[BACK]Return to array.c CVS log [TXT][DIR] Up to [local] / OpenXM_contrib2 / asir2000 / builtin

Annotation of OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/array.c, Revision 1.50

1.6       noro        1: /*
                      2:  * Copyright (c) 1994-2000 FUJITSU LABORATORIES LIMITED
                      3:  * All rights reserved.
                      4:  *
                      5:  * FUJITSU LABORATORIES LIMITED ("FLL") hereby grants you a limited,
                      6:  * non-exclusive and royalty-free license to use, copy, modify and
                      7:  * redistribute, solely for non-commercial and non-profit purposes, the
                      8:  * computer program, "Risa/Asir" ("SOFTWARE"), subject to the terms and
                      9:  * conditions of this Agreement. For the avoidance of doubt, you acquire
                     10:  * only a limited right to use the SOFTWARE hereunder, and FLL or any
                     11:  * third party developer retains all rights, including but not limited to
                     12:  * copyrights, in and to the SOFTWARE.
                     13:  *
                     14:  * (1) FLL does not grant you a license in any way for commercial
                     15:  * purposes. You may use the SOFTWARE only for non-commercial and
                     16:  * non-profit purposes only, such as academic, research and internal
                     17:  * business use.
                     18:  * (2) The SOFTWARE is protected by the Copyright Law of Japan and
                     19:  * international copyright treaties. If you make copies of the SOFTWARE,
                     20:  * with or without modification, as permitted hereunder, you shall affix
                     21:  * to all such copies of the SOFTWARE the above copyright notice.
                     22:  * (3) An explicit reference to this SOFTWARE and its copyright owner
                     23:  * shall be made on your publication or presentation in any form of the
                     24:  * results obtained by use of the SOFTWARE.
                     25:  * (4) In the event that you modify the SOFTWARE, you shall notify FLL by
1.7       noro       26:  * e-mail at risa-admin@sec.flab.fujitsu.co.jp of the detailed specification
1.6       noro       27:  * for such modification or the source code of the modified part of the
                     28:  * SOFTWARE.
                     29:  *
                     30:  * THE SOFTWARE IS PROVIDED AS IS WITHOUT ANY WARRANTY OF ANY KIND. FLL
                     31:  * MAKES ABSOLUTELY NO WARRANTIES, EXPRESSED, IMPLIED OR STATUTORY, AND
                     32:  * EXPRESSLY DISCLAIMS ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY, FITNESS
                     33:  * FOR A PARTICULAR PURPOSE OR NONINFRINGEMENT OF THIRD PARTIES'
                     34:  * RIGHTS. NO FLL DEALER, AGENT, EMPLOYEES IS AUTHORIZED TO MAKE ANY
                     35:  * MODIFICATIONS, EXTENSIONS, OR ADDITIONS TO THIS WARRANTY.
                     36:  * UNDER NO CIRCUMSTANCES AND UNDER NO LEGAL THEORY, TORT, CONTRACT,
                     37:  * OR OTHERWISE, SHALL FLL BE LIABLE TO YOU OR ANY OTHER PERSON FOR ANY
                     38:  * DIRECT, INDIRECT, SPECIAL, INCIDENTAL, PUNITIVE OR CONSEQUENTIAL
                     39:  * DAMAGES OF ANY CHARACTER, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, DAMAGES
                     40:  * ARISING OUT OF OR RELATING TO THE SOFTWARE OR THIS AGREEMENT, DAMAGES
                     41:  * FOR LOSS OF GOODWILL, WORK STOPPAGE, OR LOSS OF DATA, OR FOR ANY
                     42:  * DAMAGES, EVEN IF FLL SHALL HAVE BEEN INFORMED OF THE POSSIBILITY OF
                     43:  * SUCH DAMAGES, OR FOR ANY CLAIM BY ANY OTHER PARTY. EVEN IF A PART
                     44:  * OF THE SOFTWARE HAS BEEN DEVELOPED BY A THIRD PARTY, THE THIRD PARTY
                     45:  * DEVELOPER SHALL HAVE NO LIABILITY IN CONNECTION WITH THE USE,
                     46:  * PERFORMANCE OR NON-PERFORMANCE OF THE SOFTWARE.
                     47:  *
1.50    ! noro       48:  * $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/array.c,v 1.49 2005/12/21 23:18:15 noro Exp $
1.6       noro       49: */
1.1       noro       50: #include "ca.h"
                     51: #include "base.h"
                     52: #include "parse.h"
                     53: #include "inline.h"
1.4       noro       54:
1.38      noro       55: #define F4_INTRAT_PERIOD 8
                     56:
1.4       noro       57: #if 0
1.1       noro       58: #undef DMAR
                     59: #define DMAR(a1,a2,a3,d,r) (r)=dmar(a1,a2,a3,d);
1.4       noro       60: #endif
1.1       noro       61:
1.11      noro       62: extern int DP_Print; /* XXX */
1.1       noro       63:
1.24      noro       64:
1.1       noro       65: void Pnewvect(), Pnewmat(), Psepvect(), Psize(), Pdet(), Pleqm(), Pleqm1(), Pgeninvm();
1.23      noro       66: void Pinvmat();
1.49      noro       67: void Pnewbytearray(),Pmemoryplot_to_coord();
1.1       noro       68:
1.25      noro       69: void Pgeneric_gauss_elim();
1.1       noro       70: void Pgeneric_gauss_elim_mod();
                     71:
                     72: void Pmat_to_gfmmat(),Plu_gfmmat(),Psolve_by_lu_gfmmat();
1.33      noro       73: void Pgeninvm_swap(), Premainder(), Psremainder(), Pvtol(), Pltov();
1.27      noro       74: void Pgeninv_sf_swap();
1.1       noro       75: void sepvect();
                     76: void Pmulmat_gf2n();
                     77: void Pbconvmat_gf2n();
                     78: void Pmul_vect_mat_gf2n();
                     79: void PNBmul_gf2n();
                     80: void Pmul_mat_vect_int();
                     81: void Psepmat_destructive();
                     82: void Px962_irredpoly_up2();
                     83: void Pirredpoly_up2();
                     84: void Pnbpoly_up2();
                     85: void Pqsort();
1.14      noro       86: void Pexponent_vector();
1.26      noro       87: void Pmat_swap_row_destructive();
                     88: void Pmat_swap_col_destructive();
1.28      saito      89: void Pvect();
                     90: void Pmat();
1.29      saito      91: void Pmatc();
1.36      noro       92: void Pnd_det();
1.1       noro       93:
                     94: struct ftab array_tab[] = {
                     95:        {"solve_by_lu_gfmmat",Psolve_by_lu_gfmmat,4},
                     96:        {"lu_gfmmat",Plu_gfmmat,2},
                     97:        {"mat_to_gfmmat",Pmat_to_gfmmat,2},
1.25      noro       98:        {"generic_gauss_elim",Pgeneric_gauss_elim,1},
1.1       noro       99:        {"generic_gauss_elim_mod",Pgeneric_gauss_elim_mod,2},
                    100:        {"newvect",Pnewvect,-2},
1.28      saito     101:        {"vect",Pvect,-99999999},
1.14      noro      102:        {"vector",Pnewvect,-2},
                    103:        {"exponent_vector",Pexponent_vector,-99999999},
1.1       noro      104:        {"newmat",Pnewmat,-3},
1.14      noro      105:        {"matrix",Pnewmat,-3},
1.28      saito     106:        {"mat",Pmat,-99999999},
1.29      saito     107:        {"matr",Pmat,-99999999},
                    108:        {"matc",Pmatc,-99999999},
1.9       noro      109:        {"newbytearray",Pnewbytearray,-2},
1.49      noro      110:        {"memoryplot_to_coord",Pmemoryplot_to_coord,1},
1.1       noro      111:        {"sepmat_destructive",Psepmat_destructive,2},
                    112:        {"sepvect",Psepvect,2},
                    113:        {"qsort",Pqsort,-2},
                    114:        {"vtol",Pvtol,1},
1.33      noro      115:        {"ltov",Pltov,1},
1.1       noro      116:        {"size",Psize,1},
                    117:        {"det",Pdet,-2},
1.37      noro      118:        {"nd_det",Pnd_det,-2},
1.23      noro      119:        {"invmat",Pinvmat,-2},
1.1       noro      120:        {"leqm",Pleqm,2},
                    121:        {"leqm1",Pleqm1,2},
                    122:        {"geninvm",Pgeninvm,2},
                    123:        {"geninvm_swap",Pgeninvm_swap,2},
1.27      noro      124:        {"geninv_sf_swap",Pgeninv_sf_swap,1},
1.1       noro      125:        {"remainder",Premainder,2},
                    126:        {"sremainder",Psremainder,2},
                    127:        {"mulmat_gf2n",Pmulmat_gf2n,1},
                    128:        {"bconvmat_gf2n",Pbconvmat_gf2n,-4},
                    129:        {"mul_vect_mat_gf2n",Pmul_vect_mat_gf2n,2},
                    130:        {"mul_mat_vect_int",Pmul_mat_vect_int,2},
                    131:        {"nbmul_gf2n",PNBmul_gf2n,3},
                    132:        {"x962_irredpoly_up2",Px962_irredpoly_up2,2},
                    133:        {"irredpoly_up2",Pirredpoly_up2,2},
                    134:        {"nbpoly_up2",Pnbpoly_up2,2},
1.26      noro      135:        {"mat_swap_row_destructive",Pmat_swap_row_destructive,3},
                    136:        {"mat_swap_col_destructive",Pmat_swap_col_destructive,3},
1.1       noro      137:        {0,0,0},
                    138: };
                    139:
1.24      noro      140: int comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      141: {
                    142:        return arf_comp(CO,*a,*b);
                    143: }
                    144:
                    145: static FUNC generic_comp_obj_func;
                    146: static NODE generic_comp_obj_arg;
                    147:
1.24      noro      148: int generic_comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      149: {
                    150:        Q r;
                    151:
                    152:        BDY(generic_comp_obj_arg)=(pointer)(*a);
                    153:        BDY(NEXT(generic_comp_obj_arg))=(pointer)(*b);
                    154:        r = (Q)bevalf(generic_comp_obj_func,generic_comp_obj_arg);
                    155:        if ( !r )
                    156:                return 0;
                    157:        else
                    158:                return SGN(r)>0?1:-1;
                    159: }
                    160:
                    161:
1.46      saito     162: void Pqsort(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      163: {
                    164:        VECT vect;
1.35      ohara     165:        NODE n,n1;
1.1       noro      166:        P p;
                    167:        V v;
1.34      noro      168:        FUNC func;
1.35      ohara     169:        int len,i;
                    170:        pointer *a;
                    171:        Obj t;
                    172:
                    173:        t = ARG0(arg);
                    174:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    175:         n = (NODE)BDY((LIST)t);
                    176:         len = length(n);
                    177:         MKVECT(vect,len);
                    178:         for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) ) {
                    179:             BDY(vect)[i] = BDY(n);
                    180:         }
                    181:
                    182:     }else if (OID(t) != O_VECT) {
                    183:         error("qsort : invalid argument");
                    184:     }else {
                    185:         vect = (VECT)t;
                    186:     }
1.1       noro      187:        if ( argc(arg) == 1 )
                    188:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))comp_obj);
                    189:        else {
                    190:                p = (P)ARG1(arg);
                    191:                if ( !p || OID(p)!=2 )
                    192:                        error("qsort : invalid argument");
                    193:                v = VR(p);
1.34      noro      194:                gen_searchf(NAME(v),&func);
                    195:                if ( !func ) {
                    196:                        if ( (int)v->attr != V_SR )
                    197:                                error("qsort : no such function");
                    198:                        func = (FUNC)v->priv;
                    199:                }
                    200:                generic_comp_obj_func = func;
1.1       noro      201:                MKNODE(n,0,0); MKNODE(generic_comp_obj_arg,0,n);
                    202:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))generic_comp_obj);
                    203:        }
1.35      ohara     204:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    205:         a = BDY(vect);
                    206:         for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    207:             MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    208:         }
1.46      saito     209:         MKLIST(*rp,n);
1.35      ohara     210:     }else {
1.46      saito     211:         *rp = (LIST)vect;
1.35      ohara     212:     }
1.1       noro      213: }
                    214:
1.24      noro      215: void PNBmul_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      216: {
                    217:        GF2N a,b;
                    218:        GF2MAT mat;
                    219:        int n,w;
                    220:        unsigned int *ab,*bb;
                    221:        UP2 r;
                    222:
                    223:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    224:        b = (GF2N)ARG1(arg);
                    225:        mat = (GF2MAT)ARG2(arg);
                    226:        if ( !a || !b )
                    227:                *rp = 0;
                    228:        else {
                    229:                n = mat->row;
                    230:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    231:
                    232:                ab = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    233:                bzero((char *)ab,w*sizeof(unsigned int));
                    234:                bcopy(a->body->b,ab,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    235:
                    236:                bb = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    237:                bzero((char *)bb,w*sizeof(unsigned int));
                    238:                bcopy(b->body->b,bb,(b->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    239:
                    240:                NEWUP2(r,w);
                    241:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    242:                mul_nb(mat,ab,bb,r->b);
                    243:                r->w = w;
                    244:                _adjup2(r);
                    245:                if ( !r->w )
                    246:                        *rp = 0;
                    247:                else
                    248:                        MKGF2N(r,*rp);
                    249:        }
                    250: }
                    251:
1.24      noro      252: void Pmul_vect_mat_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      253: {
                    254:        GF2N a;
                    255:        GF2MAT mat;
                    256:        int n,w;
                    257:        unsigned int *b;
                    258:        UP2 r;
                    259:
                    260:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    261:        mat = (GF2MAT)ARG1(arg);
                    262:        if ( !a )
                    263:                *rp = 0;
                    264:        else {
                    265:                n = mat->row;
                    266:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    267:                b = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    268:                bzero((char *)b,w*sizeof(unsigned int));
                    269:                bcopy(a->body->b,b,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    270:                NEWUP2(r,w);
                    271:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    272:                mulgf2vectmat(mat->row,b,mat->body,r->b);
                    273:                r->w = w;
                    274:                _adjup2(r);
                    275:                if ( !r->w )
                    276:                        *rp = 0;
                    277:                else {
                    278:                        MKGF2N(r,*rp);
                    279:                }
                    280:        }
                    281: }
                    282:
1.24      noro      283: void Pbconvmat_gf2n(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      284: {
                    285:        P p0,p1;
                    286:        int to;
                    287:        GF2MAT p01,p10;
                    288:        GF2N root;
                    289:        NODE n0,n1;
                    290:
                    291:        p0 = (P)ARG0(arg);
                    292:        p1 = (P)ARG1(arg);
                    293:        to = ARG2(arg)?1:0;
                    294:        if ( argc(arg) == 4 ) {
                    295:                root = (GF2N)ARG3(arg);
                    296:                compute_change_of_basis_matrix_with_root(p0,p1,to,root,&p01,&p10);
                    297:        } else
                    298:                compute_change_of_basis_matrix(p0,p1,to,&p01,&p10);
                    299:        MKNODE(n1,p10,0); MKNODE(n0,p01,n1);
                    300:        MKLIST(*rp,n0);
                    301: }
                    302:
1.24      noro      303: void Pmulmat_gf2n(NODE arg,GF2MAT *rp)
1.1       noro      304: {
                    305:        GF2MAT m;
                    306:
                    307:        if ( !compute_multiplication_matrix((P)ARG0(arg),&m) )
                    308:                error("mulmat_gf2n : input is not a normal polynomial");
                    309:        *rp = m;
                    310: }
                    311:
1.24      noro      312: void Psepmat_destructive(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      313: {
                    314:        MAT mat,mat1;
                    315:        int i,j,row,col;
                    316:        Q **a,**a1;
                    317:        Q ent;
                    318:        N nm,mod,rem,quo;
                    319:        int sgn;
                    320:        NODE n0,n1;
                    321:
                    322:        mat = (MAT)ARG0(arg); mod = NM((Q)ARG1(arg));
                    323:        row = mat->row; col = mat->col;
                    324:        MKMAT(mat1,row,col);
                    325:        a = (Q **)mat->body; a1 = (Q **)mat1->body;
                    326:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    327:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                    328:                        ent = a[i][j];
                    329:                        if ( !ent )
                    330:                                continue;
                    331:                        nm = NM(ent);
                    332:                        sgn = SGN(ent);
                    333:                        divn(nm,mod,&quo,&rem);
                    334: /*                     if ( quo != nm && rem != nm ) */
                    335: /*                             GC_free(nm); */
                    336: /*                     GC_free(ent); */
                    337:                        NTOQ(rem,sgn,a[i][j]); NTOQ(quo,sgn,a1[i][j]);
                    338:                }
                    339:        MKNODE(n1,mat1,0); MKNODE(n0,mat,n1);
                    340:        MKLIST(*rp,n0);
                    341: }
                    342:
1.24      noro      343: void Psepvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      344: {
                    345:        sepvect((VECT)ARG0(arg),QTOS((Q)ARG1(arg)),rp);
                    346: }
                    347:
1.24      noro      348: void sepvect(VECT v,int d,VECT *rp)
1.1       noro      349: {
                    350:        int i,j,k,n,q,q1,r;
                    351:        pointer *pv,*pw,*pu;
                    352:        VECT w,u;
                    353:
                    354:        n = v->len;
                    355:        if ( d > n )
                    356:                d = n;
                    357:        q = n/d; r = n%d; q1 = q+1;
                    358:        MKVECT(w,d); *rp = w;
                    359:        pv = BDY(v); pw = BDY(w); k = 0;
                    360:        for ( i = 0; i < r; i++ ) {
                    361:                MKVECT(u,q1); pw[i] = (pointer)u;
                    362:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q1; j++, k++ )
                    363:                        pu[j] = pv[k];
                    364:        }
                    365:        for ( ; i < d; i++ ) {
                    366:                MKVECT(u,q); pw[i] = (pointer)u;
                    367:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q; j++, k++ )
                    368:                        pu[j] = pv[k];
                    369:        }
                    370: }
                    371:
1.24      noro      372: void Pnewvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      373: {
                    374:        int len,i,r;
                    375:        VECT vect;
                    376:        pointer *vb;
                    377:        LIST list;
                    378:        NODE tn;
                    379:
                    380:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newvect");
                    381:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
1.5       noro      382:        if ( len < 0 )
1.1       noro      383:                error("newvect : invalid size");
                    384:        MKVECT(vect,len);
                    385:        if ( argc(arg) == 2 ) {
                    386:                list = (LIST)ARG1(arg);
                    387:                asir_assert(list,O_LIST,"newvect");
                    388:                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    389:                if ( r > len ) {
                    390:                        *rp = vect;
                    391:                        return;
                    392:                }
                    393:                for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    394:                        vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    395:        }
                    396:        *rp = vect;
1.14      noro      397: }
                    398:
1.28      saito     399: void Pvect(NODE arg,VECT *rp) {
                    400:        int len,i,r;
                    401:        VECT vect;
                    402:        pointer *vb;
                    403:        NODE tn;
                    404:
                    405:        if ( !arg ) {
                    406:                *rp =0;
                    407:                return;
                    408:        }
                    409:
                    410:        for (len = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), len++);
1.29      saito     411:        if ( len == 1 ) {
                    412:                if ( ARG0(arg) != 0 ) {
                    413:                        switch ( OID(ARG0(arg)) ) {
                    414:                                case O_VECT:
                    415:                                        *rp = ARG0(arg);
                    416:                                        return;
                    417:                                case O_LIST:
                    418:                                        for ( len = 0, tn = ARG0(arg); tn; tn = NEXT(tn), len++ );
                    419:                                        MKVECT(vect,len-1);
                    420:                                        for ( i = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)), vb =BDY(vect);
                    421:                                                        tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    422:                                                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    423:                                        *rp=vect;
                    424:                                        return;
                    425:                        }
                    426:                }
                    427:        }
1.28      saito     428:        MKVECT(vect,len);
                    429:        for ( i = 0, tn = arg, vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    430:                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    431:        *rp = vect;
                    432: }
                    433:
1.24      noro      434: void Pexponent_vector(NODE arg,DP *rp)
1.14      noro      435: {
                    436:        nodetod(arg,rp);
1.9       noro      437: }
                    438:
1.24      noro      439: void Pnewbytearray(NODE arg,BYTEARRAY *rp)
1.9       noro      440: {
                    441:        int len,i,r;
                    442:        BYTEARRAY array;
                    443:        unsigned char *vb;
1.10      noro      444:        char *str;
1.9       noro      445:        LIST list;
                    446:        NODE tn;
                    447:
                    448:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newbytearray");
                    449:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    450:        if ( len < 0 )
                    451:                error("newbytearray : invalid size");
                    452:        MKBYTEARRAY(array,len);
                    453:        if ( argc(arg) == 2 ) {
1.10      noro      454:                if ( !ARG1(arg) )
                    455:                        error("newbytearray : invalid initialization");
                    456:                switch ( OID((Obj)ARG1(arg)) ) {
                    457:                        case O_LIST:
                    458:                                list = (LIST)ARG1(arg);
                    459:                                asir_assert(list,O_LIST,"newbytearray");
                    460:                                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    461:                                if ( r <= len ) {
                    462:                                        for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(array); tn;
                    463:                                                i++, tn = NEXT(tn) )
                    464:                                                vb[i] = (unsigned char)QTOS((Q)BDY(tn));
                    465:                                }
                    466:                                break;
                    467:                        case O_STR:
                    468:                                str = BDY((STRING)ARG1(arg));
                    469:                                r = strlen(str);
                    470:                                if ( r <= len )
                    471:                                        bcopy(str,BDY(array),r);
                    472:                                break;
                    473:                        default:
                    474:                                if ( !ARG1(arg) )
                    475:                                        error("newbytearray : invalid initialization");
1.9       noro      476:                }
                    477:        }
                    478:        *rp = array;
1.49      noro      479: }
                    480:
                    481: #define MEMORY_GETPOINT(a,len,x,y) (((a)[(len)*(y)+((x)>>3)])&(1<<((x)&7)))
                    482:
                    483: void Pmemoryplot_to_coord(NODE arg,LIST *rp)
                    484: {
                    485:        int len,blen,y,i,j;
                    486:        char *a;
                    487:        NODE r0,r,n;
                    488:        LIST l;
                    489:        BYTEARRAY ba;
                    490:        Q iq,jq;
                    491:
                    492:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"memoryplot_to_coord");
                    493:        arg = BDY((LIST)ARG0(arg));
                    494:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    495:        blen = (len+7)/8;
                    496:        y = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    497:        ba = (BYTEARRAY)ARG2(arg); a = ba->body;
                    498:        r0 = 0;
                    499:        for ( j = 0; j < y; j++ )
                    500:                for ( i = 0; i < len; i++ )
                    501:                        if ( MEMORY_GETPOINT(a,blen,i,j) ) {
                    502:                                NEXTNODE(r0,r);
                    503:                                STOQ(i,iq); STOQ(j,jq);
                    504:                                n = mknode(2,iq,jq);
                    505:                                MKLIST(l,n);
                    506:                                BDY(r) = l;
                    507:                        }
                    508:        if ( r0 ) NEXT(r) = 0;
                    509:        MKLIST(*rp,r0);
1.1       noro      510: }
                    511:
1.24      noro      512: void Pnewmat(NODE arg,MAT *rp)
1.1       noro      513: {
                    514:        int row,col;
                    515:        int i,j,r,c;
                    516:        NODE tn,sn;
                    517:        MAT m;
                    518:        pointer **mb;
                    519:        LIST list;
                    520:
                    521:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newmat");
                    522:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"newmat");
                    523:        row = QTOS((Q)ARG0(arg)); col = QTOS((Q)ARG1(arg));
1.5       noro      524:        if ( row < 0 || col < 0 )
1.1       noro      525:                error("newmat : invalid size");
                    526:        MKMAT(m,row,col);
                    527:        if ( argc(arg) == 3 ) {
                    528:                list = (LIST)ARG2(arg);
                    529:                asir_assert(list,O_LIST,"newmat");
                    530:                for ( r = 0, c = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) ) {
                    531:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) );
                    532:                        c = MAX(c,j);
                    533:                }
                    534:                if ( (r > row) || (c > col) ) {
                    535:                        *rp = m;
                    536:                        return;
                    537:                }
                    538:                for ( i = 0, tn = BDY(list), mb = BDY(m); tn; i++, tn = NEXT(tn) ) {
                    539:                        asir_assert(BDY(tn),O_LIST,"newmat");
                    540:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) )
                    541:                                mb[i][j] = (pointer)BDY(sn);
                    542:                }
                    543:        }
1.28      saito     544:        *rp = m;
                    545: }
                    546:
                    547: void Pmat(NODE arg, MAT *rp)
                    548: {
                    549:        int row,col;
1.29      saito     550:        int i;
1.28      saito     551:        MAT m;
                    552:        pointer **mb;
1.29      saito     553:        pointer *ent;
1.28      saito     554:        NODE tn, sn;
1.29      saito     555:        VECT v;
1.28      saito     556:
                    557:        if ( !arg ) {
                    558:                *rp =0;
                    559:                return;
                    560:        }
                    561:
                    562:        for (row = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     563:        if ( row == 1 ) {
                    564:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    565:                        *rp=ARG0(arg);
                    566:                        return;
                    567:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    568:                        error("mat : invalid argument");
                    569:                }
                    570:        }
1.29      saito     571:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    572:                v = ARG0(arg);
                    573:                col = v->len;
                    574:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    575:                for (col = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     576:        } else {
                    577:                error("mat : invalid argument");
1.29      saito     578:        }
                    579:
1.28      saito     580:        MKMAT(m,row,col);
1.29      saito     581:        for (row = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), row++) {
                    582:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    583:                        error("mat : invalid argument");
                    584:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    585:                        v = tn->body;
                    586:                        ent = BDY(v);
                    587:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[row][i] = (Obj)ent[i];
                    588:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    589:                        for (col = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; col++, sn = NEXT(sn) )
                    590:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    591:                } else {
                    592:                        error("mat : invalid argument");
                    593:                }
                    594:        }
                    595:        *rp = m;
                    596: }
                    597:
                    598: void Pmatc(NODE arg, MAT *rp)
                    599: {
                    600:        int row,col;
                    601:        int i;
                    602:        MAT m;
                    603:        pointer **mb;
                    604:        pointer *ent;
                    605:        NODE tn, sn;
                    606:        VECT v;
                    607:
                    608:        if ( !arg ) {
                    609:                *rp =0;
                    610:                return;
                    611:        }
                    612:
                    613:        for (col = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     614:        if ( col == 1 ) {
                    615:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    616:                        *rp=ARG0(arg);
                    617:                        return;
                    618:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    619:                        error("matc : invalid argument");
                    620:                }
                    621:        }
1.29      saito     622:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    623:                v = ARG0(arg);
                    624:                row = v->len;
                    625:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    626:                for (row = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     627:        } else {
                    628:                error("matc : invalid argument");
1.29      saito     629:        }
                    630:
                    631:        MKMAT(m,row,col);
                    632:        for (col = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), col++) {
                    633:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    634:                        error("matc : invalid argument");
                    635:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    636:                        v = tn->body;
                    637:                        ent = BDY(v);
                    638:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[i][col] = (Obj)ent[i];
                    639:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    640:                        for (row = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; row++, sn = NEXT(sn) )
                    641:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    642:                } else {
                    643:                        error("matc : invalid argument");
                    644:                }
                    645:        }
1.1       noro      646:        *rp = m;
                    647: }
                    648:
1.24      noro      649: void Pvtol(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      650: {
                    651:        NODE n,n1;
                    652:        VECT v;
                    653:        pointer *a;
                    654:        int len,i;
                    655:
                    656:        asir_assert(ARG0(arg),O_VECT,"vtol");
                    657:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len; a = BDY(v);
                    658:        for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    659:                MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    660:        }
                    661:        MKLIST(*rp,n);
1.33      noro      662: }
                    663:
                    664: void Pltov(NODE arg,VECT *rp)
                    665: {
                    666:        NODE n;
                    667:        VECT v;
                    668:        int len,i;
                    669:
                    670:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"ltov");
                    671:        n = (NODE)BDY((LIST)ARG0(arg));
                    672:        len = length(n);
                    673:        MKVECT(v,len);
                    674:        for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) )
                    675:                BDY(v)[i] = BDY(n);
                    676:        *rp = v;
1.1       noro      677: }
                    678:
1.24      noro      679: void Premainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      680: {
                    681:        Obj a;
                    682:        VECT v,w;
                    683:        MAT m,l;
                    684:        pointer *vb,*wb;
                    685:        pointer **mb,**lb;
                    686:        int id,i,j,n,row,col,t,smd,sgn;
                    687:        Q md,q;
                    688:
                    689:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    690:        if ( !a )
                    691:                *rp = 0;
                    692:        else {
                    693:                id = OID(a);
                    694:                switch ( id ) {
                    695:                        case O_N:
                    696:                        case O_P:
                    697:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    698:                        case O_VECT:
                    699:                                smd = QTOS(md);
                    700:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    701:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    702:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    703:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    704:                                                sgn = SGN(q); t = rem(NM(q),smd);
                    705:                                                STOQ(t,q);
                    706:                                                if ( q )
                    707:                                                        SGN(q) = sgn;
                    708:                                        }
                    709:                                        wb[i] = (pointer)q;
                    710:                                }
                    711:                                *rp = (Obj)w;
                    712:                                break;
                    713:                        case O_MAT:
                    714:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                    715:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                    716:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    717:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                    718:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                    719:                                *rp = (Obj)l;
                    720:                                break;
                    721:                        default:
                    722:                                error("remainder : invalid argument");
                    723:                }
                    724:        }
                    725: }
                    726:
1.24      noro      727: void Psremainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      728: {
                    729:        Obj a;
                    730:        VECT v,w;
                    731:        MAT m,l;
                    732:        pointer *vb,*wb;
                    733:        pointer **mb,**lb;
                    734:        unsigned int t,smd;
                    735:        int id,i,j,n,row,col;
                    736:        Q md,q;
                    737:
                    738:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    739:        if ( !a )
                    740:                *rp = 0;
                    741:        else {
                    742:                id = OID(a);
                    743:                switch ( id ) {
                    744:                        case O_N:
                    745:                        case O_P:
                    746:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    747:                        case O_VECT:
                    748:                                smd = QTOS(md);
                    749:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    750:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    751:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    752:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    753:                                                t = (unsigned int)rem(NM(q),smd);
                    754:                                                if ( SGN(q) < 0 )
                    755:                                                        t = (smd - t) % smd;
                    756:                                                UTOQ(t,q);
                    757:                                        }
                    758:                                        wb[i] = (pointer)q;
                    759:                                }
                    760:                                *rp = (Obj)w;
                    761:                                break;
                    762:                        case O_MAT:
                    763:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                    764:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                    765:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    766:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                    767:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                    768:                                *rp = (Obj)l;
                    769:                                break;
                    770:                        default:
                    771:                                error("remainder : invalid argument");
                    772:                }
                    773:        }
                    774: }
                    775:
1.24      noro      776: void Psize(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      777: {
                    778:
                    779:        int n,m;
                    780:        Q q;
                    781:        NODE t,s;
                    782:
                    783:        if ( !ARG0(arg) )
                    784:                 t = 0;
                    785:        else {
                    786:                switch (OID(ARG0(arg))) {
                    787:                        case O_VECT:
                    788:                                n = ((VECT)ARG0(arg))->len;
                    789:                                STOQ(n,q); MKNODE(t,q,0);
                    790:                                break;
                    791:                        case O_MAT:
                    792:                                n = ((MAT)ARG0(arg))->row; m = ((MAT)ARG0(arg))->col;
1.43      saito     793:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                    794:                                break;
                    795:                        case O_IMAT:
                    796:                                n = ((IMAT)ARG0(arg))->row; m = ((IMAT)ARG0(arg))->col;
1.1       noro      797:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                    798:                                break;
                    799:                        default:
                    800:                                error("size : invalid argument"); break;
                    801:                }
                    802:        }
                    803:        MKLIST(*rp,t);
                    804: }
                    805:
1.24      noro      806: void Pdet(NODE arg,P *rp)
1.1       noro      807: {
                    808:        MAT m;
                    809:        int n,i,j,mod;
                    810:        P d;
                    811:        P **mat,**w;
                    812:
                    813:        m = (MAT)ARG0(arg);
                    814:        asir_assert(m,O_MAT,"det");
                    815:        if ( m->row != m->col )
                    816:                error("det : non-square matrix");
                    817:        else if ( argc(arg) == 1 )
                    818:                detp(CO,(P **)BDY(m),m->row,rp);
                    819:        else {
                    820:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                    821:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                    822:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                    823:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                    824:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                    825:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                    826:                mptop(d,rp);
1.23      noro      827:        }
                    828: }
                    829:
1.24      noro      830: void Pinvmat(NODE arg,LIST *rp)
1.23      noro      831: {
                    832:        MAT m,r;
                    833:        int n,i,j,mod;
                    834:        P dn;
                    835:        P **mat,**imat,**w;
                    836:        NODE nd;
                    837:
                    838:        m = (MAT)ARG0(arg);
                    839:        asir_assert(m,O_MAT,"invmat");
                    840:        if ( m->row != m->col )
                    841:                error("invmat : non-square matrix");
                    842:        else if ( argc(arg) == 1 ) {
                    843:                n = m->row;
                    844:                invmatp(CO,(P **)BDY(m),n,&imat,&dn);
                    845:                NEWMAT(r); r->row = n; r->col = n; r->body = (pointer **)imat;
                    846:                nd = mknode(2,r,dn);
                    847:                MKLIST(*rp,nd);
                    848:        } else {
                    849:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                    850:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                    851:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                    852:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                    853:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                    854: #if 0
                    855:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                    856:                mptop(d,rp);
                    857: #else
                    858:                error("not implemented yet");
                    859: #endif
1.1       noro      860:        }
1.25      noro      861: }
                    862:
                    863: /*
                    864:        input : a row x col matrix A
                    865:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                    866:
1.45      noro      867:        output : [B,D,R,C]
1.25      noro      868:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
1.45      noro      869:                D : the denominator
1.25      noro      870:                R : a vector of length rank(A)
                    871:                C : a vector of length col-rank(A)
1.45      noro      872:                B[I] <-> D*x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
1.25      noro      873: */
                    874:
                    875: void Pgeneric_gauss_elim(NODE arg,LIST *rp)
                    876: {
1.48      noro      877:        NODE n0,opt,p;
1.25      noro      878:        MAT m,nm;
                    879:        int *ri,*ci;
                    880:        VECT rind,cind;
                    881:        Q dn,q;
                    882:        int i,j,k,l,row,col,t,rank;
1.48      noro      883:        int is_hensel = 0;
                    884:        char *key;
                    885:        Obj value;
                    886:
                    887:        if ( current_option ) {
                    888:                for ( opt = current_option; opt; opt = NEXT(opt) ) {
                    889:                        p = BDY((LIST)BDY(opt));
                    890:                        key = BDY((STRING)BDY(p));
                    891:                        value = (Obj)BDY(NEXT(p));
                    892:                        if ( !strcmp(key,"hensel") && value ) {
                    893:                                is_hensel = value ? 1 : 0;
                    894:                                break;
                    895:                        }
                    896:                }
                    897:        }
1.25      noro      898:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim");
                    899:        m = (MAT)ARG0(arg);
                    900:        row = m->row; col = m->col;
1.48      noro      901:        if ( is_hensel )
                    902:                rank = generic_gauss_elim_hensel(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
                    903:        else
                    904:                rank = generic_gauss_elim(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
1.25      noro      905:        t = col-rank;
                    906:        MKVECT(rind,rank);
                    907:        MKVECT(cind,t);
                    908:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                    909:                STOQ(ri[i],q);
                    910:                BDY(rind)[i] = (pointer)q;
                    911:        }
                    912:        for ( i = 0; i < t; i++ ) {
                    913:                STOQ(ci[i],q);
                    914:                BDY(cind)[i] = (pointer)q;
                    915:        }
                    916:        n0 = mknode(4,nm,dn,rind,cind);
                    917:        MKLIST(*rp,n0);
1.1       noro      918: }
                    919:
                    920: /*
                    921:        input : a row x col matrix A
                    922:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                    923:
                    924:        output : [B,R,C]
                    925:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
                    926:                R : a vector of length rank(A)
                    927:                C : a vector of length col-rank(A)
1.47      noro      928:                RN : a vector of length rank(A) indicating useful rows
                    929:
1.1       noro      930:                B[I] <-> x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
                    931: */
                    932:
1.24      noro      933: void Pgeneric_gauss_elim_mod(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      934: {
                    935:        NODE n0;
                    936:        MAT m,mat;
1.47      noro      937:        VECT rind,cind,rnum;
1.1       noro      938:        Q **tmat;
1.47      noro      939:        int **wmat,**row0;
                    940:        Q *rib,*cib,*rnb;
                    941:        int *colstat,*p;
1.1       noro      942:        Q q;
1.24      noro      943:        int md,i,j,k,l,row,col,t,rank;
1.1       noro      944:
                    945:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim_mod");
                    946:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"generic_gauss_elim_mod");
                    947:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    948:        row = m->row; col = m->col; tmat = (Q **)m->body;
                    949:        wmat = (int **)almat(row,col);
1.47      noro      950:
                    951:        row0 = (int **)ALLOCA(row*sizeof(int *));
                    952:        for ( i = 0; i < row; i++ ) row0[i] = wmat[i];
                    953:
1.1       noro      954:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    955:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    956:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                    957:                        if ( q = (Q)tmat[i][j] ) {
                    958:                                t = rem(NM(q),md);
                    959:                                if ( t && SGN(q) < 0 )
                    960:                                        t = (md - t) % md;
                    961:                                wmat[i][j] = t;
                    962:                        } else
                    963:                                wmat[i][j] = 0;
                    964:        rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,colstat);
                    965:
1.47      noro      966:        MKVECT(rnum,rank);
                    967:        rnb = (Q *)rnum->body;
                    968:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    969:                for ( j = 0, p = wmat[i]; j < row; j++ )
                    970:                        if ( p == row0[j] )
                    971:                                STOQ(j,rnb[i]);
                    972:
1.1       noro      973:        MKMAT(mat,rank,col-rank);
                    974:        tmat = (Q **)mat->body;
                    975:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    976:                for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                    977:                        if ( !colstat[j] ) {
                    978:                                UTOQ(wmat[i][j],tmat[i][k]); k++;
                    979:                        }
                    980:
                    981:        MKVECT(rind,rank);
                    982:        MKVECT(cind,col-rank);
                    983:        rib = (Q *)rind->body; cib = (Q *)cind->body;
                    984:        for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                    985:                if ( colstat[j] ) {
                    986:                        STOQ(j,rib[k]); k++;
                    987:                } else {
                    988:                        STOQ(j,cib[l]); l++;
                    989:                }
1.47      noro      990:        n0 = mknode(4,mat,rind,cind,rnum);
1.1       noro      991:        MKLIST(*rp,n0);
                    992: }
                    993:
1.24      noro      994: void Pleqm(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      995: {
                    996:        MAT m;
                    997:        VECT vect;
                    998:        pointer **mat;
                    999:        Q *v;
                   1000:        Q q;
                   1001:        int **wmat;
                   1002:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   1003:
                   1004:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm");
                   1005:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm");
                   1006:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1007:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1008:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1009:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1010:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1011:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1012:                                t = rem(NM(q),md);
                   1013:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1014:                                        t = (md - t) % md;
                   1015:                                wmat[i][j] = t;
                   1016:                        } else
                   1017:                                wmat[i][j] = 0;
                   1018:        status = gauss_elim_mod(wmat,row,col,md);
                   1019:        if ( status < 0 )
                   1020:                *rp = 0;
                   1021:        else if ( status > 0 )
                   1022:                *rp = (VECT)ONE;
                   1023:        else {
                   1024:                n = col - 1;
                   1025:                MKVECT(vect,n);
                   1026:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   1027:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   1028:                }
                   1029:                *rp = vect;
                   1030:        }
                   1031: }
                   1032:
1.24      noro     1033: int gauss_elim_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     1034: {
                   1035:        int i,j,k,inv,a,n;
                   1036:        int *t,*pivot;
                   1037:
                   1038:        n = col - 1;
                   1039:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1040:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1041:                if ( i == row )
                   1042:                        return 1;
                   1043:                if ( i != j ) {
                   1044:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1045:                }
                   1046:                pivot = mat[j];
                   1047:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1048:                for ( k = j; k <= n; k++ ) {
                   1049: /*                     pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md); */
                   1050:                        DMAR(pivot[k],inv,0,md,pivot[k])
                   1051:                }
                   1052:                for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1053:                        t = mat[i];
                   1054:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   1055:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ ) {
1.8       noro     1056:                                        unsigned int tk;
1.1       noro     1057: /*                                     t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md); */
1.8       noro     1058:                                        DMAR(pivot[k],a,t[k],md,tk)
                   1059:                                        t[k] = tk;
1.1       noro     1060:                                }
                   1061:                }
                   1062:        }
                   1063:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   1064:        if ( i == row )
                   1065:                return 0;
                   1066:        else
                   1067:                return -1;
                   1068: }
                   1069:
1.4       noro     1070: struct oEGT eg_mod,eg_elim,eg_elim1,eg_elim2,eg_chrem,eg_gschk,eg_intrat,eg_symb;
1.31      noro     1071: struct oEGT eg_conv;
1.1       noro     1072:
1.24      noro     1073: int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.1       noro     1074: {
                   1075:        int **wmat;
                   1076:        Q **bmat;
                   1077:        N **tmat;
                   1078:        Q *bmi;
                   1079:        N *tmi;
                   1080:        Q q;
                   1081:        int *wmi;
                   1082:        int *colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                   1083:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
                   1084:        N m1,m2,m3,s,u;
                   1085:        MAT r,crmat;
                   1086:        struct oEGT tmp0,tmp1;
                   1087:        struct oEGT eg_mod_split,eg_elim_split,eg_chrem_split;
                   1088:        struct oEGT eg_intrat_split,eg_gschk_split;
                   1089:        int ret;
                   1090:
                   1091:        init_eg(&eg_mod_split); init_eg(&eg_chrem_split);
                   1092:        init_eg(&eg_elim_split); init_eg(&eg_intrat_split);
                   1093:        init_eg(&eg_gschk_split);
                   1094:        bmat = (Q **)mat->body;
                   1095:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1096:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1097:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1098:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1099:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.11      noro     1100:                if ( DP_Print ) {
1.2       noro     1101:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                   1102:                }
1.12      noro     1103:                md = get_lprime(ind);
1.1       noro     1104:                get_eg(&tmp0);
                   1105:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1106:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1107:                                if ( q = (Q)bmi[j] ) {
                   1108:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1109:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1110:                                                t = (md - t) % md;
                   1111:                                        wmi[j] = t;
                   1112:                                } else
                   1113:                                        wmi[j] = 0;
                   1114:                get_eg(&tmp1);
                   1115:                add_eg(&eg_mod,&tmp0,&tmp1);
                   1116:                add_eg(&eg_mod_split,&tmp0,&tmp1);
                   1117:                get_eg(&tmp0);
                   1118:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                   1119:                get_eg(&tmp1);
                   1120:                add_eg(&eg_elim,&tmp0,&tmp1);
                   1121:                add_eg(&eg_elim_split,&tmp0,&tmp1);
                   1122:                if ( !ind ) {
                   1123: RESET:
                   1124:                        UTON(md,m1);
                   1125:                        rank0 = rank;
                   1126:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                   1127:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                   1128:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                   1129:                        tmat = (N **)crmat->body;
                   1130:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1131:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1132:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1133:                                                UTON(wmi[j],tmi[k]); k++;
                   1134:                                        }
                   1135:                } else {
                   1136:                        if ( rank < rank0 ) {
1.11      noro     1137:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1138:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
1.2       noro     1139:                                        fflush(asir_out);
                   1140:                                }
1.1       noro     1141:                                continue;
                   1142:                        } else if ( rank > rank0 ) {
1.11      noro     1143:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1144:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
1.2       noro     1145:                                        fflush(asir_out);
                   1146:                                }
1.1       noro     1147:                                goto RESET;
                   1148:                        } else {
                   1149:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                   1150:                                if ( j < col ) {
1.11      noro     1151:                                        if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1152:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
1.2       noro     1153:                                                fflush(asir_out);
                   1154:                                        }
1.1       noro     1155:                                        goto RESET;
                   1156:                                }
                   1157:                        }
                   1158:
                   1159:                        get_eg(&tmp0);
                   1160:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1161:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1162:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1163:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1164:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1165:                                                if ( tmi[k] ) {
                   1166:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1167:                                                        t = rem(tmi[k],md);
                   1168:                                                        if ( wmi[j] >= t )
                   1169:                                                                t = wmi[j]-t;
                   1170:                                                        else
                   1171:                                                                t = md-(t-wmi[j]);
                   1172:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1173:                                                        UTON(t1,u);
                   1174:                                                        muln(m1,u,&s);
                   1175:                                                        addn(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                   1176:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                   1177:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1178:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                   1179:                                                        UTON(t,u);
                   1180:                                                        muln(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                   1181:                                                }
                   1182:                                                k++;
                   1183:                                        }
                   1184:                        m1 = m3;
                   1185:                        get_eg(&tmp1);
                   1186:                        add_eg(&eg_chrem,&tmp0,&tmp1);
                   1187:                        add_eg(&eg_chrem_split,&tmp0,&tmp1);
                   1188:
                   1189:                        get_eg(&tmp0);
1.38      noro     1190:                        if ( ind % F4_INTRAT_PERIOD )
1.13      noro     1191:                                ret = 0;
                   1192:                        else
                   1193:                                ret = intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
1.1       noro     1194:                        get_eg(&tmp1);
                   1195:                        add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1196:                        add_eg(&eg_intrat_split,&tmp0,&tmp1);
                   1197:                        if ( ret ) {
                   1198:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1199:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1200:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1201:                                        if ( colstat[j] )
                   1202:                                                rind[k++] = j;
                   1203:                                        else
                   1204:                                                cind[l++] = j;
                   1205:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1206:                                if ( gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) ) {
                   1207:                                        get_eg(&tmp1);
                   1208:                                        add_eg(&eg_gschk,&tmp0,&tmp1);
                   1209:                                        add_eg(&eg_gschk_split,&tmp0,&tmp1);
1.11      noro     1210:                                        if ( DP_Print ) {
1.3       noro     1211:                                                print_eg("Mod",&eg_mod_split);
                   1212:                                                print_eg("Elim",&eg_elim_split);
                   1213:                                                print_eg("ChRem",&eg_chrem_split);
                   1214:                                                print_eg("IntRat",&eg_intrat_split);
                   1215:                                                print_eg("Check",&eg_gschk_split);
                   1216:                                                fflush(asir_out);
                   1217:                                        }
                   1218:                                        return rank;
                   1219:                                }
                   1220:                        }
                   1221:                }
                   1222:        }
                   1223: }
                   1224:
1.24      noro     1225: int generic_gauss_elim_hensel(MAT mat,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.3       noro     1226: {
                   1227:        MAT bmat,xmat;
                   1228:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1229:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1230:        int row,col;
                   1231:        int **w;
                   1232:        int *wi;
                   1233:        int **wc;
                   1234:        Q mdq,q,s,u;
                   1235:        N tn;
                   1236:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1237:        unsigned int t;
                   1238:        int *cinfo,*rinfo;
                   1239:        int *rind,*cind;
                   1240:        int count;
1.41      noro     1241:        int ret;
                   1242:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
1.39      noro     1243:        int period;
1.44      noro     1244:        int *wx,*ptr;
                   1245:        int wxsize,nsize;
                   1246:        N wn;
                   1247:        Q wq;
1.3       noro     1248:
                   1249:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1250:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1251:        w = (int **)almat(row,col);
                   1252:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.12      noro     1253:                md = get_lprime(ind);
1.3       noro     1254:                STOQ(md,mdq);
                   1255:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1256:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1257:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1258:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1259:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1260:                                                t = (md - t) % md;
                   1261:                                        wi[j] = t;
                   1262:                                } else
                   1263:                                        wi[j] = 0;
                   1264:
1.48      noro     1265:                if ( DP_Print ) {
                   1266:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1267:                }
1.27      noro     1268:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
1.48      noro     1269:                if ( DP_Print ) {
                   1270:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1271:                }
1.3       noro     1272:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1273:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1274:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1275:                        if ( cinfo[j] ) {
                   1276:                                /* the column is in lhs */
                   1277:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1278:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1279:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1280:                                }
                   1281:                                li++;
                   1282:                        } else {
                   1283:                                /* the column is in rhs */
                   1284:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1285:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1286:                                ri++;
                   1287:                        }
                   1288:
                   1289:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1290:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1291:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1292:                        /* use the right part of w as work area */
                   1293:                        /* ri = col - rank */
                   1294:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1295:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1296:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1297:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1298:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((ri)*sizeof(int));
                   1299:
                   1300:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
1.41      noro     1301:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
1.39      noro     1302:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
1.44      noro     1303:                        nsize = period;
                   1304:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1305:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1306:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1307:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
1.48      noro     1308:                                if ( DP_Print )
1.41      noro     1309:                                        fprintf(stderr,"o");
1.3       noro     1310:                                /* wc = -b mod md */
1.44      noro     1311:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1312:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1313:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1314:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1315:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1316:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1317:                                                                t = (md - t) % md;
                   1318:                                                        wi[j] = t;
                   1319:                                                } else
                   1320:                                                        wi[j] = 0;
1.44      noro     1321:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1322:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1323:                                /* wx += q*wc */
                   1324:                                ptr = wx;
                   1325:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1326:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1327:                                                if ( wi[j] )
                   1328:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1329:                                                ptr += nsize;
                   1330:                                        }
                   1331:                                count++;
1.1       noro     1332:                                get_eg(&tmp1);
1.3       noro     1333:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1334:                                get_eg(&tmp0);
                   1335:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1336:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1337:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1338:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1339:                                                if ( s ) {
                   1340:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1341:                                                        if ( t )
                   1342:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1343:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1344:                                                } else
                   1345:                                                        b[i][j] = 0;
                   1346:                                        }
                   1347:                                get_eg(&tmp1);
                   1348:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1349:                                /* q = q*md */
                   1350:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
1.44      noro     1351:                                if ( count == period ) {
1.41      noro     1352:                                        get_eg(&tmp0);
1.44      noro     1353:                                        ptr = wx;
                   1354:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1355:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1356:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1357:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1358:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1359:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1360:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1361:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1362:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1363:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1364:                                                        }
                   1365:                                                }
1.41      noro     1366:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1367:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1368:                                        if ( ret ) {
1.50    ! noro     1369:                                                rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
        !          1370:                                                cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
1.39      noro     1371:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1372:                                                        if ( cinfo[j] )
                   1373:                                                                rind[k++] = j;
                   1374:                                                        else
1.50    ! noro     1375:                                                                cind[l++] = j;
        !          1376:                                                get_eg(&tmp0);
        !          1377:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
        !          1378:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
        !          1379:                                                if ( ret ) {
        !          1380:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
        !          1381:                                                                fprintf(stderr,"\n");
        !          1382:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
        !          1383:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
        !          1384:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
        !          1385:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
        !          1386:                                                                fflush(asir_out);
        !          1387:                                                        }
        !          1388:                                                        *rindp = rind;
        !          1389:                                                        *cindp = cind;
        !          1390:                                                        for ( j = k = 0; j < col; j++ )
        !          1391:                                                                if ( !cinfo[j] )
        !          1392:                                                                        cind[k++] = j;
        !          1393:                                                        return rank;
        !          1394:                                                }
        !          1395:                                        } else {
        !          1396:                                                period = period*3/2;
        !          1397:                                                count = 0;
        !          1398:                                                nsize += period;
        !          1399:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
        !          1400:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
        !          1401:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
        !          1402:                                        }
        !          1403:                                }
        !          1404:                        }
        !          1405:        }
        !          1406: }
        !          1407:
        !          1408: int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
        !          1409: {
        !          1410:        MAT bmat,xmat;
        !          1411:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
        !          1412:        Q *ai,*bi,*xi;
        !          1413:        int row,col;
        !          1414:        int **w;
        !          1415:        int *wi;
        !          1416:        int **wc;
        !          1417:        Q mdq,q,s,u;
        !          1418:        N tn;
        !          1419:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
        !          1420:        unsigned int t;
        !          1421:        int *cinfo,*rinfo;
        !          1422:        int *rind,*cind;
        !          1423:        int count;
        !          1424:        int ret;
        !          1425:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
        !          1426:        int period;
        !          1427:        int *wx,*ptr;
        !          1428:        int wxsize,nsize;
        !          1429:        N wn;
        !          1430:        Q wq;
        !          1431:        NumberField nf;
        !          1432:        DP *mb;
        !          1433:        DP m;
        !          1434:        int col1;
        !          1435:
        !          1436:        nf = get_numberfield();
        !          1437:        mb = nf->mb;
        !          1438:        a0 = (Q **)mat->body;
        !          1439:        row = mat->row; col = mat->col;
        !          1440:        w = (int **)almat(row,col);
        !          1441:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
        !          1442:                md = get_lprime(ind);
        !          1443:                STOQ(md,mdq);
        !          1444:                for ( i = 0; i < row; i++ )
        !          1445:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
        !          1446:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
        !          1447:                                        t = rem(NM(q),md);
        !          1448:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
        !          1449:                                                t = (md - t) % md;
        !          1450:                                        wi[j] = t;
        !          1451:                                } else
        !          1452:                                        wi[j] = 0;
        !          1453:
        !          1454:                if ( DP_Print ) {
        !          1455:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
        !          1456:                }
        !          1457:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
        !          1458:                if ( DP_Print ) {
        !          1459:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
        !          1460:                }
        !          1461:                for ( i = 0; i < col-1; i++ ) {
        !          1462:                        if ( !cinfo[i] ) {
        !          1463:                                m = mb[i];
        !          1464:                                for ( j = i+1; j < col-1; j++ )
        !          1465:                                        if ( dp_redble(mb[j],m) )
        !          1466:                                                cinfo[j] = -1;
        !          1467:                        }
        !          1468:                }
        !          1469:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
        !          1470:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
        !          1471:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
        !          1472:                        if ( cinfo[j] > 0 ) {
        !          1473:                                /* the column is in lhs */
        !          1474:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
        !          1475:                                        w[i][li] = w[i][j];
        !          1476:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
        !          1477:                                }
        !          1478:                                li++;
        !          1479:                        } else if ( !cinfo[j] ) {
        !          1480:                                /* the column is in rhs */
        !          1481:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
        !          1482:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
        !          1483:                                ri++;
        !          1484:                        }
        !          1485:
        !          1486:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
        !          1487:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
        !          1488:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
        !          1489:                        /* use the right part of w as work area */
        !          1490:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
        !          1491:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
        !          1492:                                wc[i] = w[i]+rank;
        !          1493:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
        !          1494:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
        !          1495:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
        !          1496:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
        !          1497:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
        !          1498:                        nsize = period;
        !          1499:                        wxsize = rank*ri*nsize;
        !          1500:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
        !          1501:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
        !          1502:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
        !          1503:                                if ( DP_Print )
        !          1504:                                        fprintf(stderr,"o");
        !          1505:                                /* wc = -b mod md */
        !          1506:                                get_eg(&tmp0);
        !          1507:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
        !          1508:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
        !          1509:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
        !          1510:                                                        t = rem(NM(u),md);
        !          1511:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
        !          1512:                                                                t = (md - t) % md;
        !          1513:                                                        wi[j] = t;
        !          1514:                                                } else
        !          1515:                                                        wi[j] = 0;
        !          1516:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
        !          1517:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
        !          1518:                                /* wx += q*wc */
        !          1519:                                ptr = wx;
        !          1520:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
        !          1521:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
        !          1522:                                                if ( wi[j] )
        !          1523:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
        !          1524:                                                ptr += nsize;
        !          1525:                                        }
        !          1526:                                count++;
        !          1527:                                get_eg(&tmp1);
        !          1528:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
        !          1529:                                get_eg(&tmp0);
        !          1530:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
        !          1531:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
        !          1532:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
        !          1533:                                                addq(b[i][j],u,&s);
        !          1534:                                                if ( s ) {
        !          1535:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
        !          1536:                                                        if ( t )
        !          1537:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
        !          1538:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
        !          1539:                                                } else
        !          1540:                                                        b[i][j] = 0;
        !          1541:                                        }
        !          1542:                                get_eg(&tmp1);
        !          1543:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
        !          1544:                                /* q = q*md */
        !          1545:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
        !          1546:                                if ( count == period ) {
        !          1547:                                        get_eg(&tmp0);
        !          1548:                                        ptr = wx;
        !          1549:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
        !          1550:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
        !          1551:                                                        j++, ptr += nsize ) {
        !          1552:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
        !          1553:                                                        if ( k >= 0 ) {
        !          1554:                                                                wn = NALLOC(k+1);
        !          1555:                                                                PL(wn) = k+1;
        !          1556:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
        !          1557:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
        !          1558:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
        !          1559:                                                        }
        !          1560:                                                }
        !          1561:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
        !          1562:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
        !          1563:                                        if ( ret ) {
        !          1564:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
        !          1565:                                                        if ( cinfo[j] > 0 )
        !          1566:                                                                rind[k++] = j;
        !          1567:                                                        else if ( !cinfo[j] )
1.39      noro     1568:                                                                cind[l++] = j;
1.41      noro     1569:                                                get_eg(&tmp0);
                   1570:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1571:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1572:                                                if ( ret ) {
1.42      noro     1573:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
1.40      noro     1574:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1575:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1576:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
1.41      noro     1577:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1578:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
1.40      noro     1579:                                                                fflush(asir_out);
                   1580:                                                        }
1.39      noro     1581:                                                        return rank;
                   1582:                                                }
1.44      noro     1583:                                        } else {
                   1584:                                                period = period*3/2;
                   1585:                                                count = 0;
                   1586:                                                nsize += period;
                   1587:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   1588:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   1589:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1590:                                        }
1.41      noro     1591:                                }
1.1       noro     1592:                        }
                   1593:        }
                   1594: }
                   1595:
                   1596: int f4_nocheck;
                   1597:
1.24      noro     1598: int gensolve_check(MAT mat,MAT nm,Q dn,int *rind,int *cind)
1.1       noro     1599: {
                   1600:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
1.24      noro     1601:        Q s,t;
1.1       noro     1602:        Q *w;
                   1603:        Q *mati,*nmk;
                   1604:
                   1605:        if ( f4_nocheck )
                   1606:                return 1;
                   1607:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1608:        rank = nm->row; clen = nm->col;
                   1609:        w = (Q *)MALLOC(clen*sizeof(Q));
                   1610:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1611:                mati = (Q *)mat->body[i];
                   1612: #if 1
                   1613:                bzero(w,clen*sizeof(Q));
                   1614:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                   1615:                        for ( l = 0, nmk = (Q *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   1616:                                mulq(mati[rind[k]],nmk[l],&t);
                   1617:                                addq(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   1618:                        }
                   1619:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1620:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   1621:                        if ( cmpq(w[j],t) )
                   1622:                                break;
                   1623:                }
                   1624: #else
                   1625:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1626:                        for ( k = 0, s = 0; k < rank; k++ ) {
                   1627:                                mulq(mati[rind[k]],nm->body[k][j],&t);
                   1628:                                addq(s,t,&u); s = u;
                   1629:                        }
                   1630:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   1631:                        if ( cmpq(s,t) )
                   1632:                                break;
                   1633:                }
                   1634: #endif
                   1635:                if ( j != clen )
                   1636:                        break;
                   1637:        }
                   1638:        if ( i != row )
                   1639:                return 0;
                   1640:        else
                   1641:                return 1;
                   1642: }
                   1643:
                   1644: /* assuming 0 < c < m */
                   1645:
1.24      noro     1646: int inttorat(N c,N m,N b,int *sgnp,N *nmp,N *dnp)
1.1       noro     1647: {
1.24      noro     1648:        Q qq,t,u1,v1,r1;
                   1649:        N q,u2,v2,r2;
1.1       noro     1650:
                   1651:        u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;
                   1652:        while ( cmpn(v2,b) >= 0 ) {
                   1653:                divn(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                   1654:                NTOQ(q,1,qq); mulq(qq,v1,&t); subq(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                   1655:        }
                   1656:        if ( cmpn(NM(v1),b) >= 0 )
                   1657:                return 0;
                   1658:        else {
                   1659:                *nmp = v2;
                   1660:                *dnp = NM(v1);
                   1661:                *sgnp = SGN(v1);
                   1662:                return 1;
                   1663:        }
                   1664: }
                   1665:
                   1666: /* mat->body = N ** */
                   1667:
1.24      noro     1668: int intmtoratm(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.1       noro     1669: {
                   1670:        N t,s,b;
1.24      noro     1671:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.1       noro     1672:        int i,j,k,l,row,col;
                   1673:        Q **rmat;
                   1674:        N **tmat;
                   1675:        N *tmi;
                   1676:        Q *nmk;
                   1677:        N u,unm,udn;
                   1678:        int sgn,ret;
                   1679:
1.3       noro     1680:        if ( UNIN(md) )
                   1681:                return 0;
1.1       noro     1682:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1683:        bshiftn(md,1,&t);
                   1684:        isqrt(t,&s);
                   1685:        bshiftn(s,64,&b);
                   1686:        if ( !b )
                   1687:                b = ONEN;
                   1688:        dn0 = ONE;
                   1689:        tmat = (N **)mat->body;
                   1690:        rmat = (Q **)nm->body;
                   1691:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1692:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   1693:                        if ( tmi[j] ) {
                   1694:                                muln(tmi[j],NM(dn0),&s);
                   1695:                                remn(s,md,&u);
                   1696:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   1697:                                if ( !ret )
                   1698:                                        return 0;
                   1699:                                else {
                   1700:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   1701:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   1702:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   1703:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   1704:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   1705:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   1706:                                                        }
                   1707:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   1708:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   1709:                                                }
                   1710:                                        }
                   1711:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   1712:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   1713:                                }
                   1714:                        }
                   1715:        *dn = dn0;
                   1716:        return 1;
                   1717: }
                   1718:
1.3       noro     1719: /* mat->body = Q ** */
                   1720:
1.24      noro     1721: int intmtoratm_q(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.3       noro     1722: {
                   1723:        N t,s,b;
1.24      noro     1724:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.3       noro     1725:        int i,j,k,l,row,col;
                   1726:        Q **rmat;
                   1727:        Q **tmat;
                   1728:        Q *tmi;
                   1729:        Q *nmk;
                   1730:        N u,unm,udn;
                   1731:        int sgn,ret;
                   1732:
                   1733:        if ( UNIN(md) )
                   1734:                return 0;
                   1735:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1736:        bshiftn(md,1,&t);
                   1737:        isqrt(t,&s);
                   1738:        bshiftn(s,64,&b);
                   1739:        if ( !b )
                   1740:                b = ONEN;
                   1741:        dn0 = ONE;
                   1742:        tmat = (Q **)mat->body;
                   1743:        rmat = (Q **)nm->body;
                   1744:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1745:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   1746:                        if ( tmi[j] ) {
                   1747:                                muln(NM(tmi[j]),NM(dn0),&s);
                   1748:                                remn(s,md,&u);
                   1749:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   1750:                                if ( !ret )
                   1751:                                        return 0;
                   1752:                                else {
                   1753:                                        if ( SGN(tmi[j])<0 )
                   1754:                                                sgn = -sgn;
                   1755:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   1756:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   1757:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   1758:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   1759:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   1760:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   1761:                                                        }
                   1762:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   1763:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   1764:                                                }
                   1765:                                        }
                   1766:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   1767:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   1768:                                }
                   1769:                        }
                   1770:        *dn = dn0;
                   1771:        return 1;
                   1772: }
                   1773:
1.4       noro     1774: #define ONE_STEP1  if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   1775:
1.24      noro     1776: void reduce_reducers_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.4       noro     1777: {
                   1778:        int i,j,k,l,hc,zzz;
                   1779:        int *t,*s,*tj,*ind;
                   1780:
                   1781:        /* reduce the reducers */
                   1782:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   1783:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1784:                t = mat[i];
                   1785:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   1786:                /* register the position of the head term */
                   1787:                ind[i] = j;
                   1788:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   1789:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   1790:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   1791:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   1792:                                j = ind[l];
                   1793:                                s = mat[l]+j;
                   1794:                                tj = t+j;
                   1795:                                hc = md-hc;
                   1796:                                k = col-j;
                   1797:                                for ( ; k >= 64; k -= 64 ) {
                   1798:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1799:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1800:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1801:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1802:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1803:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1804:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1805:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1806:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1807:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1808:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1809:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1810:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1811:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1812:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1813:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   1814:                                }
1.16      noro     1815:                                for ( ; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     1816:                                        if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   1817:                                }
                   1818:                        }
                   1819:                }
                   1820:        }
                   1821: }
                   1822:
                   1823: /*
                   1824:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   1825:                 spolys (i=nred,...,row-1)
                   1826:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   1827:        1. reduce the reducers
                   1828:        2. reduce spolys by the reduced reducers
                   1829: */
                   1830:
1.24      noro     1831: void pre_reduce_mod(int **mat,int row,int col,int nred,int md)
1.4       noro     1832: {
                   1833:        int i,j,k,l,hc,inv;
                   1834:        int *t,*s,*tk,*ind;
                   1835:
                   1836: #if 1
                   1837:        /* reduce the reducers */
                   1838:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   1839:        for ( i = 0; i < nred; i++ ) {
                   1840:                /* make mat[i] monic and mat[i] by mat[0],...,mat[i-1] */
                   1841:                t = mat[i];
                   1842:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   1843:                /* register the position of the head term */
                   1844:                ind[i] = j;
                   1845:                inv = invm(t[j],md);
                   1846:                for ( k = j; k < col; k++ )
                   1847:                        if ( t[k] )
                   1848:                                DMAR(t[k],inv,0,md,t[k])
                   1849:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   1850:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   1851:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   1852:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   1853:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   1854:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   1855:                                        if ( *s )
                   1856:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   1857:                        }
                   1858:                }
                   1859:        }
                   1860:        /* reduce the spolys */
                   1861:        for ( i = nred; i < row; i++ ) {
                   1862:                t = mat[i];
                   1863:                for ( l = nred-1; l >= 0; l-- ) {
                   1864:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   1865:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   1866:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   1867:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   1868:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   1869:                                        if ( *s )
                   1870:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   1871:                        }
                   1872:                }
                   1873:        }
                   1874: #endif
                   1875: }
                   1876: /*
                   1877:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   1878:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   1879: */
                   1880:
1.24      noro     1881: void reduce_sp_by_red_mod(int *sp,int **redmat,int *ind,int nred,int col,int md)
1.4       noro     1882: {
                   1883:        int i,j,k,hc,zzz;
1.24      noro     1884:        int *s,*tj;
1.4       noro     1885:
                   1886:        /* reduce the spolys by redmat */
                   1887:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   1888:                /* reduce sp by redmat[i] */
                   1889:                if ( hc = sp[ind[i]] ) {
                   1890:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   1891:                        j = ind[i];
                   1892:                        hc = md-hc;
                   1893:                        s = redmat[i]+j;
                   1894:                        tj = sp+j;
1.16      noro     1895:                        for ( k = col-j; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     1896:                                if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
1.15      noro     1897:                        }
                   1898:                }
1.17      noro     1899:        }
                   1900: }
                   1901:
                   1902: /*
1.15      noro     1903:        mat[i] : compressed reducers (i=0,...,nred-1)
                   1904:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   1905: */
                   1906:
1.24      noro     1907: void red_by_compress(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,
                   1908:        unsigned int *ri,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     1909: {
1.19      noro     1910:        unsigned int up,lo;
1.18      noro     1911:        unsigned int dmy;
                   1912:        unsigned int *pj;
                   1913:
1.21      noro     1914:        p[*ri] = 0; r++; ri++;
                   1915:        for ( len--; len; len--, r++, ri++ ) {
                   1916:                pj = p+ *ri;
                   1917:                DMA(*r,hc,*pj,up,lo);
1.18      noro     1918:                if ( up ) {
                   1919:                        DSAB(m,up,lo,dmy,*pj);
                   1920:                } else
                   1921:                        *pj = lo;
                   1922:        }
                   1923: }
                   1924:
                   1925: /* p -= hc*r */
                   1926:
1.24      noro     1927: void red_by_vect(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     1928: {
                   1929:        register unsigned int up,lo;
                   1930:        unsigned int dmy;
                   1931:
                   1932:        *p++ = 0; r++; len--;
                   1933:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   1934:                if ( *r ) {
1.20      noro     1935:                        DMA(*r,hc,*p,up,lo);
1.18      noro     1936:                        if ( up ) {
                   1937:                                DSAB(m,up,lo,dmy,*p);
                   1938:                        } else
                   1939:                                *p = lo;
                   1940:                }
                   1941: }
                   1942:
1.32      noro     1943: void red_by_vect_sf(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
                   1944: {
                   1945:        *p++ = 0; r++; len--;
                   1946:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   1947:                if ( *r )
                   1948:                        *p = _addsf(_mulsf(*r,hc),*p);
                   1949: }
                   1950:
1.21      noro     1951: extern unsigned int **psca;
                   1952:
1.24      noro     1953: void reduce_sp_by_red_mod_compress (int *sp,CDP *redmat,int *ind,
                   1954:        int nred,int col,int md)
1.15      noro     1955: {
1.24      noro     1956:        int i,len;
1.15      noro     1957:        CDP ri;
1.24      noro     1958:        unsigned int hc;
1.18      noro     1959:        unsigned int *usp;
1.15      noro     1960:
1.18      noro     1961:        usp = (unsigned int *)sp;
1.15      noro     1962:        /* reduce the spolys by redmat */
                   1963:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   1964:                /* reduce sp by redmat[i] */
1.18      noro     1965:                usp[ind[i]] %= md;
                   1966:                if ( hc = usp[ind[i]] ) {
1.15      noro     1967:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   1968:                        hc = md-hc;
                   1969:                        ri = redmat[i];
                   1970:                        len = ri->len;
1.21      noro     1971:                        red_by_compress(md,usp,psca[ri->psindex],ri->body,hc,len);
1.4       noro     1972:                }
                   1973:        }
1.18      noro     1974:        for ( i = 0; i < col; i++ )
1.24      noro     1975:                if ( usp[i] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     1976:                        usp[i] %= md;
1.4       noro     1977: }
                   1978:
                   1979: #define ONE_STEP2  if ( zzz = *pk ) { DMAR(zzz,a,*tk,md,*tk) } pk++; tk++;
                   1980:
1.24      noro     1981: int generic_gauss_elim_mod(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
1.1       noro     1982: {
1.24      noro     1983:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   1984:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
1.18      noro     1985:        unsigned int **mat;
1.1       noro     1986:
1.18      noro     1987:        mat = (unsigned int **)mat0;
1.1       noro     1988:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
1.18      noro     1989:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   1990:                        mat[i][j] %= md;
                   1991:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   1992:                        if ( mat[i][j] )
                   1993:                                break;
1.1       noro     1994:                if ( i == row ) {
                   1995:                        colstat[j] = 0;
                   1996:                        continue;
                   1997:                } else
                   1998:                        colstat[j] = 1;
                   1999:                if ( i != rank ) {
                   2000:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2001:                }
                   2002:                pivot = mat[rank];
                   2003:                inv = invm(pivot[j],md);
1.4       noro     2004:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2005:                        if ( *pk ) {
1.24      noro     2006:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2007:                                        *pk %= md;
1.4       noro     2008:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
1.1       noro     2009:                        }
                   2010:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2011:                        t = mat[i];
1.18      noro     2012:                        if ( a = t[j] )
                   2013:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2014:                }
                   2015:                rank++;
                   2016:        }
                   2017:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2018:                if ( colstat[j] ) {
                   2019:                        pivot = mat[l];
                   2020:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2021:                                t = mat[i];
1.18      noro     2022:                                t[j] %= md;
                   2023:                                if ( a = t[j] )
                   2024:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2025:                        }
                   2026:                        l--;
1.18      noro     2027:                }
                   2028:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
                   2029:                if ( colstat[j] ) {
                   2030:                        t = mat[l];
                   2031:                        for ( k = j; k < col; k++ )
1.24      noro     2032:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2033:                                        t[k] %= md;
                   2034:                        l++;
1.32      noro     2035:                }
                   2036:        return rank;
                   2037: }
                   2038:
                   2039: int generic_gauss_elim_sf(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
                   2040: {
                   2041:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2042:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2043:        unsigned int **mat;
                   2044:
                   2045:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2046:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2047:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2048:                        if ( mat[i][j] )
                   2049:                                break;
                   2050:                if ( i == row ) {
                   2051:                        colstat[j] = 0;
                   2052:                        continue;
                   2053:                } else
                   2054:                        colstat[j] = 1;
                   2055:                if ( i != rank ) {
                   2056:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2057:                }
                   2058:                pivot = mat[rank];
                   2059:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   2060:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2061:                        if ( *pk )
                   2062:                                *pk = _mulsf(*pk,inv);
                   2063:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2064:                        t = mat[i];
                   2065:                        if ( a = t[j] )
                   2066:                                red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2067:                }
                   2068:                rank++;
                   2069:        }
                   2070:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2071:                if ( colstat[j] ) {
                   2072:                        pivot = mat[l];
                   2073:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2074:                                t = mat[i];
                   2075:                                if ( a = t[j] )
                   2076:                                        red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2077:                        }
                   2078:                        l--;
1.1       noro     2079:                }
                   2080:        return rank;
                   2081: }
                   2082:
                   2083: /* LU decomposition; a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2084:
1.24      noro     2085: int lu_gfmmat(GFMMAT mat,unsigned int md,int *perm)
1.1       noro     2086: {
                   2087:        int row,col;
1.24      noro     2088:        int i,j,k;
1.1       noro     2089:        unsigned int *t,*pivot;
                   2090:        unsigned int **a;
                   2091:        unsigned int inv,m;
                   2092:
                   2093:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2094:        a = mat->body;
                   2095:        bzero(perm,row*sizeof(int));
                   2096:
                   2097:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2098:                perm[i] = i;
                   2099:        for ( k = 0; k < col; k++ ) {
                   2100:                for ( i = k; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2101:                if ( i == row )
                   2102:                        return 0;
                   2103:                if ( i != k ) {
                   2104:                        j = perm[i]; perm[i] = perm[k]; perm[k] = j;
                   2105:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2106:                }
                   2107:                pivot = a[k];
                   2108:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2109:                for ( i = k+1; i < row; i++ ) {
                   2110:                        t = a[i];
                   2111:                        if ( m = t[k] ) {
                   2112:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2113:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2114:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2115:                                                unsigned int tj;
                   2116:
                   2117:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2118:                                                t[j] = tj;
1.1       noro     2119:                                        }
                   2120:                        }
                   2121:                }
                   2122:        }
                   2123:        return 1;
                   2124: }
                   2125:
1.3       noro     2126: /*
                   2127:  Input
                   2128:        a: a row x col matrix
                   2129:        md : a modulus
                   2130:
                   2131:  Output:
                   2132:        return : d = the rank of mat
                   2133:        a[0..(d-1)][0..(d-1)] : LU decomposition (a[i][i] = 1/U[i][i])
                   2134:        rinfo: array of length row
                   2135:        cinfo: array of length col
                   2136:     i-th row in new a <-> rinfo[i]-th row in old a
                   2137:        cinfo[j]=1 <=> j-th column is contained in the LU decomp.
                   2138: */
                   2139:
1.24      noro     2140: int find_lhs_and_lu_mod(unsigned int **a,int row,int col,
                   2141:        unsigned int md,int **rinfo,int **cinfo)
1.3       noro     2142: {
1.24      noro     2143:        int i,j,k,d;
1.3       noro     2144:        int *rp,*cp;
                   2145:        unsigned int *t,*pivot;
                   2146:        unsigned int inv,m;
                   2147:
                   2148:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2149:        *cinfo = cp = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   2150:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2151:                rp[i] = i;
                   2152:        for ( k = 0, d = 0; k < col; k++ ) {
                   2153:                for ( i = d; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2154:                if ( i == row ) {
                   2155:                        cp[k] = 0;
                   2156:                        continue;
                   2157:                } else
                   2158:                        cp[k] = 1;
                   2159:                if ( i != d ) {
                   2160:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[d]; rp[d] = j;
                   2161:                        t = a[i]; a[i] = a[d]; a[d] = t;
                   2162:                }
                   2163:                pivot = a[d];
                   2164:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2165:                for ( i = d+1; i < row; i++ ) {
                   2166:                        t = a[i];
                   2167:                        if ( m = t[k] ) {
                   2168:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2169:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2170:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2171:                                                unsigned int tj;
                   2172:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2173:                                                t[j] = tj;
1.3       noro     2174:                                        }
                   2175:                        }
                   2176:                }
                   2177:                d++;
                   2178:        }
                   2179:        return d;
                   2180: }
                   2181:
                   2182: /*
                   2183:   Input
                   2184:        a : n x n matrix; a result of LU-decomposition
                   2185:        md : modulus
                   2186:        b : n x l matrix
                   2187:  Output
                   2188:        b = a^(-1)b
                   2189:  */
                   2190:
1.44      noro     2191: void solve_by_lu_mod(int **a,int n,int md,int **b,int l,int normalize)
1.3       noro     2192: {
                   2193:        unsigned int *y,*c;
                   2194:        int i,j,k;
                   2195:        unsigned int t,m,m2;
                   2196:
                   2197:        y = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2198:        c = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2199:        m2 = md>>1;
                   2200:        for ( k = 0; k < l; k++ ) {
                   2201:                /* copy b[.][k] to c */
                   2202:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2203:                        c[i] = (unsigned int)b[i][k];
                   2204:                /* solve Ly=c */
                   2205:                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2206:                        for ( t = c[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2207:                                if ( a[i][j] ) {
                   2208:                                        m = md - a[i][j];
                   2209:                                        DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2210:                                }
                   2211:                        y[i] = t;
                   2212:                }
                   2213:                /* solve Uc=y */
                   2214:                for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2215:                        for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2216:                                if ( a[i][j] ) {
                   2217:                                        m = md - a[i][j];
                   2218:                                        DMAR(m,c[j],t,md,t)
                   2219:                                }
                   2220:                        /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2221:                        DMAR(t,a[i][i],0,md,c[i])
                   2222:                }
                   2223:                /* copy c to b[.][k] with normalization */
1.44      noro     2224:                if ( normalize )
                   2225:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2226:                                b[i][k] = (int)(c[i]>m2 ? c[i]-md : c[i]);
                   2227:                else
                   2228:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2229:                                b[i][k] = c[i];
1.3       noro     2230:        }
                   2231: }
                   2232:
1.24      noro     2233: void Pleqm1(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2234: {
                   2235:        MAT m;
                   2236:        VECT vect;
                   2237:        pointer **mat;
                   2238:        Q *v;
                   2239:        Q q;
                   2240:        int **wmat;
                   2241:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   2242:
                   2243:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2244:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2245:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2246:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2247:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   2248:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2249:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2250:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2251:                                t = rem(NM(q),md);
                   2252:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2253:                                        t = (md - t) % md;
                   2254:                                wmat[i][j] = t;
                   2255:                        } else
                   2256:                                wmat[i][j] = 0;
                   2257:        status = gauss_elim_mod1(wmat,row,col,md);
                   2258:        if ( status < 0 )
                   2259:                *rp = 0;
                   2260:        else if ( status > 0 )
                   2261:                *rp = (VECT)ONE;
                   2262:        else {
                   2263:                n = col - 1;
                   2264:                MKVECT(vect,n);
                   2265:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   2266:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   2267:                }
                   2268:                *rp = vect;
                   2269:        }
                   2270: }
                   2271:
1.24      noro     2272: int gauss_elim_mod1(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2273: {
                   2274:        int i,j,k,inv,a,n;
                   2275:        int *t,*pivot;
                   2276:
                   2277:        n = col - 1;
                   2278:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2279:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2280:                if ( i == row )
                   2281:                        return 1;
                   2282:                if ( i != j ) {
                   2283:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2284:                }
                   2285:                pivot = mat[j];
                   2286:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2287:                for ( k = j; k <= n; k++ )
                   2288:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2289:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2290:                        t = mat[i];
                   2291:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   2292:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ )
                   2293:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2294:                }
                   2295:        }
                   2296:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   2297:        if ( i == row ) {
                   2298:                for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2299:                        for ( i = j-1, a = (md-mat[j][n])%md; i >= 0; i-- ) {
                   2300:                                mat[i][n] = dmar(mat[i][j],a,mat[i][n],md);
                   2301:                                mat[i][j] = 0;
                   2302:                        }
                   2303:                }
                   2304:                return 0;
                   2305:        } else
                   2306:                return -1;
                   2307: }
                   2308:
1.24      noro     2309: void Pgeninvm(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2310: {
                   2311:        MAT m;
                   2312:        pointer **mat;
                   2313:        Q **tmat;
                   2314:        Q q;
                   2315:        unsigned int **wmat;
                   2316:        int md,i,j,row,col,t,status;
                   2317:        MAT mat1,mat2;
                   2318:        NODE node1,node2;
                   2319:
                   2320:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2321:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2322:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2323:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2324:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   2325:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2326:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   2327:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2328:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2329:                                t = rem(NM(q),md);
                   2330:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2331:                                        t = (md - t) % md;
                   2332:                                wmat[i][j] = t;
                   2333:                        }
                   2334:                wmat[i][col+i] = 1;
                   2335:        }
                   2336:        status = gauss_elim_geninv_mod(wmat,row,col,md);
                   2337:        if ( status > 0 )
                   2338:                *rp = 0;
                   2339:        else {
                   2340:                MKMAT(mat1,col,row); MKMAT(mat2,row-col,row);
                   2341:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   2342:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2343:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i][j]);
1.1       noro     2344:                for ( tmat = (Q **)mat2->body; i < row; i++ )
                   2345:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2346:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i-col][j]);
1.1       noro     2347:                MKNODE(node2,mat2,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   2348:        }
                   2349: }
                   2350:
1.24      noro     2351: int gauss_elim_geninv_mod(unsigned int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2352: {
                   2353:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   2354:        unsigned int *t,*pivot;
                   2355:
                   2356:        n = col; m = row+col;
                   2357:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2358:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2359:                if ( i == row )
                   2360:                        return 1;
                   2361:                if ( i != j ) {
                   2362:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2363:                }
                   2364:                pivot = mat[j];
                   2365:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2366:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   2367:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2368:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2369:                        t = mat[i];
                   2370:                        if ( a = t[j] )
                   2371:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2372:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2373:                }
                   2374:        }
                   2375:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2376:                pivot = mat[j];
                   2377:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   2378:                        t = mat[i];
                   2379:                        if ( a = t[j] )
                   2380:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2381:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2382:                }
                   2383:        }
                   2384:        return 0;
                   2385: }
                   2386:
1.24      noro     2387: void Psolve_by_lu_gfmmat(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2388: {
                   2389:        GFMMAT lu;
                   2390:        Q *perm,*rhs,*v;
                   2391:        int n,i;
                   2392:        unsigned int md;
                   2393:        unsigned int *b,*sol;
                   2394:        VECT r;
                   2395:
                   2396:        lu = (GFMMAT)ARG0(arg);
                   2397:        perm = (Q *)BDY((VECT)ARG1(arg));
                   2398:        rhs = (Q *)BDY((VECT)ARG2(arg));
                   2399:        md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG3(arg));
                   2400:        n = lu->col;
                   2401:        b = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2402:        sol = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2403:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2404:                b[i] = QTOS(rhs[QTOS(perm[i])]);
                   2405:        solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,sol);
                   2406:        MKVECT(r,n);
                   2407:        for ( i = 0, v = (Q *)r->body; i < n; i++ )
1.24      noro     2408:                        UTOQ(sol[i],v[i]);
1.1       noro     2409:        *rp = r;
                   2410: }
                   2411:
1.24      noro     2412: void solve_by_lu_gfmmat(GFMMAT lu,unsigned int md,
                   2413:        unsigned int *b,unsigned int *x)
1.1       noro     2414: {
                   2415:        int n;
                   2416:        unsigned int **a;
                   2417:        unsigned int *y;
                   2418:        int i,j;
                   2419:        unsigned int t,m;
                   2420:
                   2421:        n = lu->col;
                   2422:        a = lu->body;
                   2423:        y = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2424:        /* solve Ly=b */
                   2425:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2426:                for ( t = b[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2427:                        if ( a[i][j] ) {
                   2428:                                m = md - a[i][j];
                   2429:                                DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2430:                        }
                   2431:                y[i] = t;
                   2432:        }
                   2433:        /* solve Ux=y */
                   2434:        for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2435:                for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2436:                        if ( a[i][j] ) {
                   2437:                                m = md - a[i][j];
                   2438:                                DMAR(m,x[j],t,md,t)
                   2439:                        }
                   2440:                /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2441:                DMAR(t,a[i][i],0,md,x[i])
                   2442:        }
                   2443: }
                   2444:
1.24      noro     2445: void Plu_gfmmat(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2446: {
                   2447:        MAT m;
                   2448:        GFMMAT mm;
                   2449:        unsigned int md;
                   2450:        int i,row,col,status;
                   2451:        int *iperm;
                   2452:        Q *v;
                   2453:        VECT perm;
                   2454:        NODE n0;
                   2455:
                   2456:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   2457:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   2458:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2459:        mat_to_gfmmat(m,md,&mm);
                   2460:        row = m->row;
                   2461:        col = m->col;
                   2462:        iperm = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2463:        status = lu_gfmmat(mm,md,iperm);
                   2464:        if ( !status )
                   2465:                n0 = 0;
                   2466:        else {
                   2467:                MKVECT(perm,row);
                   2468:                for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < row; i++ )
                   2469:                        STOQ(iperm[i],v[i]);
                   2470:                n0 = mknode(2,mm,perm);
                   2471:        }
                   2472:        MKLIST(*rp,n0);
                   2473: }
                   2474:
1.24      noro     2475: void Pmat_to_gfmmat(NODE arg,GFMMAT *rp)
1.1       noro     2476: {
                   2477:        MAT m;
                   2478:        unsigned int md;
                   2479:
                   2480:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   2481:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   2482:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2483:        mat_to_gfmmat(m,md,rp);
                   2484: }
                   2485:
1.24      noro     2486: void mat_to_gfmmat(MAT m,unsigned int md,GFMMAT *rp)
1.1       noro     2487: {
                   2488:        unsigned int **wmat;
                   2489:        unsigned int t;
                   2490:        Q **mat;
                   2491:        Q q;
                   2492:        int i,j,row,col;
                   2493:
                   2494:        row = m->row; col = m->col; mat = (Q **)m->body;
                   2495:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col);
                   2496:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2497:                bzero((char *)wmat[i],col*sizeof(unsigned int));
                   2498:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2499:                        if ( q = mat[i][j] ) {
                   2500:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   2501:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2502:                                        t = (md - t) % md;
                   2503:                                wmat[i][j] = t;
                   2504:                        }
                   2505:        }
                   2506:        TOGFMMAT(row,col,wmat,*rp);
                   2507: }
                   2508:
1.27      noro     2509: void Pgeninvm_swap(arg,rp)
                   2510: NODE arg;
                   2511: LIST *rp;
1.1       noro     2512: {
                   2513:        MAT m;
                   2514:        pointer **mat;
                   2515:        Q **tmat;
                   2516:        Q *tvect;
                   2517:        Q q;
                   2518:        unsigned int **wmat,**invmat;
                   2519:        int *index;
                   2520:        unsigned int t,md;
                   2521:        int i,j,row,col,status;
                   2522:        MAT mat1;
                   2523:        VECT vect1;
                   2524:        NODE node1,node2;
                   2525:
                   2526:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninvm_swap");
                   2527:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"geninvm_swap");
                   2528:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2529:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2530:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   2531:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2532:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   2533:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2534:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2535:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   2536:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2537:                                        t = (md - t) % md;
                   2538:                                wmat[i][j] = t;
                   2539:                        }
                   2540:                wmat[i][col+i] = 1;
                   2541:        }
                   2542:        status = gauss_elim_geninv_mod_swap(wmat,row,col,md,&invmat,&index);
                   2543:        if ( status > 0 )
                   2544:                *rp = 0;
                   2545:        else {
                   2546:                MKMAT(mat1,col,col);
                   2547:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   2548:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2549:                                UTOQ(invmat[i][j],tmat[i][j]);
                   2550:                MKVECT(vect1,row);
                   2551:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   2552:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   2553:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   2554:        }
                   2555: }
                   2556:
1.27      noro     2557: gauss_elim_geninv_mod_swap(mat,row,col,md,invmatp,indexp)
                   2558: unsigned int **mat;
                   2559: int row,col;
                   2560: unsigned int md;
                   2561: unsigned int ***invmatp;
                   2562: int **indexp;
1.1       noro     2563: {
                   2564:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   2565:        unsigned int *t,*pivot,*s;
                   2566:        int *index;
                   2567:        unsigned int **invmat;
                   2568:
                   2569:        n = col; m = row+col;
                   2570:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2571:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2572:                index[i] = i;
                   2573:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2574:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2575:                if ( i == row ) {
                   2576:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   2577:                }
                   2578:                if ( i != j ) {
                   2579:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2580:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   2581:                }
                   2582:                pivot = mat[j];
                   2583:                inv = (unsigned int)invm(pivot[j],md);
                   2584:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   2585:                        if ( pivot[k] )
                   2586:                                pivot[k] = (unsigned int)dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2587:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2588:                        t = mat[i];
                   2589:                        if ( a = t[j] )
                   2590:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2591:                                        if ( pivot[k] )
                   2592:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2593:                }
                   2594:        }
                   2595:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2596:                pivot = mat[j];
                   2597:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   2598:                        t = mat[i];
                   2599:                        if ( a = t[j] )
                   2600:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2601:                                        if ( pivot[k] )
                   2602:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2603:                }
                   2604:        }
                   2605:        *invmatp = invmat = (unsigned int **)almat(col,col);
1.27      noro     2606:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   2607:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   2608:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   2609:        return 0;
                   2610: }
                   2611:
                   2612: void Pgeninv_sf_swap(NODE arg,LIST *rp)
                   2613: {
                   2614:        MAT m;
                   2615:        GFS **mat,**tmat;
                   2616:        Q *tvect;
                   2617:        GFS q;
                   2618:        int **wmat,**invmat;
                   2619:        int *index;
                   2620:        unsigned int t;
                   2621:        int i,j,row,col,status;
                   2622:        MAT mat1;
                   2623:        VECT vect1;
                   2624:        NODE node1,node2;
                   2625:
                   2626:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninv_sf_swap");
                   2627:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   2628:        row = m->row; col = m->col; mat = (GFS **)m->body;
                   2629:        wmat = (int **)almat(row,col+row);
                   2630:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2631:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   2632:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2633:                        if ( q = (GFS)mat[i][j] )
                   2634:                                wmat[i][j] = FTOIF(CONT(q));
                   2635:                wmat[i][col+i] = _onesf();
                   2636:        }
                   2637:        status = gauss_elim_geninv_sf_swap(wmat,row,col,&invmat,&index);
                   2638:        if ( status > 0 )
                   2639:                *rp = 0;
                   2640:        else {
                   2641:                MKMAT(mat1,col,col);
                   2642:                for ( i = 0, tmat = (GFS **)mat1->body; i < col; i++ )
                   2643:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2644:                                if ( t = invmat[i][j] ) {
                   2645:                                        MKGFS(IFTOF(t),tmat[i][j]);
                   2646:                                }
                   2647:                MKVECT(vect1,row);
                   2648:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   2649:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   2650:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   2651:        }
                   2652: }
                   2653:
                   2654: int gauss_elim_geninv_sf_swap(int **mat,int row,int col,
                   2655:        int ***invmatp,int **indexp)
                   2656: {
                   2657:        int i,j,k,inv,a,n,m,u;
                   2658:        int *t,*pivot,*s;
                   2659:        int *index;
                   2660:        int **invmat;
                   2661:
                   2662:        n = col; m = row+col;
                   2663:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2664:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2665:                index[i] = i;
                   2666:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2667:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2668:                if ( i == row ) {
                   2669:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   2670:                }
                   2671:                if ( i != j ) {
                   2672:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2673:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   2674:                }
                   2675:                pivot = mat[j];
                   2676:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   2677:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   2678:                        if ( pivot[k] )
                   2679:                                pivot[k] = _mulsf(pivot[k],inv);
                   2680:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2681:                        t = mat[i];
                   2682:                        if ( a = t[j] )
                   2683:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   2684:                                        if ( pivot[k] ) {
                   2685:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   2686:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   2687:                                        }
                   2688:                }
                   2689:        }
                   2690:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2691:                pivot = mat[j];
                   2692:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   2693:                        t = mat[i];
                   2694:                        if ( a = t[j] )
                   2695:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   2696:                                        if ( pivot[k] ) {
                   2697:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   2698:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   2699:                                        }
                   2700:                }
                   2701:        }
                   2702:        *invmatp = invmat = (int **)almat(col,col);
1.1       noro     2703:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   2704:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   2705:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   2706:        return 0;
                   2707: }
                   2708:
                   2709: void _addn(N,N,N);
                   2710: int _subn(N,N,N);
                   2711: void _muln(N,N,N);
                   2712:
1.24      noro     2713: void inner_product_int(Q *a,Q *b,int n,Q *r)
1.1       noro     2714: {
                   2715:        int la,lb,i;
                   2716:        int sgn,sgn1;
                   2717:        N wm,wma,sum,t;
                   2718:
                   2719:        for ( la = lb = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   2720:                if ( a[i] )
                   2721:                        if ( DN(a[i]) )
                   2722:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   2723:                        else
                   2724:                                la = MAX(PL(NM(a[i])),la);
                   2725:                if ( b[i] )
                   2726:                        if ( DN(b[i]) )
                   2727:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   2728:                        else
                   2729:                                lb = MAX(PL(NM(b[i])),lb);
                   2730:        }
                   2731:        sgn = 0;
                   2732:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   2733:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   2734:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   2735:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   2736:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2737:                if ( !a[i] || !b[i] )
                   2738:                        continue;
                   2739:                _muln(NM(a[i]),NM(b[i]),wm);
                   2740:                sgn1 = SGN(a[i])*SGN(b[i]);
                   2741:                if ( !sgn ) {
                   2742:                        sgn = sgn1;
                   2743:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   2744:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   2745:                        _addn(sum,wm,wma);
                   2746:                        if ( !PL(wma) )
                   2747:                                sgn = 0;
                   2748:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   2749:                } else {
                   2750:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   2751:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   2752:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   2753:                }
                   2754:        }
                   2755:        GC_free(wm);
                   2756:        GC_free(wma);
                   2757:        if ( !sgn ) {
                   2758:                GC_free(sum);
                   2759:                *r = 0;
                   2760:        } else
                   2761:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   2762: }
                   2763:
1.3       noro     2764: /* (k,l) element of a*b where a: .x n matrix, b: n x . integer matrix */
                   2765:
1.24      noro     2766: void inner_product_mat_int_mod(Q **a,int **b,int n,int k,int l,Q *r)
1.3       noro     2767: {
                   2768:        int la,lb,i;
                   2769:        int sgn,sgn1;
                   2770:        N wm,wma,sum,t;
                   2771:        Q aki;
                   2772:        int bil,bilsgn;
                   2773:        struct oN tn;
                   2774:
                   2775:        for ( la = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   2776:                if ( aki = a[k][i] )
                   2777:                        if ( DN(aki) )
                   2778:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   2779:                        else
                   2780:                                la = MAX(PL(NM(aki)),la);
                   2781:        }
                   2782:        lb = 1;
                   2783:        sgn = 0;
                   2784:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   2785:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   2786:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   2787:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   2788:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2789:                if ( !(aki = a[k][i]) || !(bil = b[i][l]) )
                   2790:                        continue;
                   2791:                tn.p = 1;
                   2792:                if ( bil > 0 ) {
                   2793:                        tn.b[0] = bil; bilsgn = 1;
                   2794:                } else {
                   2795:                        tn.b[0] = -bil; bilsgn = -1;
                   2796:                }
                   2797:                _muln(NM(aki),&tn,wm);
                   2798:                sgn1 = SGN(aki)*bilsgn;
                   2799:                if ( !sgn ) {
                   2800:                        sgn = sgn1;
                   2801:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   2802:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   2803:                        _addn(sum,wm,wma);
                   2804:                        if ( !PL(wma) )
                   2805:                                sgn = 0;
                   2806:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   2807:                } else {
                   2808:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   2809:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   2810:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   2811:                }
                   2812:        }
                   2813:        GC_free(wm);
                   2814:        GC_free(wma);
                   2815:        if ( !sgn ) {
                   2816:                GC_free(sum);
                   2817:                *r = 0;
                   2818:        } else
                   2819:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   2820: }
                   2821:
1.24      noro     2822: void Pmul_mat_vect_int(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2823: {
                   2824:        MAT mat;
                   2825:        VECT vect,r;
                   2826:        int row,col,i;
                   2827:
                   2828:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   2829:        vect = (VECT)ARG1(arg);
                   2830:        row = mat->row;
                   2831:        col = mat->col;
                   2832:        MKVECT(r,row);
1.24      noro     2833:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2834:                inner_product_int((Q *)mat->body[i],(Q *)vect->body,col,(Q *)&r->body[i]);
                   2835:        }
1.1       noro     2836:        *rp = r;
                   2837: }
                   2838:
1.24      noro     2839: void Pnbpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     2840: {
                   2841:        int m,type,ret;
                   2842:        UP2 r;
                   2843:
                   2844:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   2845:        type = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2846:        ret = generate_ONB_polynomial(&r,m,type);
                   2847:        if ( ret == 0 )
                   2848:                MKGF2N(r,*rp);
                   2849:        else
                   2850:                *rp = 0;
                   2851: }
                   2852:
1.24      noro     2853: void Px962_irredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     2854: {
1.24      noro     2855:        int m,ret,w;
1.1       noro     2856:        GF2N prev;
                   2857:        UP2 r;
                   2858:
                   2859:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   2860:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   2861:        if ( !prev ) {
                   2862:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   2863:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   2864:        } else {
                   2865:                r = prev->body;
                   2866:                if ( degup2(r) != m ) {
                   2867:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   2868:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   2869:                }
                   2870:        }
1.24      noro     2871:        ret = _generate_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     2872:        if ( ret == 0 )
                   2873:                MKGF2N(r,*rp);
                   2874:        else
                   2875:                *rp = 0;
                   2876: }
                   2877:
1.24      noro     2878: void Pirredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     2879: {
1.24      noro     2880:        int m,ret,w;
1.1       noro     2881:        GF2N prev;
                   2882:        UP2 r;
                   2883:
                   2884:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   2885:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   2886:        if ( !prev ) {
                   2887:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   2888:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   2889:        } else {
                   2890:                r = prev->body;
                   2891:                if ( degup2(r) != m ) {
                   2892:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   2893:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   2894:                }
                   2895:        }
1.24      noro     2896:        ret = _generate_good_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     2897:        if ( ret == 0 )
                   2898:                MKGF2N(r,*rp);
                   2899:        else
                   2900:                *rp = 0;
                   2901: }
                   2902:
1.26      noro     2903: void Pmat_swap_row_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   2904: {
                   2905:        int i1,i2;
                   2906:        pointer *t;
                   2907:        MAT mat;
                   2908:
                   2909:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_row_destructive");
                   2910:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   2911:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   2912:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   2913:        i1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2914:        i2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   2915:        if ( i1 < 0 || i2 < 0 || i1 >= mat->row || i2 >= mat->row )
                   2916:                error("mat_swap_row_destructive : Out of range");
                   2917:        t = mat->body[i1];
                   2918:        mat->body[i1] = mat->body[i2];
                   2919:        mat->body[i2] = t;
                   2920:        *m = mat;
                   2921: }
                   2922:
                   2923: void Pmat_swap_col_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   2924: {
                   2925:        int j1,j2,i,n;
                   2926:        pointer *mi;
                   2927:        pointer t;
                   2928:        MAT mat;
                   2929:
                   2930:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_col_destructive");
                   2931:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   2932:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   2933:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   2934:        j1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2935:        j2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   2936:        if ( j1 < 0 || j2 < 0 || j1 >= mat->col || j2 >= mat->col )
                   2937:                error("mat_swap_col_destructive : Out of range");
                   2938:        n = mat->row;
                   2939:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2940:                mi = mat->body[i];
                   2941:                t = mi[j1]; mi[j1] = mi[j2]; mi[j2] = t;
                   2942:        }
                   2943:        *m = mat;
                   2944: }
1.1       noro     2945: /*
                   2946:  * f = type 'type' normal polynomial of degree m if exists
                   2947:  * IEEE P1363 A.7.2
                   2948:  *
                   2949:  * return value : 0  --- exists
                   2950:  *                1  --- does not exist
                   2951:  *                -1 --- failure (memory allocation error)
                   2952:  */
                   2953:
                   2954: int generate_ONB_polynomial(UP2 *rp,int m,int type)
                   2955: {
                   2956:        int i,r;
                   2957:        int w;
                   2958:        UP2 f,f0,f1,f2,t;
                   2959:
                   2960:        w = (m>>5)+1;
                   2961:        switch ( type ) {
                   2962:                case 1:
                   2963:                        if ( !TypeT_NB_check(m,1) ) return 1;
                   2964:                        NEWUP2(f,w); *rp = f; f->w = w;
                   2965:                        /* set all the bits */
                   2966:                        for ( i = 0; i < w; i++ )
                   2967:                                f->b[i] = 0xffffffff;
                   2968:                        /* mask the top word if necessary */
                   2969:                        if ( r = (m+1)&31 )
                   2970:                                f->b[w-1] &= (1<<r)-1;
                   2971:                        return 0;
                   2972:                        break;
                   2973:                case 2:
                   2974:                        if ( !TypeT_NB_check(m,2) ) return 1;
                   2975:                        NEWUP2(f,w); *rp = f;
                   2976:                        W_NEWUP2(f0,w);
                   2977:                        W_NEWUP2(f1,w);
                   2978:                        W_NEWUP2(f2,w);
                   2979:
                   2980:                        /* recursion for genrating Type II normal polynomial */
                   2981:
                   2982:                        /* f0 = 1, f1 = t+1 */
                   2983:                        f0->w = 1; f0->b[0] = 1;
                   2984:                        f1->w = 1; f1->b[0] = 3;
                   2985:                        for ( i = 2; i <= m; i++ ) {
                   2986:                                /* f2 = t*f1+f0 */
                   2987:                                _bshiftup2(f1,-1,f2);
                   2988:                                _addup2_destructive(f2,f0);
                   2989:                                /* cyclic change of the variables */
                   2990:                                t = f0; f0 = f1; f1 = f2; f2 = t;
                   2991:                        }
                   2992:                        _copyup2(f1,f);
                   2993:                        return 0;
                   2994:                        break;
                   2995:                default:
                   2996:                        return -1;
                   2997:                        break;
                   2998:                }
                   2999: }
                   3000:
                   3001: /*
                   3002:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3003:  * return value : 0  --- exists
                   3004:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3005:  */
                   3006:
                   3007: int _generate_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3008: {
                   3009:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3010:        int w;
                   3011:        unsigned int *fd;
                   3012:
                   3013:        /*
                   3014:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3015:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3016:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3017:         */
                   3018:
                   3019:        fd = f->b;
                   3020:        w = (d>>5)+1;
                   3021:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3022:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3023:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3024:                switch ( nz ) {
                   3025:                        case 3:
                   3026:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3027:                                /* reset i0-th bit */
                   3028:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3029:                                j0 = k0 = 0;
                   3030:                                break;
                   3031:                        case 5:
                   3032:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3033:                                /* reset i0-th bit */
                   3034:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3035:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3036:                                /* reset j0-th bit */
                   3037:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3038:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3039:                                /* reset k0-th bit */
                   3040:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3041:                                break;
                   3042:                        default:
                   3043:                                f->w = 0; break;
                   3044:                }
                   3045:        } else
                   3046:                f->w = 0;
                   3047:
                   3048:        if ( !f->w ) {
                   3049:                fd = f->b;
                   3050:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3051:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3052:        }
                   3053:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3054:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3055:
                   3056:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3057:
                   3058:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3059:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3060:                if ( i < i0 ) continue;
                   3061:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3062:                /* set i-th bit */
                   3063:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3064:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3065:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3066:                /* reset i-th bit */
                   3067:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3068:        }
                   3069:
                   3070:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3071: PENTA:
                   3072:        for ( i = 1; i < d; i++ ) {
                   3073:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3074:                if ( i < i0 ) continue;
                   3075:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3076:                /* set i-th bit */
                   3077:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3078:                for ( j = i+1; j < d; j++ ) {
                   3079:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3080:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3081:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3082:                        /* set j-th bit */
                   3083:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3084:                        for ( k = j+1; k < d; k++ ) {
                   3085:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3086:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3087:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3088:                                /* set k-th bit */
                   3089:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3090:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3091:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3092:                                /* reset k-th bit */
                   3093:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3094:                        }
                   3095:                        /* reset j-th bit */
                   3096:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3097:                }
                   3098:                /* reset i-th bit */
                   3099:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3100:        }
                   3101:        /* exhausted */
                   3102:        return 1;
                   3103: }
                   3104:
                   3105: /*
                   3106:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3107:  *
                   3108:  * searching strategy:
                   3109:  *   trinomial x^d+x^i+1:
                   3110:  *         i is as small as possible.
                   3111:  *   trinomial x^d+x^i+x^j+x^k+1:
                   3112:  *         i is as small as possible.
                   3113:  *         For such i, j is as small as possible.
                   3114:  *         For such i and j, 'k' is as small as possible.
                   3115:  *
                   3116:  * return value : 0  --- exists
                   3117:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3118:  */
                   3119:
                   3120: int _generate_good_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3121: {
                   3122:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3123:        int w;
                   3124:        unsigned int *fd;
                   3125:
                   3126:        /*
                   3127:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3128:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3129:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3130:         */
                   3131:
                   3132:        fd = f->b;
                   3133:        w = (d>>5)+1;
                   3134:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3135:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3136:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3137:                switch ( nz ) {
                   3138:                        case 3:
                   3139:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3140:                                /* reset i0-th bit */
                   3141:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3142:                                j0 = k0 = 0;
                   3143:                                break;
                   3144:                        case 5:
                   3145:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3146:                                /* reset i0-th bit */
                   3147:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3148:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3149:                                /* reset j0-th bit */
                   3150:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3151:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3152:                                /* reset k0-th bit */
                   3153:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3154:                                break;
                   3155:                        default:
                   3156:                                f->w = 0; break;
                   3157:                }
                   3158:        } else
                   3159:                f->w = 0;
                   3160:
                   3161:        if ( !f->w ) {
                   3162:                fd = f->b;
                   3163:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3164:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3165:        }
                   3166:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3167:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3168:
                   3169:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3170:
                   3171:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3172:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3173:                if ( i < i0 ) continue;
                   3174:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3175:                /* set i-th bit */
                   3176:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3177:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3178:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3179:                /* reset i-th bit */
                   3180:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3181:        }
                   3182:
                   3183:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3184: PENTA:
                   3185:        for ( i = 3; i < d; i++ ) {
                   3186:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3187:                if ( i < i0 ) continue;
                   3188:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3189:                /* set i-th bit */
                   3190:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3191:                for ( j = 2; j < i; j++ ) {
                   3192:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3193:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3194:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3195:                        /* set j-th bit */
                   3196:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3197:                        for ( k = 1; k < j; k++ ) {
                   3198:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3199:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3200:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3201:                                /* set k-th bit */
                   3202:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3203:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3204:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3205:                                /* reset k-th bit */
                   3206:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3207:                        }
                   3208:                        /* reset j-th bit */
                   3209:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3210:                }
                   3211:                /* reset i-th bit */
                   3212:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3213:        }
                   3214:        /* exhausted */
                   3215:        return 1;
1.3       noro     3216: }
                   3217:
1.24      noro     3218: void printqmat(Q **mat,int row,int col)
1.3       noro     3219: {
                   3220:        int i,j;
                   3221:
                   3222:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3223:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
1.8       noro     3224:                        printnum((Num)mat[i][j]); printf(" ");
1.3       noro     3225:                }
                   3226:                printf("\n");
                   3227:        }
                   3228: }
                   3229:
1.24      noro     3230: void printimat(int **mat,int row,int col)
1.3       noro     3231: {
                   3232:        int i,j;
                   3233:
                   3234:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3235:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                   3236:                        printf("%d ",mat[i][j]);
                   3237:                }
                   3238:                printf("\n");
                   3239:        }
1.36      noro     3240: }
                   3241:
                   3242: void Pnd_det(NODE arg,P *rp)
                   3243: {
1.37      noro     3244:        if ( argc(arg) == 1 )
                   3245:                nd_det(0,ARG0(arg),rp);
                   3246:        else
                   3247:                nd_det(QTOS((Q)ARG1(arg)),ARG0(arg),rp);
1.1       noro     3248: }

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