solh.C
/*
* Copyright (c) 1999-2001 Philippe Grandclement
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*/
char solh_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/PDE/solh.C,v 1.10 2014/10/13 08:53:30 j_novak Exp $" ;
/*
* $Id: solh.C,v 1.10 2014/10/13 08:53:30 j_novak Exp $
* $Log: solh.C,v $
* Revision 1.10 2014/10/13 08:53:30 j_novak
* Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
*
* Revision 1.9 2014/10/06 15:16:10 j_novak
* Modified #include directives to use c++ syntax.
*
* Revision 1.8 2008/02/18 13:53:43 j_novak
* Removal of special indentation instructions.
*
* Revision 1.7 2007/12/20 09:11:09 jl_cornou
* Correction of an error in op_sxpun about Jacobi(0,2) polynomials
*
* Revision 1.6 2007/12/13 15:48:46 jl_cornou
* *** empty log message ***
*
* Revision 1.5 2007/12/12 12:30:49 jl_cornou
* *** empty log message ***
*
* Revision 1.4 2004/10/05 15:44:21 j_novak
* Minor speed enhancements.
*
* Revision 1.3 2003/01/31 08:49:58 e_gourgoulhon
* Increased the number nmax of stored matrices from 100 to 200.
*
* 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 2.13 2000/01/18 14:15:50 phil
* enleve assert sur nobre de points min en r
*
* Revision 2.12 2000/01/04 18:59:39 phil
* Double nmax
*
* Revision 2.11 1999/10/11 14:29:37 phil
* &-> &&
*
* Revision 2.10 1999/09/30 09:23:25 phil
* remplacement des && en &
*
* Revision 2.9 1999/09/17 15:26:25 phil
* correction definition de NMAX
*
* Revision 2.8 1999/06/23 12:35:00 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.7 1999/04/28 10:49:19 phil
* augmentation de nmax a 50
*
* Revision 2.6 1999/04/27 13:12:34 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.5 1999/04/19 14:07:02 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.4 1999/04/16 13:19:07 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.3 1999/04/16 13:17:02 phil
* *** empty log message ***
*
* Revision 2.2 1999/04/14 13:57:05 phil
* Sauvegarde des solutions deja calculees
*
* Revision 2.1 1999/04/07 14:39:23 phil
* esthetique
*
* Revision 2.0 1999/04/07 14:11:18 phil
* *** empty log message ***
*
*
* $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/PDE/solh.C,v 1.10 2014/10/13 08:53:30 j_novak Exp $
*
*/
//fichiers includes
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include "proto.h"
#include "matrice.h"
#include "type_parite.h"
/*
*
* Renvoie une ou 2 solutions homogenes
* Si base_r = R_CHEB deux solutions (x+echelle)^l dans (0, *) et
* 1/(x+echelle)^(l+1) dans (1, *)
* Si base_r = R_CHEBU 1 solution (x-1)^l+1 dans (*)
* Si base_r = R_CHEBP ou R_CHEBI x^l dans (*)
*
* Entree :
* n : nbre de points en r
* l : nbre quantique associe
* echelle : cf ci-dessus, utile que dans le cas R_CHEB
* base_r : base de decomposition
*
* Sortie :
* Tbl contenant les coefficient de la ou des solution homogenes
*
*/
//------------------------------------
// Routine pour les cas non prevus --
//------------------------------------
namespace Lorene {
Tbl _solh_pas_prevu (int n, int l, double echelle) {
cout << " Solution homogene pas prevue ..... : "<< endl ;
cout << " N : " << n << endl ;
cout << " l : " << l << endl ;
cout << " echelle : " << echelle << endl ;
abort() ;
exit(-1) ;
Tbl res(1) ;
return res;
}
//-------------------
//-- R_CHEB ------
//-------------------
Tbl _solh_r_cheb (int n, int l, double echelle) {
const int nmax = 200 ; // Nombre de Tbl stockes
static Tbl* tab[nmax] ; // les Tbl calcules
static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de Tbl calcules
static int l_dejafait[nmax] ;
static int nr_dejafait[nmax] ;
static double vieux_echelle = 0;
// Si on a change l'echelle : on detruit tout :
if (vieux_echelle != echelle) {
for (int i=0 ; i<nb_dejafait ; i++) {
l_dejafait[i] = -1 ;
nr_dejafait[i] = -1 ;
delete tab[i] ;
}
nb_dejafait = 0 ;
vieux_echelle = echelle ;
}
int indice = -1 ;
// On determine si la matrice a deja ete calculee :
for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
indice = conte ;
// Calcul a faire :
if (indice == -1) {
if (nb_dejafait >= nmax) {
cout << "_solh_r_cheb : trop de Tbl" << endl ;
abort() ;
exit (-1) ;
}
l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
// assert (l < n) ;
tab[nb_dejafait] = new Tbl(2, n) ;
Tbl* pres = tab[nb_dejafait] ;
pres->set_etat_qcq() ;
double* coloc = new double[n] ;
int * deg = new int[3] ;
deg[0] = 1 ;
deg[1] = 1 ;
deg[2] = n ;
//Construction de la premiere solution homogene :
// cad celle polynomiale.
if (l==0) {
pres->set(0, 0) = 1 ;
for (int i=1 ; i<n ; i++)
pres->set(0, i) = 0 ;
}
else {
for (int i=0 ; i<n ; i++)
coloc[i] = pow(echelle-cos(M_PI*i/(n-1)), double(l)) ;
cfrcheb(deg, deg, coloc, deg, coloc) ;
for (int i=0 ; i<n ;i++)
pres->set(0, i) = coloc[i] ;
}
// construction de la seconde solution homogene :
// cad celle fractionnelle.
for (int i=0 ; i<n ; i++)
coloc[i] = 1/pow(echelle-cos(M_PI*i/(n-1)), double(l+1)) ;
cfrcheb(deg, deg, coloc, deg, coloc) ;
for (int i=0 ; i<n ;i++)
pres->set(1, i) = coloc[i] ;
delete [] coloc ;
delete [] deg ;
indice = nb_dejafait ;
nb_dejafait ++ ;
}
return *tab[indice] ;
}
//-------------------
//-- R_JACO02 ------
//-------------------
Tbl _solh_r_jaco02 (int n, int l, double echelle) {
const int nmax = 200 ; // Nombre de Tbl stockes
static Tbl* tab[nmax] ; // les Tbl calcules
static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de Tbl calcules
static int l_dejafait[nmax] ;
static int nr_dejafait[nmax] ;
static double vieux_echelle = 0;
// Si on a change l'echelle : on detruit tout :
if (vieux_echelle != echelle) {
for (int i=0 ; i<nb_dejafait ; i++) {
l_dejafait[i] = -1 ;
nr_dejafait[i] = -1 ;
delete tab[i] ;
}
nb_dejafait = 0 ;
vieux_echelle = echelle ;
}
int indice = -1 ;
// On determine si la matrice a deja ete calculee :
for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
indice = conte ;
// Calcul a faire :
if (indice == -1) {
if (nb_dejafait >= nmax) {
cout << "_solh_r_jaco02 : trop de Tbl" << endl ;
abort() ;
exit (-1) ;
}
l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
// assert (l < n) ;
tab[nb_dejafait] = new Tbl(2, n) ;
Tbl* pres = tab[nb_dejafait] ;
pres->set_etat_qcq() ;
double* coloc = new double[n] ;
int * deg = new int[3] ;
deg[0] = 1 ;
deg[1] = 1 ;
deg[2] = n ;
double* zeta = pointsgausslobatto(n-1) ;
//Construction de la premiere solution homogene :
// cad celle polynomiale.
if (l==0) {
pres->set(0, 0) = 1 ;
for (int i=1 ; i<n ; i++)
pres->set(0, i) = 0 ;
}
else {
for (int i=0 ; i<n ; i++)
coloc[i] = pow((echelle + zeta[i]), double(l)) ;
cfrjaco02(deg, deg, coloc, deg, coloc) ;
for (int i=0 ; i<n ;i++)
pres->set(0, i) = coloc[i] ;
}
// construction de la seconde solution homogene :
// cad celle fractionnelle.
for (int i=0 ; i<n ; i++)
coloc[i] = 1/pow((echelle + zeta[i]), double(l+1)) ;
cfrjaco02(deg, deg, coloc, deg, coloc) ;
for (int i=0 ; i<n ;i++)
pres->set(1, i) = coloc[i] ;
delete [] coloc ;
delete [] deg ;
indice = nb_dejafait ;
nb_dejafait ++ ;
}
return *tab[indice] ;
}
//-------------------
//-- R_CHEBP ------
//-------------------
Tbl _solh_r_chebp (int n, int l, double) {
const int nmax = 200 ; // Nombre de Tbl stockes
static Tbl* tab[nmax] ; // les Tbl calcules
static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de Tbl calcules
static int l_dejafait[nmax] ;
static int nr_dejafait[nmax] ;
int indice = -1 ;
// On determine si la matrice a deja ete calculee :
for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
indice = conte ;
// Calcul a faire :
if (indice == -1) {
if (nb_dejafait >= nmax) {
cout << "_solh_r_chebp : trop de Tbl" << endl ;
abort() ;
exit (-1) ;
}
l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
assert (div(l, 2).rem ==0) ;
// assert (l < 2*n-1) ;
tab[nb_dejafait] = new Tbl(n) ;
Tbl* pres = tab[nb_dejafait] ;
pres->set_etat_qcq() ;
double* coloc = new double[n] ;
int * deg = new int[3] ;
deg[0] = 1 ;
deg[1] = 1 ;
deg[2] = n ;
if (l==0) {
pres->set(0) = 1 ;
for (int i=1 ; i<n ; i++)
pres->set(i) = 0 ;
}
else {
for (int i=0 ; i<n ; i++)
coloc[i] = pow(sin(M_PI*i/2/(n-1)), double(l)) ;
cfrchebp(deg, deg, coloc, deg, coloc) ;
for (int i=0 ; i<n ;i++)
pres->set(i) = coloc[i] ;
}
delete [] coloc ;
delete [] deg ;
indice = nb_dejafait ;
nb_dejafait ++ ;
}
return *tab[indice] ;
}
//-------------------
//-- R_CHEBI -----
//-------------------
Tbl _solh_r_chebi (int n, int l, double) {
const int nmax = 200 ; // Nombre de Tbl stockes
static Tbl* tab[nmax] ; // les Tbl calcules
static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de Tbl calcules
static int l_dejafait[nmax] ;
static int nr_dejafait[nmax] ;
int indice = -1 ;
// On determine si la matrice a deja ete calculee :
for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
indice = conte ;
// Calcul a faire :
if (indice == -1) {
if (nb_dejafait >= nmax) {
cout << "_solh_r_chebi : trop de Tbl" << endl ;
abort() ;
exit (-1) ;
}
l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
assert (div(l, 2).rem == 1) ;
// assert (l < 2*n) ;
tab[nb_dejafait] = new Tbl(n) ;
Tbl* pres = tab[nb_dejafait] ;
pres->set_etat_qcq() ;
double* coloc = new double[n] ;
int * deg = new int[3] ;
deg[0] = 1 ;
deg[1] = 1 ;
deg[2] = n ;
if (l==1) {
pres->set(0) = 1 ;
for (int i=1 ; i<n ; i++)
pres->set(i) = 0 ;
}
else {
for (int i=0 ; i<n ; i++)
coloc[i] = pow(sin(M_PI*i/2/(n-1)), double(l)) ;
cfrchebi(deg, deg, coloc, deg, coloc) ;
for (int i=0 ; i<n ;i++)
pres->set(i) = coloc[i] ;
}
delete [] coloc ;
delete [] deg ;
indice = nb_dejafait ;
nb_dejafait ++ ;
}
return *tab[indice] ;
}
//-------------------
//-- R_CHEBU -----
//-------------------
Tbl _solh_r_chebu (int n, int l, double) {
const int nmax = 200 ; // Nombre de Tbl stockes
static Tbl* tab[nmax] ; // les Tbl calcules
static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de Tbl calcules
static int l_dejafait[nmax] ;
static int nr_dejafait[nmax] ;
int indice = -1 ;
// On determine si la matrice a deja ete calculee :
for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
indice = conte ;
// Calcul a faire :
if (indice == -1) {
if (nb_dejafait >= nmax) {
cout << "_solh_r_chebu : trop de Tbl" << endl ;
abort() ;
exit (-1) ;
}
l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
// assert (l < n-1) ;
tab[nb_dejafait] = new Tbl(n) ;
Tbl* pres = tab[nb_dejafait] ;
pres->set_etat_qcq() ;
double* coloc = new double[n] ;
int * deg = new int[3] ;
deg[0] = 1 ;
deg[1] = 1 ;
deg[2] = n ;
for (int i=0 ; i<n ; i++)
coloc[i] = pow(-1-cos(M_PI*i/(n-1)), double(l+1)) ;
cfrcheb(deg, deg, coloc, deg, coloc) ;
for (int i=0 ; i<n ;i++)
pres->set(i) = coloc[i] ;
delete [] coloc ;
delete [] deg ;
indice = nb_dejafait ;
nb_dejafait ++ ;
}
return *tab[indice] ;
}
//-------------------
//-- Fonction ----
//-------------------
Tbl solh(int n, int l, double echelle, int base_r) {
// Routines de derivation
static Tbl (*solh[MAX_BASE])(int, int, double) ;
static int nap = 0 ;
// Premier appel
if (nap==0) {
nap = 1 ;
for (int i=0 ; i<MAX_BASE ; i++) {
solh[i] = _solh_pas_prevu ;
}
// Les routines existantes
solh[R_CHEB >> TRA_R] = _solh_r_cheb ;
solh[R_CHEBU >> TRA_R] = _solh_r_chebu ;
solh[R_CHEBP >> TRA_R] = _solh_r_chebp ;
solh[R_CHEBI >> TRA_R] = _solh_r_chebi ;
solh[R_JACO02 >> TRA_R] = _solh_r_jaco02 ;
}
return solh[base_r](n, l, echelle) ;
}
}
Lorene::Tbl
Basic array class.
Definition tbl.h:161
Lorene::Tbl::set_etat_qcq
void set_etat_qcq()
Sets the logical state to ETATQCQ (ordinary state).
Definition tbl.C:361
Lorene::sin
Cmp sin(const Cmp &)
Sine.
Definition cmp_math.C:69
Lorene::pow
Cmp pow(const Cmp &, int)
Power .
Definition cmp_math.C:348
Lorene::cos
Cmp cos(const Cmp &)
Cosine.
Definition cmp_math.C:94
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