[BACK]Return to generic_complex_numbers.adb CVS log [TXT][DIR] Up to [local] / OpenXM_contrib / PHC / Ada / Math_Lib / Numbers

Annotation of OpenXM_contrib/PHC/Ada/Math_Lib/Numbers/generic_complex_numbers.adb, Revision 1.1

1.1     ! maekawa     1: package body Generic_Complex_Numbers is
        !             2:
        !             3:   TWO : constant number := one+one;
        !             4:
        !             5: -- CREATORS :
        !             6:
        !             7:   function Create ( i : integer ) return Complex_Number is
        !             8:
        !             9:     res : Complex_Number;
        !            10:
        !            11:   begin
        !            12:     if i = 0
        !            13:      then res.re := +zero;
        !            14:      elsif i = 1
        !            15:          then res.re := +one;
        !            16:          else res.re := Create(i);
        !            17:     end if;
        !            18:     res.im := +zero;
        !            19:     return res;
        !            20:   end Create;
        !            21:
        !            22:   function Create ( f : number ) return Complex_Number is
        !            23:
        !            24:     res : Complex_Number;
        !            25:
        !            26:   begin
        !            27:     res.re := +f;
        !            28:     res.im := +zero;
        !            29:     return res;
        !            30:   end Create;
        !            31:
        !            32:   function Create ( re,im : number ) return Complex_Number is
        !            33:
        !            34:     res : Complex_Number;
        !            35:
        !            36:   begin
        !            37:     res.RE := +re;
        !            38:     res.IM := +im;
        !            39:     return res;
        !            40:   end Create;
        !            41:
        !            42:   function Conjugate ( c : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !            43:
        !            44:     res : Complex_Number;
        !            45:
        !            46:   begin
        !            47:     res.RE := +c.RE;
        !            48:     res.IM := -c.IM;
        !            49:     return res;
        !            50:   end Conjugate;
        !            51:
        !            52: -- COMPARISON and COPYING :
        !            53:
        !            54:   function Equal ( x,y : Complex_Number ) return boolean is
        !            55:   begin
        !            56:     return (Equal(x.RE,y.RE) and Equal(x.IM,y.IM));
        !            57:   end Equal;
        !            58:
        !            59:   procedure Copy ( x : in Complex_Number; y : in out Complex_Number ) is
        !            60:   begin
        !            61:     Copy(x.RE,y.RE);
        !            62:     Copy(x.IM,y.IM);
        !            63:   end Copy;
        !            64:
        !            65:   function "<" ( x,y : Complex_Number ) return boolean is
        !            66:
        !            67:     avx : number := AbsVal(x);
        !            68:     avy : number := AbsVal(y);
        !            69:     res : boolean := (avx < avy);
        !            70:
        !            71:   begin
        !            72:     Clear(avx);
        !            73:     Clear(avy);
        !            74:     return res;
        !            75:   end "<";
        !            76:
        !            77:   function ">" ( x,y : Complex_Number ) return boolean is
        !            78:
        !            79:     avx : number := AbsVal(x);
        !            80:     avy : number := AbsVal(y);
        !            81:     res : boolean := (avx > avy);
        !            82:
        !            83:   begin
        !            84:     Clear(avx);
        !            85:     Clear(avy);
        !            86:     return res;
        !            87:   end ">";
        !            88:
        !            89: -- SELECTORS :
        !            90:
        !            91:   function REAL_PART ( x : Complex_Number ) return number is
        !            92:   begin
        !            93:     return +x.RE;
        !            94:   end REAL_PART;
        !            95:
        !            96:   function IMAG_PART ( x : Complex_Number ) return number is
        !            97:   begin
        !            98:     return +x.IM;
        !            99:   end IMAG_PART;
        !           100:
        !           101:   function AbsVal ( x : Complex_Number ) return number is
        !           102:
        !           103:     res : number := AbsVal(x.RE);
        !           104:     acc : number := AbsVal(x.IM);
        !           105:
        !           106:   begin
        !           107:     Add(res,acc);
        !           108:     Clear(acc);
        !           109:     return res;
        !           110:   end AbsVal;
        !           111:
        !           112:   function AbsVal ( x : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           113:
        !           114:     abx : number := AbsVal(x);
        !           115:     res : Complex_Number := Create(abx);
        !           116:
        !           117:   begin
        !           118:     Clear(abx);
        !           119:     return res;
        !           120:   end AbsVal;
        !           121:
        !           122: -- ARITHMETIC OPERATIONS AS FUNCTIONS :
        !           123:
        !           124:   function "+" ( x : Complex_Number; y : number ) return Complex_Number is
        !           125:   begin
        !           126:     return (x.RE+y,+x.IM);
        !           127:   end "+";
        !           128:
        !           129:   function "-" ( x : Complex_Number; y : number ) return Complex_Number is
        !           130:   begin
        !           131:     return (x.RE-y,+x.IM);
        !           132:   end "-";
        !           133:
        !           134:   function "*" ( x : Complex_Number; y : number ) return Complex_Number is
        !           135:   begin
        !           136:     return (x.RE*y,x.IM*y);
        !           137:   end "*";
        !           138:
        !           139:   function "/" ( x : Complex_Number; y : number ) return Complex_Number is
        !           140:   begin
        !           141:     return (x.RE/y,x.IM/y);
        !           142:   end "/";
        !           143:
        !           144:   function "+" ( x : number; y : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           145:   begin
        !           146:     return (x+y.RE,+y.IM);
        !           147:   end "+";
        !           148:
        !           149:   function "-" ( x : number; y : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           150:   begin
        !           151:     return (x-y.RE,-y.IM);
        !           152:   end "-";
        !           153:
        !           154:   function "*" ( x : number; y : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           155:   begin
        !           156:     return (x*y.RE,x*y.IM);
        !           157:   end "*";
        !           158:
        !           159:   function "/" ( x : number; y : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           160:
        !           161:     res : Complex_Number;
        !           162:     acc,avyim,avyre : Number;
        !           163:
        !           164:   begin
        !           165:     if Equal(y.IM,zero)
        !           166:      then res.RE := x/y.RE;
        !           167:           res.IM := +zero;
        !           168:      elsif Equal(y.RE,zero)
        !           169:          then res.RE := +zero;
        !           170:               res.IM := x/y.IM; Min(res.IM);
        !           171:      else avyim := AbsVal(y.IM); avyre := AbsVal(y.RE);
        !           172:           if avyim < avyre
        !           173:            then acc := y.IM/y.RE;
        !           174:                 res.RE := x*acc; Mul(acc,y.IM); Add(acc,y.RE); Div(res.RE,acc);
        !           175:                 res.IM := x/acc; Min(res.IM);
        !           176:                 Clear(acc);
        !           177:            elsif avyim > avyre
        !           178:                then acc := y.RE/y.IM;
        !           179:                     res.IM := x*acc; Min(res.IM); Mul(acc,y.RE); Add(acc,y.IM);
        !           180:                     res.RE := x/acc;
        !           181:                     Clear(acc);
        !           182:            elsif Equal(y.IM,y.RE)
        !           183:                then acc := TWO*y.IM;
        !           184:                     res.RE := x/acc;
        !           185:                     res.IM := -res.RE;
        !           186:                     Clear(acc);
        !           187:            else -- y.IM = -y.RE then
        !           188:                     acc := TWO*y.IM;
        !           189:                     res.RE := x/acc; Min(res.RE);
        !           190:                     res.IM := x/acc; Min(res.IM);
        !           191:                     Clear(acc);
        !           192:           end if;
        !           193:           Clear(avyim); Clear(avyre);
        !           194:     end if;
        !           195:     return res;
        !           196:   end "/";
        !           197:
        !           198:   function "+" ( x : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           199:   begin
        !           200:     return (+x.RE,+x.IM);
        !           201:   end "+";
        !           202:
        !           203:   function "-" ( x : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           204:   begin
        !           205:     return (-x.RE,-x.IM);
        !           206:   end "-";
        !           207:
        !           208:   function "+" ( x,y : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           209:   begin
        !           210:     return (x.RE+y.RE,x.IM+y.IM);
        !           211:   end "+";
        !           212:
        !           213:   function "-" ( x,y : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           214:   begin
        !           215:     return (x.RE-y.RE,x.IM-y.IM);
        !           216:   end "-";
        !           217:
        !           218:   function "*" ( x,y : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           219:
        !           220:     res : Complex_Number;
        !           221:     acc,avyim,avyre : number;
        !           222:
        !           223:   begin
        !           224:     if Equal(y.IM,zero)
        !           225:      then res.RE := x.RE*y.RE;
        !           226:           res.IM := x.IM*y.RE;
        !           227:      elsif Equal(y.RE,zero)
        !           228:          then res.RE := x.IM*y.IM; Min(res.RE);
        !           229:               res.IM := x.RE*y.IM;
        !           230:      else avyre := AbsVal(y.RE); avyim := AbsVal(y.IM);
        !           231:           if avyre < avyim
        !           232:            then acc := y.RE/y.IM;
        !           233:                 res.RE := x.RE*acc; Sub(res.RE,x.IM); Mul(res.RE,y.IM);
        !           234:                 res.IM := x.IM*acc; Add(res.IM,x.RE); Mul(res.IM,y.IM);
        !           235:                 Clear(acc);
        !           236:            elsif avyre > avyim
        !           237:                then acc := y.IM/y.RE;
        !           238:                     res.RE := x.IM*acc; Sub(res.RE,x.RE); Min(res.RE);
        !           239:                                         Mul(res.RE,y.RE);
        !           240:                     res.IM := x.RE*acc; Add(res.IM,x.IM); Mul(res.IM,y.RE);
        !           241:                     Clear(acc);
        !           242:            elsif Equal(y.RE,y.IM)
        !           243:                then res.RE := x.RE - x.IM; Mul(res.RE,y.RE);
        !           244:                     res.IM := x.IM + x.RE; Mul(res.IM,y.RE);
        !           245:            else -- y.RE = -y.IM then
        !           246:                     res.RE := x.RE + x.IM; Mul(res.RE,y.RE);
        !           247:                     res.IM := x.IM - x.RE; Mul(res.IM,y.RE);
        !           248:           end if;
        !           249:           Clear(avyre); Clear(avyim);
        !           250:     end if;
        !           251:     return res;
        !           252:   end "*";
        !           253:
        !           254:   function "/"  ( x,y : Complex_Number ) return Complex_Number is
        !           255:
        !           256:     res : Complex_Number;
        !           257:     acc,avyre,avyim : number;
        !           258:
        !           259:   begin
        !           260:     if Equal(y.IM,zero)
        !           261:      then res.RE := x.RE/y.RE;
        !           262:           res.IM := x.IM/y.RE;
        !           263:      elsif Equal(y.RE,zero)
        !           264:          then res.RE := x.IM/y.IM;
        !           265:               res.IM := x.RE/y.IM; Min(res.IM);
        !           266:      else avyre := AbsVal(y.RE); avyim := AbsVal(y.IM);
        !           267:           if avyre < avyim
        !           268:            then acc := y.RE/y.IM;
        !           269:                 res.RE := x.RE*acc; Add(res.RE,x.IM);
        !           270:                 res.IM := x.IM*acc; Sub(res.IM,x.RE);
        !           271:                 Mul(acc,y.RE); Add(acc,y.IM);
        !           272:                 Div(res.RE,acc);
        !           273:                 Div(res.IM,acc);
        !           274:                 Clear(acc);
        !           275:            elsif avyre > avyim
        !           276:                then acc := y.IM/y.RE;
        !           277:                     res.RE := x.IM*acc; Add(res.RE,x.RE);
        !           278:                     res.IM := x.RE*acc; Sub(res.IM,x.IM); Min(res.IM);
        !           279:                     Mul(acc,y.IM); Add(acc,y.RE);
        !           280:                     Div(res.RE,acc);
        !           281:                     Div(res.IM,acc);
        !           282:                     Clear(acc);
        !           283:            elsif Equal(y.RE,y.IM)
        !           284:                then acc := TWO*y.RE;
        !           285:                     res.RE := x.RE + x.IM; Div(res.RE,acc);
        !           286:                     res.IM := x.IM - x.RE; Div(res.IM,acc);
        !           287:                     Clear(acc);
        !           288:                else -- y.RE = -y.IM then
        !           289:                     acc := TWO*y.RE;
        !           290:                     res.RE := x.RE - x.IM; Div(res.RE,acc);
        !           291:                     res.IM := x.IM + x.RE; Div(res.IM,acc);
        !           292:                     Clear(acc);
        !           293:           end if;
        !           294:           Clear(avyre); Clear(avyim);
        !           295:     end if;
        !           296:     return res;
        !           297:   end "/";
        !           298:
        !           299:   function "**" ( x : Complex_Number; m : integer ) return Complex_Number is
        !           300:
        !           301:     res : Complex_Number;
        !           302:
        !           303:   begin
        !           304:     if m = 0
        !           305:      then res := Create(1);
        !           306:      elsif m > 0
        !           307:          then res := +x; --Copy(x,res); <- Copy CAUSED BUS ERROR!!
        !           308:               for j in 2..m loop
        !           309:                 Mul(res,x);
        !           310:               end loop;
        !           311:          else res := Create(1);
        !           312:               for j in 1..(-m) loop
        !           313:                 Div(res,x);
        !           314:               end loop;
        !           315:     end if;
        !           316:     return res;
        !           317:   end "**";
        !           318:
        !           319: -- ARITHMETIC OPERATIONS AS PROCEDURES :
        !           320:
        !           321:   procedure Add ( x : in out Complex_Number; y : in number ) is
        !           322:   begin
        !           323:     Add(x.RE,y);
        !           324:   end Add;
        !           325:
        !           326:   procedure Sub ( x : in out Complex_Number; y : in number ) is
        !           327:   begin
        !           328:     Sub(x.RE,y);
        !           329:   end Sub;
        !           330:
        !           331:   procedure Mul ( x : in out Complex_Number; y : in number ) is
        !           332:   begin
        !           333:     Mul(x.RE,y);
        !           334:     Mul(x.IM,y);
        !           335:   end Mul;
        !           336:
        !           337:   procedure Div ( x : in out Complex_Number; y : in number ) is
        !           338:   begin
        !           339:     Div(x.RE,y);
        !           340:     Div(x.IM,y);
        !           341:   end Div;
        !           342:
        !           343:   procedure Add ( x : in out Complex_Number; y : in Complex_Number ) is
        !           344:   begin
        !           345:     Add(x.RE,y.RE);
        !           346:     Add(x.IM,y.IM);
        !           347:   end Add;
        !           348:
        !           349:   procedure Sub ( x : in out Complex_Number; y : in Complex_Number ) is
        !           350:   begin
        !           351:     Sub(x.RE,y.RE);
        !           352:     Sub(x.IM,y.IM);
        !           353:   end Sub;
        !           354:
        !           355:   procedure Min ( x : in out Complex_Number ) is
        !           356:   begin
        !           357:     Min(x.RE);
        !           358:     Min(x.IM);
        !           359:   end Min;
        !           360:
        !           361:   procedure Mul ( x : in out Complex_Number; y : in Complex_Number ) is
        !           362:
        !           363:     res : Complex_Number;
        !           364:     acc,avyim,avyre : number;
        !           365:
        !           366:   begin
        !           367:     if Equal(y.IM,zero)
        !           368:      then Mul(x.RE,y.RE);
        !           369:           Mul(x.IM,y.RE);
        !           370:      elsif Equal(y.RE,zero)
        !           371:          then res.RE := x.IM*y.IM; Min(res.RE);
        !           372:               res.IM := x.RE*y.IM;
        !           373:               Clear(x); x := res;
        !           374:      else avyre := AbsVal(y.RE); avyim := AbsVal(y.IM);
        !           375:           if avyre < avyim
        !           376:            then acc := y.RE/y.IM;
        !           377:                 res.RE := x.RE*acc; Sub(res.RE,x.IM); Mul(res.RE,y.IM);
        !           378:                 res.IM := x.IM*acc; Add(res.IM,x.RE); Mul(res.IM,y.IM);
        !           379:                 Clear(acc);
        !           380:            elsif avyre > avyim
        !           381:                then acc := y.IM/y.RE;
        !           382:                     res.RE := x.IM*acc; Sub(res.RE,x.RE); Min(res.RE);
        !           383:                                         Mul(res.RE,y.RE);
        !           384:                     res.IM := x.RE*acc; Add(res.IM,x.IM); Mul(res.IM,y.RE);
        !           385:                     Clear(acc);
        !           386:            elsif Equal(y.RE,y.IM)
        !           387:                then res.RE := x.RE - x.IM; Mul(res.RE,y.RE);
        !           388:                     res.IM := x.IM + x.RE; Mul(res.IM,y.RE);
        !           389:            else -- y.RE = -y.IM then
        !           390:                     res.RE := x.RE + x.IM; Mul(res.RE,y.RE);
        !           391:                     res.IM := x.IM - x.RE; Mul(res.IM,y.RE);
        !           392:           end if;
        !           393:           Clear(avyre); Clear(avyim);
        !           394:           Clear(x); x := res;
        !           395:     end if;
        !           396:   end Mul;
        !           397:
        !           398:   procedure Div ( x : in out Complex_Number; y : in Complex_Number ) is
        !           399:
        !           400:     res : Complex_Number;
        !           401:     acc,avyre,avyim : number;
        !           402:
        !           403:   begin
        !           404:     if Equal(y.IM,zero)
        !           405:      then Div(x.RE,y.RE);
        !           406:           Div(x.IM,y.RE);
        !           407:      elsif Equal(y.IM,zero)
        !           408:          then res.RE := x.IM/y.IM;
        !           409:               res.IM := x.RE/y.IM; Min(res.IM);
        !           410:               Clear(x); x := res;
        !           411:      else avyre := AbsVal(y.RE); avyim := AbsVal(y.IM);
        !           412:           if avyre < avyim
        !           413:            then acc := y.RE/y.IM;
        !           414:                 res.RE := x.RE*acc; Add(res.RE,x.IM);
        !           415:                 res.IM := x.IM*acc; Sub(res.IM,x.RE);
        !           416:                 Mul(acc,y.RE); Add(acc,y.IM);
        !           417:                 Div(res.RE,acc);
        !           418:                 Div(res.IM,acc);
        !           419:                 Clear(acc);
        !           420:            elsif avyre > avyim
        !           421:                then acc := y.IM/y.RE;
        !           422:                     res.RE := x.IM*acc; Add(res.RE,x.RE);
        !           423:                     res.IM := x.RE*acc; Sub(res.IM,x.IM); Min(res.IM);
        !           424:                     Mul(acc,y.IM); Add(acc,y.RE);
        !           425:                     Div(res.RE,acc);
        !           426:                     Div(res.IM,acc);
        !           427:                     Clear(acc);
        !           428:            elsif Equal(y.RE,y.IM)
        !           429:                then acc := TWO*y.RE;
        !           430:                     res.RE := x.RE + x.IM; Div(res.RE,acc);
        !           431:                     res.IM := x.IM - x.RE; Div(res.IM,acc);
        !           432:                     Clear(acc);
        !           433:                else -- y.RE = -y.IM then
        !           434:                     acc := TWO*y.RE;
        !           435:                     res.RE := x.RE - x.IM; Div(res.RE,acc);
        !           436:                     res.IM := x.IM + x.RE; Div(res.IM,acc);
        !           437:                     Clear(acc);
        !           438:           end if;
        !           439:           Clear(avyre); Clear(avyim);
        !           440:           Clear(x); x := res;
        !           441:     end if;
        !           442:   end Div;
        !           443:
        !           444: -- DESTRUCTOR :
        !           445:
        !           446:   procedure Clear ( x : in out Complex_Number ) is
        !           447:   begin
        !           448:     Clear(x.RE);
        !           449:     Clear(x.IM);
        !           450:   end Clear;
        !           451:
        !           452: end Generic_Complex_Numbers;

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>