changement appel de multx_1d
*
* Revision 2.8 1999/07/07 10:05:20 phil
* Passage aux operateurs 1d
* /
*
* Revision 2.7 1999/07/02 15:04:48 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.6 1999/06/23 16:21:59 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.5 1999/06/23 12:35:06 phil
* ajout de dzpuis = 2
*
* Revision 2.4 1999/04/07 15:07:18 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.3 1999/04/07 15:06:14 phil
* Changement de calcul pour (-1)^n
*
* Revision 2.2 1999/04/07 14:55:46 phil
* Changement prototypage
*
* Revision 2.1 1999/04/07 14:36:38 phil
* passage par reference
*
* Revision 2.0 1999/04/07 14:11:24 phil
* *** empty log message ***
*
*
* $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/PDE/solp.C,v 1.11 2014/10/13 08:53:31 j_novak Exp $
*
*/
//fichiers includes
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include "matrice.h"
#include "type_parite.h"
#include "proto.h"
/*
* Calcul une solution particuliere a : Lap X = Y
*
* Entree :
* lap : matrice de l'operateur
* nondege : matrice non degeneree associee
* alpha et beta : voire mapping
* source : Tbl contenant les coefficients en r de Y
* puis : puissance dans la ZEC
* Sortie :
* Tbl contenant les coefficients de X
*
*
*/
//------------------------------------
// Routine pour les cas non prevus --
//------------------------------------
namespace Lorene {
Tbl _solp_pas_prevu (const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
double beta, const Tbl &source, int puis) {
cout << " Solution particuliere pas prevue ..... : "<< endl ;
cout << " Laplacien : " << endl << lap << endl ;
cout << " Non degenere : " << endl << nondege << endl ;
cout << " Source : " << &source << endl ;
cout << " Alpha : " << alpha << endl ;
cout << " Beta : " << beta << endl ;
cout << " Puiss : " << puis << endl ;
abort() ;
exit(-1) ;
Tbl res(1) ;
return res;
}
//-------------------
//-- R_CHEB ------
//-------------------
Tbl _solp_r_cheb (const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
double beta, const Tbl &source, int) {
int n = lap.get_dim(0) ;
int dege = n-nondege.get_dim(0) ;
assert (dege ==2) ;
Tbl source_aux(source*alpha*alpha) ;
Tbl xso(source_aux) ;
Tbl xxso(source_aux) ;
multx_1d(n, &xso.t, R_CHEB) ;
multx_1d(n, &xxso.t, R_CHEB) ;
multx_1d(n, &xxso.t, R_CHEB) ;
source_aux = beta*beta/alpha/alpha*source_aux+2*beta/alpha*xso+xxso ;
source_aux = combinaison(source_aux, 0, R_CHEB) ;
Tbl so(n-dege) ;
so.set_etat_qcq() ;
for (int i=0 ; i<n-dege ; i++)
so.set(i) = source_aux(i) ;
Tbl auxi(nondege.inverse(so)) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
for (int i=dege ; i<n ; i++)
res.set(i) = auxi(i-dege) ;
for (int i=0 ; i<dege ; i++)
res.set(i) = 0 ;
return res ;
}
//-------------------
//-- R_JACO02 ------
//-------------------
Tbl _solp_r_jaco02 (const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
double, const Tbl &source, int) {
int n = lap.get_dim(0) ;
int dege = n-nondege.get_dim(0) ;
assert (dege ==2) ;
Tbl source_aux(source*alpha*alpha) ;
source_aux = combinaison(source_aux, 0, R_JACO02) ;
Tbl so(n-dege) ;
so.set_etat_qcq() ;
for (int i=0 ; i<n-dege ; i++)
so.set(i) = source_aux(i) ;
Tbl auxi(nondege.inverse(so)) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
for (int i=dege ; i<n ; i++)
res.set(i) = auxi(i-dege) ;
for (int i=0 ; i<dege ; i++)
res.set(i) = 0 ;
return res ;
}
//-------------------
//-- R_CHEBP -----
//-------------------
Tbl _solp_r_chebp (const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
double , const Tbl &source, int) {
int n = lap.get_dim(0) ;
int dege = n-nondege.get_dim(0) ;
assert ((dege==2) || (dege == 1)) ;
Tbl source_aux(alpha*alpha*source) ;
source_aux = combinaison(source_aux, 0, R_CHEBP) ;
Tbl so(n-dege) ;
so.set_etat_qcq() ;
for (int i=0 ; i<n-dege ; i++)
so.set(i) = source_aux(i);
Tbl auxi(nondege.inverse(so)) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
for (int i=dege ; i<n ; i++)
res.set(i) = auxi(i-dege) ;
for (int i=0 ; i<dege ; i++)
res.set(i) = 0 ;
if (dege==2) {
double somme = 0 ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
if (i%2 == 0)
somme -= res(i) ;
else somme += res(i) ;
res.set(0) = somme ;
return res ;
}
else return res ;
}
//-------------------
//-- R_CHEBI -----
//-------------------
Tbl _solp_r_chebi (const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
double, const Tbl &source, int) {
int n = lap.get_dim(0) ;
int dege = n-nondege.get_dim(0) ;
assert ((dege == 2) || (dege ==1)) ;
Tbl source_aux(source*alpha*alpha) ;
source_aux = combinaison(source_aux, 0, R_CHEBI) ;
Tbl so(n-dege) ;
so.set_etat_qcq() ;
for (int i=0 ; i<n-dege ; i++)
so.set(i) = source_aux(i);
Tbl auxi(nondege.inverse(so)) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
for (int i=dege ; i<n ; i++)
res.set(i) = auxi(i-dege) ;
for (int i=0 ; i<dege ; i++)
res.set(i) = 0 ;
if (dege==2) {
double somme = 0 ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
if (i%2 == 0)
somme -= (2*i+1)*res(i) ;
else somme += (2*i+1)*res(i) ;
res.set(0) = somme ;
return res ;
}
else return res ;
}
//-------------------
//-- R_CHEBU -----
//-------------------
Tbl _solp_r_chebu (const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
double, const Tbl &source, int puis) {
int n = lap.get_dim(0) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
switch (puis) {
case 5 :
res = _solp_r_chebu_cinq (lap, nondege, source) ;
break ;
case 4 :
res = _solp_r_chebu_quatre (lap, nondege, alpha, source) ;
break ;
case 3 :
res = _solp_r_chebu_trois (lap, nondege, alpha, source) ;
break ;
case 2 :
res = _solp_r_chebu_deux (lap, nondege, source) ;
break ;
default :
abort() ;
exit(-1) ;
}
return res ;
}
// Cas dzpuis = 4 ;
Tbl _solp_r_chebu_quatre (const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
const Tbl &source) {
int n = lap.get_dim(0) ;
int dege = n-nondege.get_dim(0) ;
assert ((dege==3) || (dege ==2)) ;
Tbl source_aux(source*alpha*alpha) ;
source_aux = combinaison(source_aux, 4, R_CHEBU) ;
Tbl so(n-dege) ;
so.set_etat_qcq() ;
for (int i=0 ; i<n-dege ; i++)
so.set(i) = source_aux(i);
Tbl auxi(nondege.inverse(so)) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
for (int i=dege ; i<n ; i++)
res.set(i) = auxi(i-dege) ;
for (int i=0 ; i<dege ; i++)
res.set(i) = 0 ;
if (dege==3) {
double somme = 0 ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
somme += i*i*res(i) ;
double somme_deux = somme ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
somme_deux -= res(i) ;
res.set(1) = -somme ;
res.set(0) = somme_deux ;
return res ;
}
else {
double somme = 0 ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
somme += res(i) ;
res.set(0) = -somme ;
return res ;
}
}
// Cas dzpuis = 3 ;
Tbl _solp_r_chebu_trois (const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
const Tbl &source) {
int n = lap.get_dim(0) ;
int dege = n-nondege.get_dim(0) ;
assert (dege ==2) ;
Tbl source_aux(source*alpha) ;
source_aux = combinaison(source_aux, 3, R_CHEBU) ;
Tbl so(n-dege) ;
so.set_etat_qcq() ;
for (int i=0 ; i<n-dege ; i++)
so.set(i) = source_aux(i);
Tbl auxi(nondege.inverse(so)) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
for (int i=dege ; i<n ; i++)
res.set(i) = auxi(i-dege) ;
for (int i=0 ; i<dege ; i++)
res.set(i) = 0 ;
double somme = 0 ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
somme += res(i) ;
res.set(0) = -somme ;
return res ;
}
// Cas dzpuis = 2 ;
Tbl _solp_r_chebu_deux (const Matrice &lap, const Matrice &nondege,
const Tbl &source) {
int n = lap.get_dim(0) ;
int dege = n-nondege.get_dim(0) ;
assert ((dege==1) || (dege ==2)) ;
Tbl source_aux(combinaison(source, 2, R_CHEBU)) ;
Tbl so(n-dege) ;
so.set_etat_qcq() ;
for (int i=0 ; i<n-dege ; i++)
so.set(i) = source_aux(i);
Tbl auxi(nondege.inverse(so)) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
for (int i=dege ; i<n ; i++)
res.set(i) = auxi(i-dege) ;
for (int i=0 ; i<dege ; i++)
res.set(i) = 0 ;
if (dege == 2) {
double somme = 0 ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
somme+=res(i) ;
res.set(0) = -somme ;
}
return res ;
}
// Cas dzpuis = 5 ;
Tbl _solp_r_chebu_cinq (const Matrice &lap, const Matrice &nondege,
const Tbl &source) {
int n = lap.get_dim(0) ;
int dege = n-nondege.get_dim(0) ;
Tbl source_aux(combinaison(source, 5, R_CHEBU)) ;
Tbl so(n-dege) ;
so.set_etat_qcq() ;
for (int i=0 ; i<n-dege ; i++)
so.set(i) = source_aux(i);
Tbl auxi(nondege.inverse(so)) ;
Tbl res(n) ;
res.set_etat_qcq() ;
for (int i=dege ; i<n ; i++)
res.set(i) = auxi(i-dege) ;
for (int i=0 ; i<dege ; i++)
res.set(i) = 0 ;
if (dege == 2) {
double somme = 0 ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
somme+=res(i) ;
res.set(0) = -somme ;
}
return res ;
}
//-------------------
//-- Fonction ----
//-------------------
Tbl solp(const Matrice &lap, const Matrice &nondege, double alpha,
double beta, const Tbl &source, int puis, int base_r) {
// Routines de derivation
static Tbl (*solp[MAX_BASE])(const Matrice&, const Matrice&, double, double,
const Tbl&, int) ;
static int nap = 0 ;
// Premier appel
if (nap==0) {
nap = 1 ;
for (int i=0 ; i<MAX_BASE ; i++) {
solp[i] = _solp_pas_prevu ;
}
// Les routines existantes
solp[R_CHEB >> TRA_R] = _solp_r_cheb ;
solp[R_CHEBU >> TRA_R] = _solp_r_chebu ;
solp[R_CHEBP >> TRA_R] = _solp_r_chebp ;
solp[R_CHEBI >> TRA_R] = _solp_r_chebi ;
solp[R_JACO02 >> TRA_R] = _solp_r_jaco02 ;
}
return solp[base_r](lap, nondege, alpha, beta, source, puis) ;
}
}
Lorene::Matrice
Matrix handling.
Definition matrice.h:152
Lorene::Tbl
Basic array class.
Definition tbl.h:161
Lorene::Tbl::get_dim
int get_dim(int i) const
Gives the i-th dimension (ie dim.dim[i]).
Definition tbl.h:403
MAX_BASE
#define MAX_BASE
Nombre max. de bases differentes.
Definition type_parite.h:144
R_CHEBU
#define R_CHEBU
base de Chebychev ordinaire (fin), dev. en 1/r
Definition type_parite.h:180
R_JACO02
#define R_JACO02
base de Jacobi(0,2) ordinaire (finjac)
Definition type_parite.h:188
R_CHEBI
#define R_CHEBI
base de Cheb. impaire (rare) seulement
Definition type_parite.h:170
TRA_R
#define TRA_R
Translation en R, used for a bitwise shift (in hex).
Definition type_parite.h:158
R_CHEB
#define R_CHEB
base de Chebychev ordinaire (fin)
Definition type_parite.h:166
R_CHEBP
#define R_CHEBP
base de Cheb. paire (rare) seulement
Definition type_parite.h:168
Lorene
Lorene prototypes.
Definition app_hor.h:64