[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 1.65

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:  *
1.65    ! noro       48:  * $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/array.c,v 1.64 2013/11/05 02:55:02 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:
1.51      noro       55: #include <sys/types.h>
                     56: #include <sys/stat.h>
1.58      ohara      57: #if !defined(_MSC_VER)
1.51      noro       58: #include <unistd.h>
1.58      ohara      59: #endif
1.51      noro       60:
1.38      noro       61: #define F4_INTRAT_PERIOD 8
                     62:
1.4       noro       63: #if 0
1.1       noro       64: #undef DMAR
                     65: #define DMAR(a1,a2,a3,d,r) (r)=dmar(a1,a2,a3,d);
1.4       noro       66: #endif
1.1       noro       67:
1.11      noro       68: extern int DP_Print; /* XXX */
1.1       noro       69:
1.24      noro       70:
1.1       noro       71: void Pnewvect(), Pnewmat(), Psepvect(), Psize(), Pdet(), Pleqm(), Pleqm1(), Pgeninvm();
1.23      noro       72: void Pinvmat();
1.49      noro       73: void Pnewbytearray(),Pmemoryplot_to_coord();
1.1       noro       74:
1.25      noro       75: void Pgeneric_gauss_elim();
1.1       noro       76: void Pgeneric_gauss_elim_mod();
                     77:
                     78: void Pmat_to_gfmmat(),Plu_gfmmat(),Psolve_by_lu_gfmmat();
1.33      noro       79: void Pgeninvm_swap(), Premainder(), Psremainder(), Pvtol(), Pltov();
1.27      noro       80: void Pgeninv_sf_swap();
1.1       noro       81: void sepvect();
                     82: void Pmulmat_gf2n();
                     83: void Pbconvmat_gf2n();
                     84: void Pmul_vect_mat_gf2n();
                     85: void PNBmul_gf2n();
                     86: void Pmul_mat_vect_int();
                     87: void Psepmat_destructive();
                     88: void Px962_irredpoly_up2();
                     89: void Pirredpoly_up2();
                     90: void Pnbpoly_up2();
                     91: void Pqsort();
1.14      noro       92: void Pexponent_vector();
1.26      noro       93: void Pmat_swap_row_destructive();
                     94: void Pmat_swap_col_destructive();
1.28      saito      95: void Pvect();
                     96: void Pmat();
1.29      saito      97: void Pmatc();
1.36      noro       98: void Pnd_det();
1.53      noro       99: void Plu_mat();
1.59      ohara     100: void Pmat_col();
1.63      noro      101: void Plusolve_prep();
                    102: void Plusolve_main();
1.1       noro      103:
                    104: struct ftab array_tab[] = {
1.53      noro      105:        {"lu_mat",Plu_mat,1},
1.1       noro      106:        {"solve_by_lu_gfmmat",Psolve_by_lu_gfmmat,4},
                    107:        {"lu_gfmmat",Plu_gfmmat,2},
                    108:        {"mat_to_gfmmat",Pmat_to_gfmmat,2},
1.25      noro      109:        {"generic_gauss_elim",Pgeneric_gauss_elim,1},
1.1       noro      110:        {"generic_gauss_elim_mod",Pgeneric_gauss_elim_mod,2},
                    111:        {"newvect",Pnewvect,-2},
1.28      saito     112:        {"vect",Pvect,-99999999},
1.14      noro      113:        {"vector",Pnewvect,-2},
                    114:        {"exponent_vector",Pexponent_vector,-99999999},
1.1       noro      115:        {"newmat",Pnewmat,-3},
1.14      noro      116:        {"matrix",Pnewmat,-3},
1.28      saito     117:        {"mat",Pmat,-99999999},
1.29      saito     118:        {"matr",Pmat,-99999999},
                    119:        {"matc",Pmatc,-99999999},
1.9       noro      120:        {"newbytearray",Pnewbytearray,-2},
1.49      noro      121:        {"memoryplot_to_coord",Pmemoryplot_to_coord,1},
1.1       noro      122:        {"sepmat_destructive",Psepmat_destructive,2},
                    123:        {"sepvect",Psepvect,2},
                    124:        {"qsort",Pqsort,-2},
                    125:        {"vtol",Pvtol,1},
1.33      noro      126:        {"ltov",Pltov,1},
1.1       noro      127:        {"size",Psize,1},
                    128:        {"det",Pdet,-2},
1.37      noro      129:        {"nd_det",Pnd_det,-2},
1.23      noro      130:        {"invmat",Pinvmat,-2},
1.1       noro      131:        {"leqm",Pleqm,2},
                    132:        {"leqm1",Pleqm1,2},
                    133:        {"geninvm",Pgeninvm,2},
                    134:        {"geninvm_swap",Pgeninvm_swap,2},
1.27      noro      135:        {"geninv_sf_swap",Pgeninv_sf_swap,1},
1.1       noro      136:        {"remainder",Premainder,2},
                    137:        {"sremainder",Psremainder,2},
                    138:        {"mulmat_gf2n",Pmulmat_gf2n,1},
                    139:        {"bconvmat_gf2n",Pbconvmat_gf2n,-4},
                    140:        {"mul_vect_mat_gf2n",Pmul_vect_mat_gf2n,2},
                    141:        {"mul_mat_vect_int",Pmul_mat_vect_int,2},
                    142:        {"nbmul_gf2n",PNBmul_gf2n,3},
                    143:        {"x962_irredpoly_up2",Px962_irredpoly_up2,2},
                    144:        {"irredpoly_up2",Pirredpoly_up2,2},
                    145:        {"nbpoly_up2",Pnbpoly_up2,2},
1.26      noro      146:        {"mat_swap_row_destructive",Pmat_swap_row_destructive,3},
                    147:        {"mat_swap_col_destructive",Pmat_swap_col_destructive,3},
1.59      ohara     148:        {"mat_col",Pmat_col,2},
1.63      noro      149:        {"lusolve_prep",Plusolve_prep,1},
                    150:        {"lusolve_main",Plusolve_main,1},
1.1       noro      151:        {0,0,0},
                    152: };
                    153:
1.63      noro      154: typedef struct _ent { int j; unsigned int e; } ent;
                    155:
                    156: ent *get_row(FILE *,int *l);
                    157: void put_row(FILE *out,int l,ent *a);
                    158: int lu_elim(int *l,ent **a,int k,int i,int mul,int mod);
                    159:
                    160: static int *ul,*ll;
                    161: static ent **u,**l;
                    162: static int modulus;
                    163:
                    164: void Plusolve_prep(NODE arg,Q *rp)
                    165: {
                    166:        char *fname;
                    167:        FILE *in;
                    168:        int len,i,rank;
                    169:        int *rhs;
                    170:
                    171:        fname = BDY((STRING)ARG0(arg));
                    172:        in = fopen(fname,"r");
                    173:        modulus = getw(in);
                    174:        len = getw(in);
                    175:        ul = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    176:        u = (ent **)MALLOC(len*sizeof(ent *));
                    177:        ll = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    178:        l = (ent **)MALLOC(len*sizeof(ent *));
                    179:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    180:                u[i] = get_row(in,&ul[i]);
                    181:        }
                    182:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    183:                l[i] = get_row(in,&ll[i]);
                    184:        }
                    185:        fclose(in);
                    186:        *rp = ONE;
                    187: }
                    188:
                    189: void Plusolve_main(NODE arg,VECT *rp)
                    190: {
                    191:        Q *d,*p;
                    192:        VECT v,r;
                    193:        int len,i;
                    194:        int *rhs;
                    195:
                    196:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len;
                    197:        d = (Q *)BDY(v);
                    198:        rhs = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    199:        for ( i = 0; i < len; i++ ) rhs[i] = QTOS(d[i]);
                    200:        solve_l(ll,l,len,rhs,modulus);
                    201:        solve_u(ul,u,len,rhs,modulus);
                    202:        NEWVECT(r); r->len = len;
                    203:        r->body = (pointer *)MALLOC(len*sizeof(pointer));
                    204:        p = (Q *)r->body;
                    205:        for ( i = 0; i < len; i++ )
                    206:                STOQ(rhs[i],p[i]);
                    207:        *rp = r;
                    208: }
                    209:
                    210: ent *get_row(FILE *in,int *l)
                    211: {
                    212:        int len,i;
                    213:        ent *a;
                    214:
                    215:        *l = len = getw(in);
                    216:        a = (ent *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(ent));
                    217:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    218:                a[i].j = getw(in);
                    219:                a[i].e = getw(in);
                    220:        }
                    221:        return a;
                    222: }
                    223:
                    224: int lu_gauss(int *ul,ent **u,int *ll,ent **l,int n,int mod)
                    225: {
                    226:        int i,j,k,s,mul;
                    227:        unsigned int inv;
                    228:        int *ll2;
                    229:
                    230:        ll2 = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                    231:        for ( i = 0; i < n; i++ ) ll2[i] = 0;
                    232:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    233:                fprintf(stderr,"i=%d\n",i);
                    234:                inv = invm(u[i][0].e,mod);
                    235:                for ( k = i+1; k < n; k++ )
                    236:                        if ( u[k][0].j == n-i ) {
                    237:                                s = u[k][0].e;
                    238:                                DMAR(s,inv,0,mod,mul);
                    239:                                lu_elim(ul,u,k,i,mul,mod);
                    240:                                lu_append(ll,l,ll2,k,i,mul);
                    241:                        }
                    242:        }
                    243: }
                    244:
                    245: #define INITLEN 10
                    246:
                    247: lu_append(int *l,ent **a,int *l2,int k,int i,int mul)
                    248: {
                    249:        int len;
                    250:        ent *p;
                    251:
                    252:        len = l[k];
                    253:        if ( !len ) {
                    254:                a[k] = p = (ent *)MALLOC_ATOMIC(INITLEN*sizeof(ent));
                    255:                p[0].j = i; p[0].e = mul;
                    256:                l[k] = 1; l2[k] = INITLEN;
                    257:        } else {
                    258:                if ( l2[k] == l[k] ) {
                    259:                        l2[k] *= 2;
                    260:                        a[k] = REALLOC(a[k],l2[k]*sizeof(ent));
                    261:                }
                    262:                p =a[k];
                    263:                p[l[k]].j = i; p[l[k]].e = mul;
                    264:                l[k]++;
                    265:        }
                    266: }
                    267:
                    268: /* a[k] = a[k]-mul*a[i] */
                    269:
                    270: int lu_elim(int *l,ent **a,int k,int i,int mul,int mod)
                    271: {
                    272:        ent *ak,*ai,*w;
                    273:        int lk,li,j,m,p,q,r,s,t,j0;
                    274:
                    275:        ak = a[k]; ai = a[i]; lk = l[k]; li = l[i];
                    276:        w = (ent *)alloca((lk+li)*sizeof(ent));
                    277:        p = 0; q = 0; j = 0;
                    278:        mul = mod-mul;
                    279:        while ( p < lk && q < li ) {
                    280:                if ( ak[p].j > ai[q].j ) {
                    281:                        w[j] = ak[p]; j++; p++;
                    282:                } else if ( ak[p].j < ai[q].j ) {
                    283:                        w[j].j = ai[q].j;
                    284:                        t = ai[q].e;
                    285:                        DMAR(t,mul,0,mod,r);
                    286:                        w[j].e = r;
                    287:                        j++; q++;
                    288:                } else {
                    289:                        t = ai[q].e; s = ak[p].e;
                    290:                        DMAR(t,mul,s,mod,r);
                    291:                        if ( r ) {
                    292:                                w[j].j = ai[q].j; w[j].e = r; j++;
                    293:                        }
                    294:                        p++; q++;
                    295:                }
                    296:        }
                    297:        if ( q == li )
                    298:                while ( p < lk ) {
                    299:                        w[j] = ak[p]; j++; p++;
                    300:                }
                    301:        else if ( p == lk )
                    302:                while ( q < li ) {
                    303:                        w[j].j = ai[q].j;
                    304:                        t = ai[q].e;
                    305:                        DMAR(t,mul,0,mod,r);
                    306:                        w[j].e = r;
                    307:                        j++; q++;
                    308:                }
                    309:        if ( j <= lk ) {
                    310:                for ( m = 0; m < j; m++ ) ak[m] = w[m];
                    311:        } else {
                    312:                a[k] = ak = (ent *)MALLOC_ATOMIC(j*sizeof(ent));
                    313:                for ( m = 0; m < j; m++ ) ak[m] = w[m];
                    314:        }
                    315:        l[k] = j;
                    316: }
                    317:
                    318: int solve_l(int *ll,ent **l,int n,int *rhs,int mod)
                    319: {
                    320:        int j,k,s,len;
                    321:        ent *p;
                    322:
                    323:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                    324:                len = ll[j]; p = l[j];
                    325:                for ( k = 0, s = 0; k < len; k++ )
                    326:                        s = dmar(p[k].e,rhs[p[k].j],s,mod);
                    327:                rhs[j] -=  s;
                    328:                if ( rhs[j] < 0 ) rhs[j] += mod;
                    329:        }
                    330: }
                    331:
                    332: int solve_u(int *ul,ent **u,int n,int *rhs,int mod)
                    333: {
                    334:        int j,k,s,len,inv;
                    335:        ent *p;
                    336:
                    337:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                    338:                len = ul[j]; p = u[j];
                    339:                for ( k = 1, s = 0; k < len; k++ )
                    340:                        s = dmar(p[k].e,rhs[p[k].j],s,mod);
                    341:                rhs[j] -=  s;
                    342:                if ( rhs[j] < 0 ) rhs[j] += mod;
                    343:                inv = invm((unsigned int)p[0].e,mod);
                    344:                rhs[j] = dmar(rhs[j],inv,0,mod);
                    345:        }
                    346: }
                    347:
1.24      noro      348: int comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      349: {
                    350:        return arf_comp(CO,*a,*b);
                    351: }
                    352:
                    353: static FUNC generic_comp_obj_func;
                    354: static NODE generic_comp_obj_arg;
1.60      ohara     355: static NODE generic_comp_obj_option;
1.1       noro      356:
1.24      noro      357: int generic_comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      358: {
                    359:        Q r;
                    360:
                    361:        BDY(generic_comp_obj_arg)=(pointer)(*a);
                    362:        BDY(NEXT(generic_comp_obj_arg))=(pointer)(*b);
1.60      ohara     363:        r = (Q)bevalf_with_opts(generic_comp_obj_func,generic_comp_obj_arg,generic_comp_obj_option);
1.1       noro      364:        if ( !r )
                    365:                return 0;
                    366:        else
                    367:                return SGN(r)>0?1:-1;
                    368: }
                    369:
                    370:
1.46      saito     371: void Pqsort(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      372: {
                    373:        VECT vect;
1.35      ohara     374:        NODE n,n1;
1.1       noro      375:        P p;
                    376:        V v;
1.34      noro      377:        FUNC func;
1.35      ohara     378:        int len,i;
                    379:        pointer *a;
                    380:        Obj t;
                    381:
                    382:        t = ARG0(arg);
                    383:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    384:         n = (NODE)BDY((LIST)t);
                    385:         len = length(n);
                    386:         MKVECT(vect,len);
                    387:         for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) ) {
                    388:             BDY(vect)[i] = BDY(n);
                    389:         }
                    390:
                    391:     }else if (OID(t) != O_VECT) {
                    392:         error("qsort : invalid argument");
                    393:     }else {
                    394:         vect = (VECT)t;
                    395:     }
1.1       noro      396:        if ( argc(arg) == 1 )
                    397:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))comp_obj);
                    398:        else {
                    399:                p = (P)ARG1(arg);
                    400:                if ( !p || OID(p)!=2 )
                    401:                        error("qsort : invalid argument");
                    402:                v = VR(p);
1.34      noro      403:                gen_searchf(NAME(v),&func);
                    404:                if ( !func ) {
                    405:                        if ( (int)v->attr != V_SR )
                    406:                                error("qsort : no such function");
                    407:                        func = (FUNC)v->priv;
                    408:                }
                    409:                generic_comp_obj_func = func;
1.60      ohara     410:                MKNODE(n,0,0); MKNODE(generic_comp_obj_arg,0,n);
                    411:                generic_comp_obj_option = current_option;
1.1       noro      412:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))generic_comp_obj);
                    413:        }
1.35      ohara     414:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    415:         a = BDY(vect);
                    416:         for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    417:             MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    418:         }
1.46      saito     419:         MKLIST(*rp,n);
1.35      ohara     420:     }else {
1.46      saito     421:         *rp = (LIST)vect;
1.35      ohara     422:     }
1.1       noro      423: }
                    424:
1.24      noro      425: void PNBmul_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      426: {
                    427:        GF2N a,b;
                    428:        GF2MAT mat;
                    429:        int n,w;
                    430:        unsigned int *ab,*bb;
                    431:        UP2 r;
                    432:
                    433:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    434:        b = (GF2N)ARG1(arg);
                    435:        mat = (GF2MAT)ARG2(arg);
                    436:        if ( !a || !b )
                    437:                *rp = 0;
                    438:        else {
                    439:                n = mat->row;
                    440:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    441:
                    442:                ab = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    443:                bzero((char *)ab,w*sizeof(unsigned int));
                    444:                bcopy(a->body->b,ab,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    445:
                    446:                bb = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    447:                bzero((char *)bb,w*sizeof(unsigned int));
                    448:                bcopy(b->body->b,bb,(b->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    449:
                    450:                NEWUP2(r,w);
                    451:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    452:                mul_nb(mat,ab,bb,r->b);
                    453:                r->w = w;
                    454:                _adjup2(r);
                    455:                if ( !r->w )
                    456:                        *rp = 0;
                    457:                else
                    458:                        MKGF2N(r,*rp);
                    459:        }
                    460: }
                    461:
1.24      noro      462: void Pmul_vect_mat_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      463: {
                    464:        GF2N a;
                    465:        GF2MAT mat;
                    466:        int n,w;
                    467:        unsigned int *b;
                    468:        UP2 r;
                    469:
                    470:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    471:        mat = (GF2MAT)ARG1(arg);
                    472:        if ( !a )
                    473:                *rp = 0;
                    474:        else {
                    475:                n = mat->row;
                    476:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    477:                b = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    478:                bzero((char *)b,w*sizeof(unsigned int));
                    479:                bcopy(a->body->b,b,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    480:                NEWUP2(r,w);
                    481:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    482:                mulgf2vectmat(mat->row,b,mat->body,r->b);
                    483:                r->w = w;
                    484:                _adjup2(r);
                    485:                if ( !r->w )
                    486:                        *rp = 0;
                    487:                else {
                    488:                        MKGF2N(r,*rp);
                    489:                }
                    490:        }
                    491: }
                    492:
1.24      noro      493: void Pbconvmat_gf2n(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      494: {
                    495:        P p0,p1;
                    496:        int to;
                    497:        GF2MAT p01,p10;
                    498:        GF2N root;
                    499:        NODE n0,n1;
                    500:
                    501:        p0 = (P)ARG0(arg);
                    502:        p1 = (P)ARG1(arg);
                    503:        to = ARG2(arg)?1:0;
                    504:        if ( argc(arg) == 4 ) {
                    505:                root = (GF2N)ARG3(arg);
                    506:                compute_change_of_basis_matrix_with_root(p0,p1,to,root,&p01,&p10);
                    507:        } else
                    508:                compute_change_of_basis_matrix(p0,p1,to,&p01,&p10);
                    509:        MKNODE(n1,p10,0); MKNODE(n0,p01,n1);
                    510:        MKLIST(*rp,n0);
                    511: }
                    512:
1.24      noro      513: void Pmulmat_gf2n(NODE arg,GF2MAT *rp)
1.1       noro      514: {
                    515:        GF2MAT m;
                    516:
                    517:        if ( !compute_multiplication_matrix((P)ARG0(arg),&m) )
                    518:                error("mulmat_gf2n : input is not a normal polynomial");
                    519:        *rp = m;
                    520: }
                    521:
1.24      noro      522: void Psepmat_destructive(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      523: {
                    524:        MAT mat,mat1;
                    525:        int i,j,row,col;
                    526:        Q **a,**a1;
                    527:        Q ent;
                    528:        N nm,mod,rem,quo;
                    529:        int sgn;
                    530:        NODE n0,n1;
                    531:
                    532:        mat = (MAT)ARG0(arg); mod = NM((Q)ARG1(arg));
                    533:        row = mat->row; col = mat->col;
                    534:        MKMAT(mat1,row,col);
                    535:        a = (Q **)mat->body; a1 = (Q **)mat1->body;
                    536:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    537:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                    538:                        ent = a[i][j];
                    539:                        if ( !ent )
                    540:                                continue;
                    541:                        nm = NM(ent);
                    542:                        sgn = SGN(ent);
                    543:                        divn(nm,mod,&quo,&rem);
                    544: /*                     if ( quo != nm && rem != nm ) */
1.61      noro      545: /*                             GCFREE(nm); */
                    546: /*                     GCFREE(ent); */
1.1       noro      547:                        NTOQ(rem,sgn,a[i][j]); NTOQ(quo,sgn,a1[i][j]);
                    548:                }
                    549:        MKNODE(n1,mat1,0); MKNODE(n0,mat,n1);
                    550:        MKLIST(*rp,n0);
                    551: }
                    552:
1.24      noro      553: void Psepvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      554: {
                    555:        sepvect((VECT)ARG0(arg),QTOS((Q)ARG1(arg)),rp);
                    556: }
                    557:
1.24      noro      558: void sepvect(VECT v,int d,VECT *rp)
1.1       noro      559: {
                    560:        int i,j,k,n,q,q1,r;
                    561:        pointer *pv,*pw,*pu;
                    562:        VECT w,u;
                    563:
                    564:        n = v->len;
                    565:        if ( d > n )
                    566:                d = n;
                    567:        q = n/d; r = n%d; q1 = q+1;
                    568:        MKVECT(w,d); *rp = w;
                    569:        pv = BDY(v); pw = BDY(w); k = 0;
                    570:        for ( i = 0; i < r; i++ ) {
                    571:                MKVECT(u,q1); pw[i] = (pointer)u;
                    572:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q1; j++, k++ )
                    573:                        pu[j] = pv[k];
                    574:        }
                    575:        for ( ; i < d; i++ ) {
                    576:                MKVECT(u,q); pw[i] = (pointer)u;
                    577:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q; j++, k++ )
                    578:                        pu[j] = pv[k];
                    579:        }
                    580: }
                    581:
1.24      noro      582: void Pnewvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      583: {
                    584:        int len,i,r;
                    585:        VECT vect;
                    586:        pointer *vb;
                    587:        LIST list;
                    588:        NODE tn;
                    589:
                    590:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newvect");
                    591:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
1.5       noro      592:        if ( len < 0 )
1.1       noro      593:                error("newvect : invalid size");
                    594:        MKVECT(vect,len);
                    595:        if ( argc(arg) == 2 ) {
                    596:                list = (LIST)ARG1(arg);
                    597:                asir_assert(list,O_LIST,"newvect");
1.56      ohara     598: #if 0
1.1       noro      599:                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    600:                if ( r > len ) {
                    601:                        *rp = vect;
                    602:                        return;
                    603:                }
1.56      ohara     604: #endif
1.1       noro      605:                for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    606:                        vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    607:        }
                    608:        *rp = vect;
1.14      noro      609: }
                    610:
1.28      saito     611: void Pvect(NODE arg,VECT *rp) {
1.62      ohara     612:        int len,i;
1.28      saito     613:        VECT vect;
                    614:        pointer *vb;
                    615:        NODE tn;
                    616:
                    617:        if ( !arg ) {
                    618:                *rp =0;
                    619:                return;
                    620:        }
                    621:
                    622:        for (len = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), len++);
1.29      saito     623:        if ( len == 1 ) {
                    624:                if ( ARG0(arg) != 0 ) {
                    625:                        switch ( OID(ARG0(arg)) ) {
                    626:                                case O_VECT:
                    627:                                        *rp = ARG0(arg);
                    628:                                        return;
                    629:                                case O_LIST:
                    630:                                        for ( len = 0, tn = ARG0(arg); tn; tn = NEXT(tn), len++ );
                    631:                                        MKVECT(vect,len-1);
                    632:                                        for ( i = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)), vb =BDY(vect);
                    633:                                                        tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    634:                                                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    635:                                        *rp=vect;
                    636:                                        return;
                    637:                        }
                    638:                }
                    639:        }
1.28      saito     640:        MKVECT(vect,len);
                    641:        for ( i = 0, tn = arg, vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    642:                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    643:        *rp = vect;
                    644: }
                    645:
1.24      noro      646: void Pexponent_vector(NODE arg,DP *rp)
1.14      noro      647: {
                    648:        nodetod(arg,rp);
1.9       noro      649: }
                    650:
1.24      noro      651: void Pnewbytearray(NODE arg,BYTEARRAY *rp)
1.9       noro      652: {
                    653:        int len,i,r;
                    654:        BYTEARRAY array;
                    655:        unsigned char *vb;
1.10      noro      656:        char *str;
1.9       noro      657:        LIST list;
                    658:        NODE tn;
1.51      noro      659:        int ac;
                    660:        struct stat sbuf;
                    661:        char *fname;
                    662:        FILE *fp;
                    663:
                    664:        ac = argc(arg);
                    665:        if ( ac == 1 ) {
1.57      noro      666:                if ( !OID((Obj)ARG0(arg)) ) error("newbytearray : invalid argument");
                    667:                switch ( OID((Obj)ARG0(arg)) ) {
                    668:                        case O_STR:
                    669:                                fname = BDY((STRING)ARG0(arg));
                    670:                                fp = fopen(fname,"rb");
                    671:                                if ( !fp ) error("newbytearray : fopen failed");
                    672:                                if ( stat(fname,&sbuf) < 0 )
                    673:                                        error("newbytearray : stat failed");
                    674:                                len = sbuf.st_size;
                    675:                                MKBYTEARRAY(array,len);
                    676:                                fread(BDY(array),len,sizeof(char),fp);
                    677:                                break;
                    678:                        case O_N:
                    679:                                if ( !RATN(ARG0(arg)) )
                    680:                                        error("newbytearray : invalid argument");
                    681:                                len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    682:                                if ( len < 0 )
                    683:                                        error("newbytearray : invalid size");
                    684:                                MKBYTEARRAY(array,len);
                    685:                                break;
                    686:                        default:
                    687:                                error("newbytearray : invalid argument");
                    688:                }
1.51      noro      689:        } else if ( ac == 2 ) {
                    690:                asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newbytearray");
                    691:                len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    692:                if ( len < 0 )
                    693:                        error("newbytearray : invalid size");
                    694:                MKBYTEARRAY(array,len);
1.10      noro      695:                if ( !ARG1(arg) )
                    696:                        error("newbytearray : invalid initialization");
                    697:                switch ( OID((Obj)ARG1(arg)) ) {
                    698:                        case O_LIST:
                    699:                                list = (LIST)ARG1(arg);
                    700:                                asir_assert(list,O_LIST,"newbytearray");
                    701:                                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    702:                                if ( r <= len ) {
                    703:                                        for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(array); tn;
                    704:                                                i++, tn = NEXT(tn) )
                    705:                                                vb[i] = (unsigned char)QTOS((Q)BDY(tn));
                    706:                                }
                    707:                                break;
                    708:                        case O_STR:
                    709:                                str = BDY((STRING)ARG1(arg));
                    710:                                r = strlen(str);
                    711:                                if ( r <= len )
                    712:                                        bcopy(str,BDY(array),r);
                    713:                                break;
                    714:                        default:
                    715:                                if ( !ARG1(arg) )
                    716:                                        error("newbytearray : invalid initialization");
1.9       noro      717:                }
1.51      noro      718:        } else
                    719:                error("newbytearray : invalid argument");
1.9       noro      720:        *rp = array;
1.49      noro      721: }
                    722:
                    723: #define MEMORY_GETPOINT(a,len,x,y) (((a)[(len)*(y)+((x)>>3)])&(1<<((x)&7)))
                    724:
                    725: void Pmemoryplot_to_coord(NODE arg,LIST *rp)
                    726: {
                    727:        int len,blen,y,i,j;
1.51      noro      728:        unsigned char *a;
1.49      noro      729:        NODE r0,r,n;
                    730:        LIST l;
                    731:        BYTEARRAY ba;
                    732:        Q iq,jq;
                    733:
                    734:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"memoryplot_to_coord");
                    735:        arg = BDY((LIST)ARG0(arg));
                    736:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    737:        blen = (len+7)/8;
                    738:        y = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    739:        ba = (BYTEARRAY)ARG2(arg); a = ba->body;
                    740:        r0 = 0;
                    741:        for ( j = 0; j < y; j++ )
                    742:                for ( i = 0; i < len; i++ )
                    743:                        if ( MEMORY_GETPOINT(a,blen,i,j) ) {
                    744:                                NEXTNODE(r0,r);
                    745:                                STOQ(i,iq); STOQ(j,jq);
                    746:                                n = mknode(2,iq,jq);
                    747:                                MKLIST(l,n);
                    748:                                BDY(r) = l;
                    749:                        }
                    750:        if ( r0 ) NEXT(r) = 0;
                    751:        MKLIST(*rp,r0);
1.1       noro      752: }
                    753:
1.24      noro      754: void Pnewmat(NODE arg,MAT *rp)
1.1       noro      755: {
                    756:        int row,col;
                    757:        int i,j,r,c;
                    758:        NODE tn,sn;
                    759:        MAT m;
                    760:        pointer **mb;
                    761:        LIST list;
                    762:
                    763:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newmat");
                    764:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"newmat");
                    765:        row = QTOS((Q)ARG0(arg)); col = QTOS((Q)ARG1(arg));
1.5       noro      766:        if ( row < 0 || col < 0 )
1.1       noro      767:                error("newmat : invalid size");
                    768:        MKMAT(m,row,col);
                    769:        if ( argc(arg) == 3 ) {
                    770:                list = (LIST)ARG2(arg);
                    771:                asir_assert(list,O_LIST,"newmat");
                    772:                for ( r = 0, c = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) ) {
                    773:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) );
                    774:                        c = MAX(c,j);
                    775:                }
                    776:                if ( (r > row) || (c > col) ) {
                    777:                        *rp = m;
                    778:                        return;
                    779:                }
                    780:                for ( i = 0, tn = BDY(list), mb = BDY(m); tn; i++, tn = NEXT(tn) ) {
                    781:                        asir_assert(BDY(tn),O_LIST,"newmat");
                    782:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) )
                    783:                                mb[i][j] = (pointer)BDY(sn);
                    784:                }
                    785:        }
1.28      saito     786:        *rp = m;
                    787: }
                    788:
                    789: void Pmat(NODE arg, MAT *rp)
                    790: {
                    791:        int row,col;
1.29      saito     792:        int i;
1.28      saito     793:        MAT m;
                    794:        pointer **mb;
1.29      saito     795:        pointer *ent;
1.28      saito     796:        NODE tn, sn;
1.29      saito     797:        VECT v;
1.28      saito     798:
                    799:        if ( !arg ) {
                    800:                *rp =0;
                    801:                return;
                    802:        }
                    803:
                    804:        for (row = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     805:        if ( row == 1 ) {
                    806:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    807:                        *rp=ARG0(arg);
                    808:                        return;
                    809:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    810:                        error("mat : invalid argument");
                    811:                }
                    812:        }
1.29      saito     813:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    814:                v = ARG0(arg);
                    815:                col = v->len;
                    816:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    817:                for (col = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     818:        } else {
                    819:                error("mat : invalid argument");
1.29      saito     820:        }
                    821:
1.28      saito     822:        MKMAT(m,row,col);
1.29      saito     823:        for (row = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), row++) {
                    824:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    825:                        error("mat : invalid argument");
                    826:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    827:                        v = tn->body;
                    828:                        ent = BDY(v);
                    829:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[row][i] = (Obj)ent[i];
                    830:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    831:                        for (col = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; col++, sn = NEXT(sn) )
                    832:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    833:                } else {
                    834:                        error("mat : invalid argument");
                    835:                }
                    836:        }
                    837:        *rp = m;
                    838: }
                    839:
                    840: void Pmatc(NODE arg, MAT *rp)
                    841: {
                    842:        int row,col;
                    843:        int i;
                    844:        MAT m;
                    845:        pointer **mb;
                    846:        pointer *ent;
                    847:        NODE tn, sn;
                    848:        VECT v;
                    849:
                    850:        if ( !arg ) {
                    851:                *rp =0;
                    852:                return;
                    853:        }
                    854:
                    855:        for (col = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     856:        if ( col == 1 ) {
                    857:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    858:                        *rp=ARG0(arg);
                    859:                        return;
                    860:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    861:                        error("matc : invalid argument");
                    862:                }
                    863:        }
1.29      saito     864:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    865:                v = ARG0(arg);
                    866:                row = v->len;
                    867:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    868:                for (row = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     869:        } else {
                    870:                error("matc : invalid argument");
1.29      saito     871:        }
                    872:
                    873:        MKMAT(m,row,col);
                    874:        for (col = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), col++) {
                    875:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    876:                        error("matc : invalid argument");
                    877:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    878:                        v = tn->body;
                    879:                        ent = BDY(v);
                    880:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[i][col] = (Obj)ent[i];
                    881:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    882:                        for (row = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; row++, sn = NEXT(sn) )
                    883:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    884:                } else {
                    885:                        error("matc : invalid argument");
                    886:                }
                    887:        }
1.1       noro      888:        *rp = m;
                    889: }
                    890:
1.24      noro      891: void Pvtol(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      892: {
                    893:        NODE n,n1;
                    894:        VECT v;
                    895:        pointer *a;
                    896:        int len,i;
                    897:
                    898:        asir_assert(ARG0(arg),O_VECT,"vtol");
                    899:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len; a = BDY(v);
                    900:        for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    901:                MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    902:        }
                    903:        MKLIST(*rp,n);
1.33      noro      904: }
                    905:
                    906: void Pltov(NODE arg,VECT *rp)
                    907: {
                    908:        NODE n;
                    909:        VECT v;
                    910:        int len,i;
                    911:
                    912:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"ltov");
                    913:        n = (NODE)BDY((LIST)ARG0(arg));
                    914:        len = length(n);
                    915:        MKVECT(v,len);
                    916:        for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) )
                    917:                BDY(v)[i] = BDY(n);
                    918:        *rp = v;
1.1       noro      919: }
                    920:
1.24      noro      921: void Premainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      922: {
                    923:        Obj a;
                    924:        VECT v,w;
                    925:        MAT m,l;
                    926:        pointer *vb,*wb;
                    927:        pointer **mb,**lb;
                    928:        int id,i,j,n,row,col,t,smd,sgn;
                    929:        Q md,q;
                    930:
                    931:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    932:        if ( !a )
                    933:                *rp = 0;
                    934:        else {
                    935:                id = OID(a);
                    936:                switch ( id ) {
                    937:                        case O_N:
                    938:                        case O_P:
                    939:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    940:                        case O_VECT:
                    941:                                smd = QTOS(md);
                    942:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    943:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    944:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    945:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    946:                                                sgn = SGN(q); t = rem(NM(q),smd);
                    947:                                                STOQ(t,q);
                    948:                                                if ( q )
                    949:                                                        SGN(q) = sgn;
                    950:                                        }
                    951:                                        wb[i] = (pointer)q;
                    952:                                }
                    953:                                *rp = (Obj)w;
                    954:                                break;
                    955:                        case O_MAT:
                    956:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                    957:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                    958:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    959:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                    960:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                    961:                                *rp = (Obj)l;
                    962:                                break;
                    963:                        default:
                    964:                                error("remainder : invalid argument");
                    965:                }
                    966:        }
                    967: }
                    968:
1.24      noro      969: void Psremainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      970: {
                    971:        Obj a;
                    972:        VECT v,w;
                    973:        MAT m,l;
                    974:        pointer *vb,*wb;
                    975:        pointer **mb,**lb;
                    976:        unsigned int t,smd;
                    977:        int id,i,j,n,row,col;
                    978:        Q md,q;
                    979:
                    980:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    981:        if ( !a )
                    982:                *rp = 0;
                    983:        else {
                    984:                id = OID(a);
                    985:                switch ( id ) {
                    986:                        case O_N:
                    987:                        case O_P:
                    988:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    989:                        case O_VECT:
                    990:                                smd = QTOS(md);
                    991:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    992:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    993:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    994:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    995:                                                t = (unsigned int)rem(NM(q),smd);
                    996:                                                if ( SGN(q) < 0 )
                    997:                                                        t = (smd - t) % smd;
                    998:                                                UTOQ(t,q);
                    999:                                        }
                   1000:                                        wb[i] = (pointer)q;
                   1001:                                }
                   1002:                                *rp = (Obj)w;
                   1003:                                break;
                   1004:                        case O_MAT:
                   1005:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                   1006:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                   1007:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1008:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                   1009:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                   1010:                                *rp = (Obj)l;
                   1011:                                break;
                   1012:                        default:
                   1013:                                error("remainder : invalid argument");
                   1014:                }
                   1015:        }
                   1016: }
                   1017:
1.24      noro     1018: void Psize(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     1019: {
                   1020:
                   1021:        int n,m;
                   1022:        Q q;
                   1023:        NODE t,s;
                   1024:
                   1025:        if ( !ARG0(arg) )
                   1026:                 t = 0;
                   1027:        else {
                   1028:                switch (OID(ARG0(arg))) {
                   1029:                        case O_VECT:
                   1030:                                n = ((VECT)ARG0(arg))->len;
                   1031:                                STOQ(n,q); MKNODE(t,q,0);
                   1032:                                break;
                   1033:                        case O_MAT:
                   1034:                                n = ((MAT)ARG0(arg))->row; m = ((MAT)ARG0(arg))->col;
1.43      saito    1035:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                   1036:                                break;
                   1037:                        case O_IMAT:
                   1038:                                n = ((IMAT)ARG0(arg))->row; m = ((IMAT)ARG0(arg))->col;
1.1       noro     1039:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                   1040:                                break;
                   1041:                        default:
                   1042:                                error("size : invalid argument"); break;
                   1043:                }
                   1044:        }
                   1045:        MKLIST(*rp,t);
                   1046: }
                   1047:
1.24      noro     1048: void Pdet(NODE arg,P *rp)
1.1       noro     1049: {
                   1050:        MAT m;
                   1051:        int n,i,j,mod;
                   1052:        P d;
                   1053:        P **mat,**w;
                   1054:
                   1055:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1056:        asir_assert(m,O_MAT,"det");
                   1057:        if ( m->row != m->col )
                   1058:                error("det : non-square matrix");
                   1059:        else if ( argc(arg) == 1 )
                   1060:                detp(CO,(P **)BDY(m),m->row,rp);
                   1061:        else {
                   1062:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                   1063:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                   1064:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1065:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                   1066:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                   1067:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                   1068:                mptop(d,rp);
1.23      noro     1069:        }
                   1070: }
                   1071:
1.24      noro     1072: void Pinvmat(NODE arg,LIST *rp)
1.23      noro     1073: {
                   1074:        MAT m,r;
                   1075:        int n,i,j,mod;
                   1076:        P dn;
                   1077:        P **mat,**imat,**w;
                   1078:        NODE nd;
                   1079:
                   1080:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1081:        asir_assert(m,O_MAT,"invmat");
                   1082:        if ( m->row != m->col )
                   1083:                error("invmat : non-square matrix");
                   1084:        else if ( argc(arg) == 1 ) {
                   1085:                n = m->row;
                   1086:                invmatp(CO,(P **)BDY(m),n,&imat,&dn);
                   1087:                NEWMAT(r); r->row = n; r->col = n; r->body = (pointer **)imat;
                   1088:                nd = mknode(2,r,dn);
                   1089:                MKLIST(*rp,nd);
                   1090:        } else {
                   1091:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                   1092:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                   1093:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1094:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                   1095:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                   1096: #if 0
                   1097:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                   1098:                mptop(d,rp);
                   1099: #else
                   1100:                error("not implemented yet");
                   1101: #endif
1.1       noro     1102:        }
1.25      noro     1103: }
                   1104:
                   1105: /*
                   1106:        input : a row x col matrix A
                   1107:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                   1108:
1.45      noro     1109:        output : [B,D,R,C]
1.25      noro     1110:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
1.45      noro     1111:                D : the denominator
1.25      noro     1112:                R : a vector of length rank(A)
                   1113:                C : a vector of length col-rank(A)
1.45      noro     1114:                B[I] <-> D*x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
1.25      noro     1115: */
                   1116:
                   1117: void Pgeneric_gauss_elim(NODE arg,LIST *rp)
                   1118: {
1.48      noro     1119:        NODE n0,opt,p;
1.25      noro     1120:        MAT m,nm;
                   1121:        int *ri,*ci;
                   1122:        VECT rind,cind;
                   1123:        Q dn,q;
1.62      ohara    1124:        int i,row,col,t,rank;
1.48      noro     1125:        int is_hensel = 0;
                   1126:        char *key;
                   1127:        Obj value;
                   1128:
                   1129:        if ( current_option ) {
                   1130:                for ( opt = current_option; opt; opt = NEXT(opt) ) {
                   1131:                        p = BDY((LIST)BDY(opt));
                   1132:                        key = BDY((STRING)BDY(p));
                   1133:                        value = (Obj)BDY(NEXT(p));
                   1134:                        if ( !strcmp(key,"hensel") && value ) {
                   1135:                                is_hensel = value ? 1 : 0;
                   1136:                                break;
                   1137:                        }
                   1138:                }
                   1139:        }
1.25      noro     1140:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim");
                   1141:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1142:        row = m->row; col = m->col;
1.48      noro     1143:        if ( is_hensel )
                   1144:                rank = generic_gauss_elim_hensel(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
                   1145:        else
                   1146:                rank = generic_gauss_elim(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
1.25      noro     1147:        t = col-rank;
                   1148:        MKVECT(rind,rank);
                   1149:        MKVECT(cind,t);
                   1150:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1151:                STOQ(ri[i],q);
                   1152:                BDY(rind)[i] = (pointer)q;
                   1153:        }
                   1154:        for ( i = 0; i < t; i++ ) {
                   1155:                STOQ(ci[i],q);
                   1156:                BDY(cind)[i] = (pointer)q;
                   1157:        }
                   1158:        n0 = mknode(4,nm,dn,rind,cind);
                   1159:        MKLIST(*rp,n0);
1.1       noro     1160: }
                   1161:
                   1162: /*
                   1163:        input : a row x col matrix A
                   1164:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                   1165:
                   1166:        output : [B,R,C]
                   1167:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
                   1168:                R : a vector of length rank(A)
                   1169:                C : a vector of length col-rank(A)
1.47      noro     1170:                RN : a vector of length rank(A) indicating useful rows
                   1171:
1.1       noro     1172:                B[I] <-> x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
                   1173: */
                   1174:
1.24      noro     1175: void Pgeneric_gauss_elim_mod(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     1176: {
                   1177:        NODE n0;
                   1178:        MAT m,mat;
1.47      noro     1179:        VECT rind,cind,rnum;
1.1       noro     1180:        Q **tmat;
1.47      noro     1181:        int **wmat,**row0;
                   1182:        Q *rib,*cib,*rnb;
                   1183:        int *colstat,*p;
1.1       noro     1184:        Q q;
1.24      noro     1185:        int md,i,j,k,l,row,col,t,rank;
1.1       noro     1186:
                   1187:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim_mod");
                   1188:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"generic_gauss_elim_mod");
                   1189:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1190:        row = m->row; col = m->col; tmat = (Q **)m->body;
                   1191:        wmat = (int **)almat(row,col);
1.47      noro     1192:
                   1193:        row0 = (int **)ALLOCA(row*sizeof(int *));
                   1194:        for ( i = 0; i < row; i++ ) row0[i] = wmat[i];
                   1195:
1.1       noro     1196:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1197:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1198:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1199:                        if ( q = (Q)tmat[i][j] ) {
                   1200:                                t = rem(NM(q),md);
                   1201:                                if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1202:                                        t = (md - t) % md;
                   1203:                                wmat[i][j] = t;
                   1204:                        } else
                   1205:                                wmat[i][j] = 0;
                   1206:        rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,colstat);
                   1207:
1.47      noro     1208:        MKVECT(rnum,rank);
                   1209:        rnb = (Q *)rnum->body;
                   1210:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1211:                for ( j = 0, p = wmat[i]; j < row; j++ )
                   1212:                        if ( p == row0[j] )
                   1213:                                STOQ(j,rnb[i]);
                   1214:
1.1       noro     1215:        MKMAT(mat,rank,col-rank);
                   1216:        tmat = (Q **)mat->body;
                   1217:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1218:                for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   1219:                        if ( !colstat[j] ) {
                   1220:                                UTOQ(wmat[i][j],tmat[i][k]); k++;
                   1221:                        }
                   1222:
                   1223:        MKVECT(rind,rank);
                   1224:        MKVECT(cind,col-rank);
                   1225:        rib = (Q *)rind->body; cib = (Q *)cind->body;
                   1226:        for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1227:                if ( colstat[j] ) {
                   1228:                        STOQ(j,rib[k]); k++;
                   1229:                } else {
                   1230:                        STOQ(j,cib[l]); l++;
                   1231:                }
1.47      noro     1232:        n0 = mknode(4,mat,rind,cind,rnum);
1.1       noro     1233:        MKLIST(*rp,n0);
                   1234: }
                   1235:
1.24      noro     1236: void Pleqm(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     1237: {
                   1238:        MAT m;
                   1239:        VECT vect;
                   1240:        pointer **mat;
                   1241:        Q *v;
                   1242:        Q q;
                   1243:        int **wmat;
                   1244:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   1245:
                   1246:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm");
                   1247:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm");
                   1248:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1249:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1250:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1251:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1252:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1253:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1254:                                t = rem(NM(q),md);
                   1255:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1256:                                        t = (md - t) % md;
                   1257:                                wmat[i][j] = t;
                   1258:                        } else
                   1259:                                wmat[i][j] = 0;
                   1260:        status = gauss_elim_mod(wmat,row,col,md);
                   1261:        if ( status < 0 )
                   1262:                *rp = 0;
                   1263:        else if ( status > 0 )
                   1264:                *rp = (VECT)ONE;
                   1265:        else {
                   1266:                n = col - 1;
                   1267:                MKVECT(vect,n);
                   1268:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   1269:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   1270:                }
                   1271:                *rp = vect;
                   1272:        }
                   1273: }
                   1274:
1.24      noro     1275: int gauss_elim_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     1276: {
                   1277:        int i,j,k,inv,a,n;
                   1278:        int *t,*pivot;
                   1279:
                   1280:        n = col - 1;
                   1281:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1282:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1283:                if ( i == row )
                   1284:                        return 1;
                   1285:                if ( i != j ) {
                   1286:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1287:                }
                   1288:                pivot = mat[j];
                   1289:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1290:                for ( k = j; k <= n; k++ ) {
                   1291: /*                     pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md); */
                   1292:                        DMAR(pivot[k],inv,0,md,pivot[k])
                   1293:                }
                   1294:                for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1295:                        t = mat[i];
                   1296:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   1297:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ ) {
1.8       noro     1298:                                        unsigned int tk;
1.1       noro     1299: /*                                     t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md); */
1.8       noro     1300:                                        DMAR(pivot[k],a,t[k],md,tk)
                   1301:                                        t[k] = tk;
1.1       noro     1302:                                }
                   1303:                }
                   1304:        }
                   1305:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   1306:        if ( i == row )
                   1307:                return 0;
                   1308:        else
                   1309:                return -1;
                   1310: }
                   1311:
1.4       noro     1312: struct oEGT eg_mod,eg_elim,eg_elim1,eg_elim2,eg_chrem,eg_gschk,eg_intrat,eg_symb;
1.31      noro     1313: struct oEGT eg_conv;
1.1       noro     1314:
1.24      noro     1315: int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.1       noro     1316: {
                   1317:        int **wmat;
                   1318:        Q **bmat;
                   1319:        N **tmat;
                   1320:        Q *bmi;
                   1321:        N *tmi;
                   1322:        Q q;
                   1323:        int *wmi;
                   1324:        int *colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                   1325:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
                   1326:        N m1,m2,m3,s,u;
                   1327:        MAT r,crmat;
                   1328:        struct oEGT tmp0,tmp1;
                   1329:        struct oEGT eg_mod_split,eg_elim_split,eg_chrem_split;
                   1330:        struct oEGT eg_intrat_split,eg_gschk_split;
                   1331:        int ret;
                   1332:
                   1333:        init_eg(&eg_mod_split); init_eg(&eg_chrem_split);
                   1334:        init_eg(&eg_elim_split); init_eg(&eg_intrat_split);
                   1335:        init_eg(&eg_gschk_split);
                   1336:        bmat = (Q **)mat->body;
                   1337:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1338:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1339:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1340:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1341:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.11      noro     1342:                if ( DP_Print ) {
1.2       noro     1343:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                   1344:                }
1.12      noro     1345:                md = get_lprime(ind);
1.1       noro     1346:                get_eg(&tmp0);
                   1347:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1348:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1349:                                if ( q = (Q)bmi[j] ) {
                   1350:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1351:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1352:                                                t = (md - t) % md;
                   1353:                                        wmi[j] = t;
                   1354:                                } else
                   1355:                                        wmi[j] = 0;
                   1356:                get_eg(&tmp1);
                   1357:                add_eg(&eg_mod,&tmp0,&tmp1);
                   1358:                add_eg(&eg_mod_split,&tmp0,&tmp1);
                   1359:                get_eg(&tmp0);
                   1360:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                   1361:                get_eg(&tmp1);
                   1362:                add_eg(&eg_elim,&tmp0,&tmp1);
                   1363:                add_eg(&eg_elim_split,&tmp0,&tmp1);
                   1364:                if ( !ind ) {
                   1365: RESET:
                   1366:                        UTON(md,m1);
                   1367:                        rank0 = rank;
                   1368:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                   1369:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                   1370:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                   1371:                        tmat = (N **)crmat->body;
                   1372:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1373:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1374:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1375:                                                UTON(wmi[j],tmi[k]); k++;
                   1376:                                        }
                   1377:                } else {
                   1378:                        if ( rank < rank0 ) {
1.11      noro     1379:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1380:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
1.2       noro     1381:                                        fflush(asir_out);
                   1382:                                }
1.1       noro     1383:                                continue;
                   1384:                        } else if ( rank > rank0 ) {
1.11      noro     1385:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1386:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
1.2       noro     1387:                                        fflush(asir_out);
                   1388:                                }
1.1       noro     1389:                                goto RESET;
                   1390:                        } else {
                   1391:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                   1392:                                if ( j < col ) {
1.11      noro     1393:                                        if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1394:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
1.2       noro     1395:                                                fflush(asir_out);
                   1396:                                        }
1.1       noro     1397:                                        goto RESET;
                   1398:                                }
                   1399:                        }
                   1400:
                   1401:                        get_eg(&tmp0);
                   1402:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1403:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1404:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1405:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1406:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1407:                                                if ( tmi[k] ) {
                   1408:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1409:                                                        t = rem(tmi[k],md);
                   1410:                                                        if ( wmi[j] >= t )
                   1411:                                                                t = wmi[j]-t;
                   1412:                                                        else
                   1413:                                                                t = md-(t-wmi[j]);
                   1414:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1415:                                                        UTON(t1,u);
                   1416:                                                        muln(m1,u,&s);
                   1417:                                                        addn(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                   1418:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                   1419:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1420:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                   1421:                                                        UTON(t,u);
                   1422:                                                        muln(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                   1423:                                                }
                   1424:                                                k++;
                   1425:                                        }
                   1426:                        m1 = m3;
                   1427:                        get_eg(&tmp1);
                   1428:                        add_eg(&eg_chrem,&tmp0,&tmp1);
                   1429:                        add_eg(&eg_chrem_split,&tmp0,&tmp1);
                   1430:
                   1431:                        get_eg(&tmp0);
1.38      noro     1432:                        if ( ind % F4_INTRAT_PERIOD )
1.13      noro     1433:                                ret = 0;
                   1434:                        else
                   1435:                                ret = intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
1.1       noro     1436:                        get_eg(&tmp1);
                   1437:                        add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1438:                        add_eg(&eg_intrat_split,&tmp0,&tmp1);
                   1439:                        if ( ret ) {
                   1440:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1441:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1442:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1443:                                        if ( colstat[j] )
                   1444:                                                rind[k++] = j;
                   1445:                                        else
                   1446:                                                cind[l++] = j;
                   1447:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1448:                                if ( gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) ) {
                   1449:                                        get_eg(&tmp1);
                   1450:                                        add_eg(&eg_gschk,&tmp0,&tmp1);
                   1451:                                        add_eg(&eg_gschk_split,&tmp0,&tmp1);
1.11      noro     1452:                                        if ( DP_Print ) {
1.3       noro     1453:                                                print_eg("Mod",&eg_mod_split);
                   1454:                                                print_eg("Elim",&eg_elim_split);
                   1455:                                                print_eg("ChRem",&eg_chrem_split);
                   1456:                                                print_eg("IntRat",&eg_intrat_split);
                   1457:                                                print_eg("Check",&eg_gschk_split);
                   1458:                                                fflush(asir_out);
                   1459:                                        }
                   1460:                                        return rank;
                   1461:                                }
                   1462:                        }
                   1463:                }
                   1464:        }
                   1465: }
                   1466:
1.64      noro     1467: void lu_dec_cr(MAT mat,MAT lu,Q *dn,int **perm);
                   1468:
1.53      noro     1469: /* XXX broken */
1.64      noro     1470: void lu_dec_cr(MAT mat,MAT lu,Q *dn,int **perm)
1.53      noro     1471: {
                   1472:        Q **a0,**b;
                   1473:        Q *aiq;
                   1474:        N **a;
                   1475:        N *ai;
                   1476:        Q q,q1,dn2,a1,q0,bik;
                   1477:        MAT m;
                   1478:        unsigned int md;
                   1479:        int n,ind,i,j,rank,t,inv,t1,ret,min,k;
                   1480:        int **w;
                   1481:        int *wi,*rinfo0,*rinfo;
                   1482:        N m1,m2,m3,u,s;
                   1483:
                   1484:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1485:        n = mat->row;
                   1486:        if ( n != mat->col )
                   1487:                error("lu_dec_cr : non-square matrix");
                   1488:        w = (int **)almat(n,n);
                   1489:        MKMAT(m,n,n);
                   1490:        a = (N **)m->body;
                   1491:        UTON(1,m1);
                   1492:        rinfo0 = 0;
                   1493:        ind = 0;
                   1494:        while ( 1 ) {
                   1495:                md = get_lprime(ind);
                   1496:                /* mat mod md */
                   1497:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1498:                        for ( j = 0, aiq = a0[i], wi = w[i]; j < n; j++ )
                   1499:                                if ( q = aiq[j] ) {
                   1500:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1501:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1502:                                                t = (md - t) % md;
                   1503:                                        wi[j] = t;
                   1504:                                } else
                   1505:                                        wi[j] = 0;
                   1506:
                   1507:                if ( !lu_mod((unsigned int **)w,n,md,&rinfo) ) continue;
                   1508:                printf("."); fflush(stdout);
                   1509:                if ( !rinfo0 )
                   1510:                        *perm = rinfo0 = rinfo;
                   1511:                else {
                   1512:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1513:                                if ( rinfo[i] != rinfo0[i] ) break;
                   1514:                        if ( i < n ) continue;
                   1515:                }
                   1516:                if ( UNIN(m1) ) {
                   1517:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1518:                                for ( j = 0, ai = a[i], wi = w[i]; j < n; j++ ) {
                   1519:                                        UTON(wi[j],u); ai[j] = u;
                   1520:                                }
                   1521:                        UTON(md,m1);
                   1522:                } else {
                   1523:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1524:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1525:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1526:                                for ( j = 0, ai = a[i], wi = w[i]; j < n; j++ )
                   1527:                                        if ( ai[i] ) {
                   1528:                                        /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1529:                                                t = rem(ai[j],md);
                   1530:                                                if ( wi[j] >= t )
                   1531:                                                        t = wi[j]-t;
                   1532:                                                else
                   1533:                                                        t = md-(t-wi[j]);
                   1534:                                                DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1535:                                                UTON(t1,u);
                   1536:                                                muln(m1,u,&s);
                   1537:                                                addn(ai[j],s,&u); ai[j] = u;
                   1538:                                        } else if ( wi[j] ) {
                   1539:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1540:                                                DMAR(wi[j],inv,0,md,t)
                   1541:                                                UTON(t,u);
                   1542:                                                muln(m1,u,&s); ai[j] = s;
                   1543:                                        }
                   1544:                        m1 = m3;
                   1545:                }
                   1546:                if ( (++ind%8) == 0 ) {
                   1547:                        ret = intmtoratm(m,m1,lu,dn);
                   1548:                        if ( ret ) {
                   1549:                                b = (Q **)lu->body;
                   1550:                                mulq(*dn,*dn,&dn2);
                   1551:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1552:                                        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1553:                                                q = 0;
                   1554:                                                min = MIN(i,j);
                   1555:                                                for ( k = 0; k <= min; k++ ) {
                   1556:                                                        bik = k==i ? *dn : b[i][k];
                   1557:                                                        mulq(bik,b[k][j],&q0);
                   1558:                                                        addq(q,q0,&q1); q = q1;
                   1559:                                                }
                   1560:                                                mulq(a0[rinfo0[i]][j],dn2,&q1);
                   1561:                                                if ( cmpq(q,q1) ) break;
                   1562:                                        }
                   1563:                                        if ( j < n ) break;
                   1564:                                }
                   1565:                                if ( i == n )
                   1566:                                        return;
                   1567:                        }
                   1568:                }
                   1569:        }
                   1570: }
                   1571:
1.64      noro     1572: void nmat(N **m,int n)
1.53      noro     1573: {
                   1574:        int i,j;
                   1575:
                   1576:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1577:                for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1578:                        printn(m[i][j]); printf(" ");
                   1579:                }
                   1580:                printf("\n");
                   1581:        }
                   1582: }
                   1583:
1.24      noro     1584: int generic_gauss_elim_hensel(MAT mat,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.3       noro     1585: {
                   1586:        MAT bmat,xmat;
                   1587:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1588:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1589:        int row,col;
                   1590:        int **w;
                   1591:        int *wi;
                   1592:        int **wc;
                   1593:        Q mdq,q,s,u;
                   1594:        N tn;
                   1595:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1596:        unsigned int t;
                   1597:        int *cinfo,*rinfo;
                   1598:        int *rind,*cind;
                   1599:        int count;
1.41      noro     1600:        int ret;
                   1601:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
1.39      noro     1602:        int period;
1.44      noro     1603:        int *wx,*ptr;
                   1604:        int wxsize,nsize;
                   1605:        N wn;
                   1606:        Q wq;
1.3       noro     1607:
                   1608:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1609:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1610:        w = (int **)almat(row,col);
                   1611:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.12      noro     1612:                md = get_lprime(ind);
1.3       noro     1613:                STOQ(md,mdq);
                   1614:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1615:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1616:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1617:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1618:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1619:                                                t = (md - t) % md;
                   1620:                                        wi[j] = t;
                   1621:                                } else
                   1622:                                        wi[j] = 0;
                   1623:
1.52      noro     1624:                if ( DP_Print > 3 ) {
1.48      noro     1625:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1626:                }
1.27      noro     1627:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
1.52      noro     1628:                if ( DP_Print > 3 ) {
1.48      noro     1629:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1630:                }
1.3       noro     1631:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1632:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1633:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1634:                        if ( cinfo[j] ) {
                   1635:                                /* the column is in lhs */
                   1636:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1637:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1638:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1639:                                }
                   1640:                                li++;
                   1641:                        } else {
                   1642:                                /* the column is in rhs */
                   1643:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1644:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1645:                                ri++;
                   1646:                        }
                   1647:
                   1648:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1649:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1650:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1651:                        /* use the right part of w as work area */
                   1652:                        /* ri = col - rank */
                   1653:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1654:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1655:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1656:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1657:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((ri)*sizeof(int));
                   1658:
                   1659:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
1.41      noro     1660:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
1.39      noro     1661:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
1.44      noro     1662:                        nsize = period;
                   1663:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1664:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1665:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1666:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
1.52      noro     1667:                                if ( DP_Print > 3 )
1.41      noro     1668:                                        fprintf(stderr,"o");
1.3       noro     1669:                                /* wc = -b mod md */
1.44      noro     1670:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1671:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1672:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1673:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1674:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1675:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1676:                                                                t = (md - t) % md;
                   1677:                                                        wi[j] = t;
                   1678:                                                } else
                   1679:                                                        wi[j] = 0;
1.44      noro     1680:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1681:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1682:                                /* wx += q*wc */
                   1683:                                ptr = wx;
                   1684:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1685:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1686:                                                if ( wi[j] )
                   1687:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1688:                                                ptr += nsize;
                   1689:                                        }
                   1690:                                count++;
1.1       noro     1691:                                get_eg(&tmp1);
1.3       noro     1692:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1693:                                get_eg(&tmp0);
                   1694:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1695:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1696:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1697:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1698:                                                if ( s ) {
                   1699:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1700:                                                        if ( t )
                   1701:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1702:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1703:                                                } else
                   1704:                                                        b[i][j] = 0;
                   1705:                                        }
                   1706:                                get_eg(&tmp1);
                   1707:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1708:                                /* q = q*md */
                   1709:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
1.44      noro     1710:                                if ( count == period ) {
1.41      noro     1711:                                        get_eg(&tmp0);
1.44      noro     1712:                                        ptr = wx;
                   1713:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1714:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1715:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1716:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1717:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1718:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1719:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1720:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1721:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1722:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1723:                                                        }
                   1724:                                                }
1.41      noro     1725:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1726:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1727:                                        if ( ret ) {
1.50      noro     1728:                                                rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1729:                                                cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
1.39      noro     1730:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1731:                                                        if ( cinfo[j] )
                   1732:                                                                rind[k++] = j;
                   1733:                                                        else
1.50      noro     1734:                                                                cind[l++] = j;
                   1735:                                                get_eg(&tmp0);
                   1736:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1737:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1738:                                                if ( ret ) {
                   1739:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
                   1740:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1741:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1742:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
                   1743:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1744:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
                   1745:                                                                fflush(asir_out);
                   1746:                                                        }
                   1747:                                                        *rindp = rind;
                   1748:                                                        *cindp = cind;
                   1749:                                                        for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   1750:                                                                if ( !cinfo[j] )
                   1751:                                                                        cind[k++] = j;
                   1752:                                                        return rank;
                   1753:                                                }
                   1754:                                        } else {
                   1755:                                                period = period*3/2;
                   1756:                                                count = 0;
                   1757:                                                nsize += period;
                   1758:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   1759:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   1760:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1761:                                        }
                   1762:                                }
                   1763:                        }
                   1764:        }
                   1765: }
                   1766:
1.55      noro     1767: int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.50      noro     1768: {
                   1769:        MAT bmat,xmat;
                   1770:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1771:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1772:        int row,col;
                   1773:        int **w;
                   1774:        int *wi;
                   1775:        int **wc;
                   1776:        Q mdq,q,s,u;
                   1777:        N tn;
                   1778:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1779:        unsigned int t;
                   1780:        int *cinfo,*rinfo;
                   1781:        int *rind,*cind;
                   1782:        int count;
                   1783:        int ret;
                   1784:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
                   1785:        int period;
                   1786:        int *wx,*ptr;
                   1787:        int wxsize,nsize;
                   1788:        N wn;
                   1789:        Q wq;
                   1790:        NumberField nf;
                   1791:        DP m;
                   1792:        int col1;
                   1793:
                   1794:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1795:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1796:        w = (int **)almat(row,col);
                   1797:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                   1798:                md = get_lprime(ind);
                   1799:                STOQ(md,mdq);
                   1800:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1801:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1802:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1803:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1804:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1805:                                                t = (md - t) % md;
                   1806:                                        wi[j] = t;
                   1807:                                } else
                   1808:                                        wi[j] = 0;
                   1809:
                   1810:                if ( DP_Print ) {
                   1811:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1812:                }
                   1813:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
                   1814:                if ( DP_Print ) {
                   1815:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1816:                }
                   1817:                for ( i = 0; i < col-1; i++ ) {
                   1818:                        if ( !cinfo[i] ) {
                   1819:                                m = mb[i];
                   1820:                                for ( j = i+1; j < col-1; j++ )
                   1821:                                        if ( dp_redble(mb[j],m) )
                   1822:                                                cinfo[j] = -1;
                   1823:                        }
                   1824:                }
                   1825:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1826:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1827:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1828:                        if ( cinfo[j] > 0 ) {
                   1829:                                /* the column is in lhs */
                   1830:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1831:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1832:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1833:                                }
                   1834:                                li++;
                   1835:                        } else if ( !cinfo[j] ) {
                   1836:                                /* the column is in rhs */
                   1837:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1838:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1839:                                ri++;
                   1840:                        }
                   1841:
                   1842:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1843:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1844:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1845:                        /* use the right part of w as work area */
                   1846:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1847:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1848:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1849:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1850:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1851:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
                   1852:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
                   1853:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
                   1854:                        nsize = period;
                   1855:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1856:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1857:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1858:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
                   1859:                                if ( DP_Print )
                   1860:                                        fprintf(stderr,"o");
                   1861:                                /* wc = -b mod md */
                   1862:                                get_eg(&tmp0);
                   1863:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1864:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1865:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1866:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1867:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1868:                                                                t = (md - t) % md;
                   1869:                                                        wi[j] = t;
                   1870:                                                } else
                   1871:                                                        wi[j] = 0;
                   1872:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1873:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1874:                                /* wx += q*wc */
                   1875:                                ptr = wx;
                   1876:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1877:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1878:                                                if ( wi[j] )
                   1879:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1880:                                                ptr += nsize;
                   1881:                                        }
                   1882:                                count++;
                   1883:                                get_eg(&tmp1);
                   1884:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1885:                                get_eg(&tmp0);
                   1886:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1887:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1888:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1889:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1890:                                                if ( s ) {
                   1891:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1892:                                                        if ( t )
                   1893:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1894:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1895:                                                } else
                   1896:                                                        b[i][j] = 0;
                   1897:                                        }
                   1898:                                get_eg(&tmp1);
                   1899:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1900:                                /* q = q*md */
                   1901:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
                   1902:                                if ( count == period ) {
                   1903:                                        get_eg(&tmp0);
                   1904:                                        ptr = wx;
                   1905:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1906:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1907:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1908:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1909:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1910:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1911:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1912:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1913:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1914:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1915:                                                        }
                   1916:                                                }
                   1917:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1918:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1919:                                        if ( ret ) {
                   1920:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1921:                                                        if ( cinfo[j] > 0 )
                   1922:                                                                rind[k++] = j;
                   1923:                                                        else if ( !cinfo[j] )
1.39      noro     1924:                                                                cind[l++] = j;
1.41      noro     1925:                                                get_eg(&tmp0);
                   1926:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1927:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1928:                                                if ( ret ) {
1.42      noro     1929:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
1.40      noro     1930:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1931:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1932:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
1.41      noro     1933:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1934:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
1.40      noro     1935:                                                                fflush(asir_out);
                   1936:                                                        }
1.39      noro     1937:                                                        return rank;
                   1938:                                                }
1.44      noro     1939:                                        } else {
                   1940:                                                period = period*3/2;
                   1941:                                                count = 0;
                   1942:                                                nsize += period;
                   1943:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   1944:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   1945:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1946:                                        }
1.41      noro     1947:                                }
1.1       noro     1948:                        }
                   1949:        }
                   1950: }
                   1951:
                   1952: int f4_nocheck;
                   1953:
1.24      noro     1954: int gensolve_check(MAT mat,MAT nm,Q dn,int *rind,int *cind)
1.1       noro     1955: {
                   1956:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
1.24      noro     1957:        Q s,t;
1.1       noro     1958:        Q *w;
                   1959:        Q *mati,*nmk;
                   1960:
                   1961:        if ( f4_nocheck )
                   1962:                return 1;
                   1963:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1964:        rank = nm->row; clen = nm->col;
                   1965:        w = (Q *)MALLOC(clen*sizeof(Q));
                   1966:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1967:                mati = (Q *)mat->body[i];
                   1968: #if 1
                   1969:                bzero(w,clen*sizeof(Q));
                   1970:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                   1971:                        for ( l = 0, nmk = (Q *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   1972:                                mulq(mati[rind[k]],nmk[l],&t);
                   1973:                                addq(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   1974:                        }
                   1975:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1976:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   1977:                        if ( cmpq(w[j],t) )
                   1978:                                break;
                   1979:                }
                   1980: #else
                   1981:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1982:                        for ( k = 0, s = 0; k < rank; k++ ) {
                   1983:                                mulq(mati[rind[k]],nm->body[k][j],&t);
                   1984:                                addq(s,t,&u); s = u;
                   1985:                        }
                   1986:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   1987:                        if ( cmpq(s,t) )
                   1988:                                break;
                   1989:                }
                   1990: #endif
                   1991:                if ( j != clen )
                   1992:                        break;
                   1993:        }
                   1994:        if ( i != row )
                   1995:                return 0;
                   1996:        else
                   1997:                return 1;
                   1998: }
                   1999:
                   2000: /* assuming 0 < c < m */
                   2001:
1.24      noro     2002: int inttorat(N c,N m,N b,int *sgnp,N *nmp,N *dnp)
1.1       noro     2003: {
1.24      noro     2004:        Q qq,t,u1,v1,r1;
                   2005:        N q,u2,v2,r2;
1.1       noro     2006:
                   2007:        u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;
                   2008:        while ( cmpn(v2,b) >= 0 ) {
                   2009:                divn(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                   2010:                NTOQ(q,1,qq); mulq(qq,v1,&t); subq(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                   2011:        }
                   2012:        if ( cmpn(NM(v1),b) >= 0 )
                   2013:                return 0;
                   2014:        else {
                   2015:                *nmp = v2;
                   2016:                *dnp = NM(v1);
                   2017:                *sgnp = SGN(v1);
                   2018:                return 1;
                   2019:        }
                   2020: }
                   2021:
                   2022: /* mat->body = N ** */
                   2023:
1.24      noro     2024: int intmtoratm(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.1       noro     2025: {
                   2026:        N t,s,b;
1.24      noro     2027:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.1       noro     2028:        int i,j,k,l,row,col;
                   2029:        Q **rmat;
                   2030:        N **tmat;
                   2031:        N *tmi;
                   2032:        Q *nmk;
                   2033:        N u,unm,udn;
                   2034:        int sgn,ret;
                   2035:
1.3       noro     2036:        if ( UNIN(md) )
                   2037:                return 0;
1.1       noro     2038:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2039:        bshiftn(md,1,&t);
                   2040:        isqrt(t,&s);
                   2041:        bshiftn(s,64,&b);
                   2042:        if ( !b )
                   2043:                b = ONEN;
                   2044:        dn0 = ONE;
                   2045:        tmat = (N **)mat->body;
                   2046:        rmat = (Q **)nm->body;
                   2047:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2048:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   2049:                        if ( tmi[j] ) {
                   2050:                                muln(tmi[j],NM(dn0),&s);
                   2051:                                remn(s,md,&u);
                   2052:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   2053:                                if ( !ret )
                   2054:                                        return 0;
                   2055:                                else {
                   2056:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   2057:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   2058:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   2059:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   2060:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   2061:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2062:                                                        }
                   2063:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   2064:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2065:                                                }
                   2066:                                        }
                   2067:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   2068:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   2069:                                }
                   2070:                        }
                   2071:        *dn = dn0;
                   2072:        return 1;
                   2073: }
                   2074:
1.3       noro     2075: /* mat->body = Q ** */
                   2076:
1.24      noro     2077: int intmtoratm_q(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.3       noro     2078: {
                   2079:        N t,s,b;
1.24      noro     2080:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.3       noro     2081:        int i,j,k,l,row,col;
                   2082:        Q **rmat;
                   2083:        Q **tmat;
                   2084:        Q *tmi;
                   2085:        Q *nmk;
                   2086:        N u,unm,udn;
                   2087:        int sgn,ret;
                   2088:
                   2089:        if ( UNIN(md) )
                   2090:                return 0;
                   2091:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2092:        bshiftn(md,1,&t);
                   2093:        isqrt(t,&s);
                   2094:        bshiftn(s,64,&b);
                   2095:        if ( !b )
                   2096:                b = ONEN;
                   2097:        dn0 = ONE;
                   2098:        tmat = (Q **)mat->body;
                   2099:        rmat = (Q **)nm->body;
                   2100:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2101:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   2102:                        if ( tmi[j] ) {
                   2103:                                muln(NM(tmi[j]),NM(dn0),&s);
                   2104:                                remn(s,md,&u);
                   2105:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   2106:                                if ( !ret )
                   2107:                                        return 0;
                   2108:                                else {
                   2109:                                        if ( SGN(tmi[j])<0 )
                   2110:                                                sgn = -sgn;
                   2111:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   2112:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   2113:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   2114:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   2115:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   2116:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2117:                                                        }
                   2118:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   2119:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2120:                                                }
                   2121:                                        }
                   2122:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   2123:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   2124:                                }
                   2125:                        }
                   2126:        *dn = dn0;
                   2127:        return 1;
                   2128: }
                   2129:
1.4       noro     2130: #define ONE_STEP1  if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   2131:
1.24      noro     2132: void reduce_reducers_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.4       noro     2133: {
                   2134:        int i,j,k,l,hc,zzz;
                   2135:        int *t,*s,*tj,*ind;
                   2136:
                   2137:        /* reduce the reducers */
                   2138:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   2139:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2140:                t = mat[i];
                   2141:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   2142:                /* register the position of the head term */
                   2143:                ind[i] = j;
                   2144:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   2145:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2146:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2147:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2148:                                j = ind[l];
                   2149:                                s = mat[l]+j;
                   2150:                                tj = t+j;
                   2151:                                hc = md-hc;
                   2152:                                k = col-j;
                   2153:                                for ( ; k >= 64; k -= 64 ) {
                   2154:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2155:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2156:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2157:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2158:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2159:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2160:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2161:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2162:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2163:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2164:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2165:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2166:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2167:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2168:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2169:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2170:                                }
1.16      noro     2171:                                for ( ; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     2172:                                        if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   2173:                                }
                   2174:                        }
                   2175:                }
                   2176:        }
                   2177: }
                   2178:
                   2179: /*
                   2180:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   2181:                 spolys (i=nred,...,row-1)
                   2182:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2183:        1. reduce the reducers
                   2184:        2. reduce spolys by the reduced reducers
                   2185: */
                   2186:
1.24      noro     2187: void pre_reduce_mod(int **mat,int row,int col,int nred,int md)
1.4       noro     2188: {
                   2189:        int i,j,k,l,hc,inv;
                   2190:        int *t,*s,*tk,*ind;
                   2191:
                   2192: #if 1
                   2193:        /* reduce the reducers */
                   2194:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   2195:        for ( i = 0; i < nred; i++ ) {
                   2196:                /* make mat[i] monic and mat[i] by mat[0],...,mat[i-1] */
                   2197:                t = mat[i];
                   2198:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   2199:                /* register the position of the head term */
                   2200:                ind[i] = j;
                   2201:                inv = invm(t[j],md);
                   2202:                for ( k = j; k < col; k++ )
                   2203:                        if ( t[k] )
                   2204:                                DMAR(t[k],inv,0,md,t[k])
                   2205:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   2206:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2207:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2208:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2209:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   2210:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   2211:                                        if ( *s )
                   2212:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   2213:                        }
                   2214:                }
                   2215:        }
                   2216:        /* reduce the spolys */
                   2217:        for ( i = nred; i < row; i++ ) {
                   2218:                t = mat[i];
                   2219:                for ( l = nred-1; l >= 0; l-- ) {
                   2220:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2221:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2222:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2223:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   2224:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   2225:                                        if ( *s )
                   2226:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   2227:                        }
                   2228:                }
                   2229:        }
                   2230: #endif
                   2231: }
                   2232: /*
                   2233:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   2234:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2235: */
                   2236:
1.24      noro     2237: void reduce_sp_by_red_mod(int *sp,int **redmat,int *ind,int nred,int col,int md)
1.4       noro     2238: {
                   2239:        int i,j,k,hc,zzz;
1.24      noro     2240:        int *s,*tj;
1.4       noro     2241:
                   2242:        /* reduce the spolys by redmat */
                   2243:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   2244:                /* reduce sp by redmat[i] */
                   2245:                if ( hc = sp[ind[i]] ) {
                   2246:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   2247:                        j = ind[i];
                   2248:                        hc = md-hc;
                   2249:                        s = redmat[i]+j;
                   2250:                        tj = sp+j;
1.16      noro     2251:                        for ( k = col-j; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     2252:                                if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
1.15      noro     2253:                        }
                   2254:                }
1.17      noro     2255:        }
                   2256: }
                   2257:
                   2258: /*
1.15      noro     2259:        mat[i] : compressed reducers (i=0,...,nred-1)
                   2260:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2261: */
                   2262:
1.24      noro     2263: void red_by_compress(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,
                   2264:        unsigned int *ri,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     2265: {
1.19      noro     2266:        unsigned int up,lo;
1.18      noro     2267:        unsigned int dmy;
                   2268:        unsigned int *pj;
                   2269:
1.21      noro     2270:        p[*ri] = 0; r++; ri++;
                   2271:        for ( len--; len; len--, r++, ri++ ) {
                   2272:                pj = p+ *ri;
                   2273:                DMA(*r,hc,*pj,up,lo);
1.18      noro     2274:                if ( up ) {
                   2275:                        DSAB(m,up,lo,dmy,*pj);
                   2276:                } else
                   2277:                        *pj = lo;
                   2278:        }
                   2279: }
                   2280:
                   2281: /* p -= hc*r */
                   2282:
1.24      noro     2283: void red_by_vect(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     2284: {
1.58      ohara    2285:        unsigned int up,lo,dmy;
1.18      noro     2286:
                   2287:        *p++ = 0; r++; len--;
                   2288:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   2289:                if ( *r ) {
1.20      noro     2290:                        DMA(*r,hc,*p,up,lo);
1.18      noro     2291:                        if ( up ) {
                   2292:                                DSAB(m,up,lo,dmy,*p);
                   2293:                        } else
                   2294:                                *p = lo;
                   2295:                }
                   2296: }
                   2297:
1.32      noro     2298: void red_by_vect_sf(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
                   2299: {
                   2300:        *p++ = 0; r++; len--;
                   2301:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   2302:                if ( *r )
                   2303:                        *p = _addsf(_mulsf(*r,hc),*p);
                   2304: }
                   2305:
1.21      noro     2306: extern unsigned int **psca;
                   2307:
1.24      noro     2308: void reduce_sp_by_red_mod_compress (int *sp,CDP *redmat,int *ind,
                   2309:        int nred,int col,int md)
1.15      noro     2310: {
1.24      noro     2311:        int i,len;
1.15      noro     2312:        CDP ri;
1.24      noro     2313:        unsigned int hc;
1.18      noro     2314:        unsigned int *usp;
1.15      noro     2315:
1.18      noro     2316:        usp = (unsigned int *)sp;
1.15      noro     2317:        /* reduce the spolys by redmat */
                   2318:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   2319:                /* reduce sp by redmat[i] */
1.18      noro     2320:                usp[ind[i]] %= md;
                   2321:                if ( hc = usp[ind[i]] ) {
1.15      noro     2322:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   2323:                        hc = md-hc;
                   2324:                        ri = redmat[i];
                   2325:                        len = ri->len;
1.21      noro     2326:                        red_by_compress(md,usp,psca[ri->psindex],ri->body,hc,len);
1.4       noro     2327:                }
                   2328:        }
1.18      noro     2329:        for ( i = 0; i < col; i++ )
1.24      noro     2330:                if ( usp[i] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2331:                        usp[i] %= md;
1.4       noro     2332: }
                   2333:
                   2334: #define ONE_STEP2  if ( zzz = *pk ) { DMAR(zzz,a,*tk,md,*tk) } pk++; tk++;
                   2335:
1.24      noro     2336: int generic_gauss_elim_mod(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
1.1       noro     2337: {
1.24      noro     2338:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2339:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
1.18      noro     2340:        unsigned int **mat;
1.1       noro     2341:
1.18      noro     2342:        mat = (unsigned int **)mat0;
1.1       noro     2343:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
1.18      noro     2344:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2345:                        mat[i][j] %= md;
                   2346:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2347:                        if ( mat[i][j] )
                   2348:                                break;
1.1       noro     2349:                if ( i == row ) {
                   2350:                        colstat[j] = 0;
                   2351:                        continue;
                   2352:                } else
                   2353:                        colstat[j] = 1;
                   2354:                if ( i != rank ) {
                   2355:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2356:                }
                   2357:                pivot = mat[rank];
                   2358:                inv = invm(pivot[j],md);
1.4       noro     2359:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2360:                        if ( *pk ) {
1.24      noro     2361:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2362:                                        *pk %= md;
1.4       noro     2363:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
1.1       noro     2364:                        }
                   2365:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2366:                        t = mat[i];
1.18      noro     2367:                        if ( a = t[j] )
                   2368:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2369:                }
                   2370:                rank++;
                   2371:        }
                   2372:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2373:                if ( colstat[j] ) {
                   2374:                        pivot = mat[l];
                   2375:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2376:                                t = mat[i];
1.18      noro     2377:                                t[j] %= md;
                   2378:                                if ( a = t[j] )
                   2379:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2380:                        }
                   2381:                        l--;
1.18      noro     2382:                }
                   2383:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
                   2384:                if ( colstat[j] ) {
                   2385:                        t = mat[l];
                   2386:                        for ( k = j; k < col; k++ )
1.24      noro     2387:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2388:                                        t[k] %= md;
                   2389:                        l++;
1.32      noro     2390:                }
                   2391:        return rank;
                   2392: }
                   2393:
1.65    ! noro     2394: int generic_gauss_elim_mod2(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat,int *rowstat)
        !          2395: {
        !          2396:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
        !          2397:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
        !          2398:        unsigned int **mat;
        !          2399:
        !          2400:        for ( i = 0; i < row; i++ ) rowstat[i] = i;
        !          2401:        mat = (unsigned int **)mat0;
        !          2402:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
        !          2403:                for ( i = rank; i < row; i++ )
        !          2404:                        mat[i][j] %= md;
        !          2405:                for ( i = rank; i < row; i++ )
        !          2406:                        if ( mat[i][j] )
        !          2407:                                break;
        !          2408:                if ( i == row ) {
        !          2409:                        colstat[j] = 0;
        !          2410:                        continue;
        !          2411:                } else
        !          2412:                        colstat[j] = 1;
        !          2413:                if ( i != rank ) {
        !          2414:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
        !          2415:                        k = rowstat[i]; rowstat[i] = rowstat[rank]; rowstat[rank] = k;
        !          2416:                }
        !          2417:                pivot = mat[rank];
        !          2418:                inv = invm(pivot[j],md);
        !          2419:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
        !          2420:                        if ( *pk ) {
        !          2421:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
        !          2422:                                        *pk %= md;
        !          2423:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
        !          2424:                        }
        !          2425:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
        !          2426:                        t = mat[i];
        !          2427:                        if ( a = t[j] )
        !          2428:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
        !          2429:                }
        !          2430:                rank++;
        !          2431:        }
        !          2432:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
        !          2433:                if ( colstat[j] ) {
        !          2434:                        pivot = mat[l];
        !          2435:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
        !          2436:                                t = mat[i];
        !          2437:                                t[j] %= md;
        !          2438:                                if ( a = t[j] )
        !          2439:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
        !          2440:                        }
        !          2441:                        l--;
        !          2442:                }
        !          2443:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
        !          2444:                if ( colstat[j] ) {
        !          2445:                        t = mat[l];
        !          2446:                        for ( k = j; k < col; k++ )
        !          2447:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
        !          2448:                                        t[k] %= md;
        !          2449:                        l++;
        !          2450:                }
        !          2451:        return rank;
        !          2452: }
        !          2453:
1.32      noro     2454: int generic_gauss_elim_sf(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
                   2455: {
                   2456:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2457:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2458:        unsigned int **mat;
                   2459:
                   2460:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2461:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2462:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2463:                        if ( mat[i][j] )
                   2464:                                break;
                   2465:                if ( i == row ) {
                   2466:                        colstat[j] = 0;
                   2467:                        continue;
                   2468:                } else
                   2469:                        colstat[j] = 1;
                   2470:                if ( i != rank ) {
                   2471:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2472:                }
                   2473:                pivot = mat[rank];
                   2474:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   2475:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2476:                        if ( *pk )
                   2477:                                *pk = _mulsf(*pk,inv);
                   2478:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2479:                        t = mat[i];
                   2480:                        if ( a = t[j] )
                   2481:                                red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2482:                }
                   2483:                rank++;
                   2484:        }
                   2485:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2486:                if ( colstat[j] ) {
                   2487:                        pivot = mat[l];
                   2488:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2489:                                t = mat[i];
                   2490:                                if ( a = t[j] )
                   2491:                                        red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2492:                        }
                   2493:                        l--;
1.1       noro     2494:                }
                   2495:        return rank;
                   2496: }
                   2497:
                   2498: /* LU decomposition; a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2499:
1.24      noro     2500: int lu_gfmmat(GFMMAT mat,unsigned int md,int *perm)
1.1       noro     2501: {
                   2502:        int row,col;
1.24      noro     2503:        int i,j,k;
1.1       noro     2504:        unsigned int *t,*pivot;
                   2505:        unsigned int **a;
                   2506:        unsigned int inv,m;
                   2507:
                   2508:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2509:        a = mat->body;
                   2510:        bzero(perm,row*sizeof(int));
                   2511:
                   2512:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2513:                perm[i] = i;
                   2514:        for ( k = 0; k < col; k++ ) {
                   2515:                for ( i = k; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2516:                if ( i == row )
                   2517:                        return 0;
                   2518:                if ( i != k ) {
                   2519:                        j = perm[i]; perm[i] = perm[k]; perm[k] = j;
                   2520:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2521:                }
                   2522:                pivot = a[k];
                   2523:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2524:                for ( i = k+1; i < row; i++ ) {
                   2525:                        t = a[i];
                   2526:                        if ( m = t[k] ) {
                   2527:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2528:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2529:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2530:                                                unsigned int tj;
                   2531:
                   2532:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2533:                                                t[j] = tj;
1.1       noro     2534:                                        }
                   2535:                        }
                   2536:                }
                   2537:        }
                   2538:        return 1;
                   2539: }
                   2540:
1.3       noro     2541: /*
                   2542:  Input
                   2543:        a: a row x col matrix
                   2544:        md : a modulus
                   2545:
                   2546:  Output:
                   2547:        return : d = the rank of mat
                   2548:        a[0..(d-1)][0..(d-1)] : LU decomposition (a[i][i] = 1/U[i][i])
                   2549:        rinfo: array of length row
                   2550:        cinfo: array of length col
                   2551:     i-th row in new a <-> rinfo[i]-th row in old a
                   2552:        cinfo[j]=1 <=> j-th column is contained in the LU decomp.
                   2553: */
                   2554:
1.24      noro     2555: int find_lhs_and_lu_mod(unsigned int **a,int row,int col,
                   2556:        unsigned int md,int **rinfo,int **cinfo)
1.3       noro     2557: {
1.24      noro     2558:        int i,j,k,d;
1.3       noro     2559:        int *rp,*cp;
                   2560:        unsigned int *t,*pivot;
                   2561:        unsigned int inv,m;
                   2562:
                   2563:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2564:        *cinfo = cp = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   2565:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2566:                rp[i] = i;
                   2567:        for ( k = 0, d = 0; k < col; k++ ) {
                   2568:                for ( i = d; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2569:                if ( i == row ) {
                   2570:                        cp[k] = 0;
                   2571:                        continue;
                   2572:                } else
                   2573:                        cp[k] = 1;
                   2574:                if ( i != d ) {
                   2575:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[d]; rp[d] = j;
                   2576:                        t = a[i]; a[i] = a[d]; a[d] = t;
                   2577:                }
                   2578:                pivot = a[d];
                   2579:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2580:                for ( i = d+1; i < row; i++ ) {
                   2581:                        t = a[i];
                   2582:                        if ( m = t[k] ) {
                   2583:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2584:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2585:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2586:                                                unsigned int tj;
                   2587:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2588:                                                t[j] = tj;
1.3       noro     2589:                                        }
                   2590:                        }
                   2591:                }
                   2592:                d++;
                   2593:        }
                   2594:        return d;
                   2595: }
                   2596:
1.53      noro     2597: int lu_mod(unsigned int **a,int n,unsigned int md,int **rinfo)
                   2598: {
                   2599:        int i,j,k;
                   2600:        int *rp;
                   2601:        unsigned int *t,*pivot;
                   2602:        unsigned int inv,m;
                   2603:
                   2604:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2605:        for ( i = 0; i < n; i++ ) rp[i] = i;
                   2606:        for ( k = 0; k < n; k++ ) {
                   2607:                for ( i = k; i < n && !a[i][k]; i++ );
                   2608:                if ( i == n ) return 0;
                   2609:                if ( i != k ) {
                   2610:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[k]; rp[k] = j;
                   2611:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2612:                }
                   2613:                pivot = a[k];
                   2614:                inv = invm(pivot[k],md);
                   2615:                for ( i = k+1; i < n; i++ ) {
                   2616:                        t = a[i];
                   2617:                        if ( m = t[k] ) {
                   2618:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2619:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < n; j++ )
                   2620:                                        if ( pivot[j] ) {
                   2621:                                                unsigned int tj;
                   2622:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2623:                                                t[j] = tj;
                   2624:                                        }
                   2625:                        }
                   2626:                }
                   2627:        }
                   2628:        return 1;
                   2629: }
                   2630:
1.3       noro     2631: /*
                   2632:   Input
                   2633:        a : n x n matrix; a result of LU-decomposition
                   2634:        md : modulus
                   2635:        b : n x l matrix
                   2636:  Output
                   2637:        b = a^(-1)b
                   2638:  */
                   2639:
1.44      noro     2640: void solve_by_lu_mod(int **a,int n,int md,int **b,int l,int normalize)
1.3       noro     2641: {
                   2642:        unsigned int *y,*c;
                   2643:        int i,j,k;
                   2644:        unsigned int t,m,m2;
                   2645:
                   2646:        y = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2647:        c = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2648:        m2 = md>>1;
                   2649:        for ( k = 0; k < l; k++ ) {
                   2650:                /* copy b[.][k] to c */
                   2651:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2652:                        c[i] = (unsigned int)b[i][k];
                   2653:                /* solve Ly=c */
                   2654:                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2655:                        for ( t = c[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2656:                                if ( a[i][j] ) {
                   2657:                                        m = md - a[i][j];
                   2658:                                        DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2659:                                }
                   2660:                        y[i] = t;
                   2661:                }
                   2662:                /* solve Uc=y */
                   2663:                for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2664:                        for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2665:                                if ( a[i][j] ) {
                   2666:                                        m = md - a[i][j];
                   2667:                                        DMAR(m,c[j],t,md,t)
                   2668:                                }
                   2669:                        /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2670:                        DMAR(t,a[i][i],0,md,c[i])
                   2671:                }
                   2672:                /* copy c to b[.][k] with normalization */
1.44      noro     2673:                if ( normalize )
                   2674:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2675:                                b[i][k] = (int)(c[i]>m2 ? c[i]-md : c[i]);
                   2676:                else
                   2677:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2678:                                b[i][k] = c[i];
1.3       noro     2679:        }
                   2680: }
                   2681:
1.24      noro     2682: void Pleqm1(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2683: {
                   2684:        MAT m;
                   2685:        VECT vect;
                   2686:        pointer **mat;
                   2687:        Q *v;
                   2688:        Q q;
                   2689:        int **wmat;
                   2690:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   2691:
                   2692:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2693:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2694:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2695:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2696:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   2697:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2698:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2699:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2700:                                t = rem(NM(q),md);
                   2701:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2702:                                        t = (md - t) % md;
                   2703:                                wmat[i][j] = t;
                   2704:                        } else
                   2705:                                wmat[i][j] = 0;
                   2706:        status = gauss_elim_mod1(wmat,row,col,md);
                   2707:        if ( status < 0 )
                   2708:                *rp = 0;
                   2709:        else if ( status > 0 )
                   2710:                *rp = (VECT)ONE;
                   2711:        else {
                   2712:                n = col - 1;
                   2713:                MKVECT(vect,n);
                   2714:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   2715:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   2716:                }
                   2717:                *rp = vect;
                   2718:        }
                   2719: }
                   2720:
1.24      noro     2721: int gauss_elim_mod1(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2722: {
                   2723:        int i,j,k,inv,a,n;
                   2724:        int *t,*pivot;
                   2725:
                   2726:        n = col - 1;
                   2727:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2728:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2729:                if ( i == row )
                   2730:                        return 1;
                   2731:                if ( i != j ) {
                   2732:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2733:                }
                   2734:                pivot = mat[j];
                   2735:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2736:                for ( k = j; k <= n; k++ )
                   2737:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2738:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2739:                        t = mat[i];
                   2740:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   2741:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ )
                   2742:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2743:                }
                   2744:        }
                   2745:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   2746:        if ( i == row ) {
                   2747:                for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2748:                        for ( i = j-1, a = (md-mat[j][n])%md; i >= 0; i-- ) {
                   2749:                                mat[i][n] = dmar(mat[i][j],a,mat[i][n],md);
                   2750:                                mat[i][j] = 0;
                   2751:                        }
                   2752:                }
                   2753:                return 0;
                   2754:        } else
                   2755:                return -1;
                   2756: }
                   2757:
1.24      noro     2758: void Pgeninvm(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2759: {
                   2760:        MAT m;
                   2761:        pointer **mat;
                   2762:        Q **tmat;
                   2763:        Q q;
                   2764:        unsigned int **wmat;
                   2765:        int md,i,j,row,col,t,status;
                   2766:        MAT mat1,mat2;
                   2767:        NODE node1,node2;
                   2768:
                   2769:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2770:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2771:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2772:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2773:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   2774:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2775:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   2776:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2777:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2778:                                t = rem(NM(q),md);
                   2779:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2780:                                        t = (md - t) % md;
                   2781:                                wmat[i][j] = t;
                   2782:                        }
                   2783:                wmat[i][col+i] = 1;
                   2784:        }
                   2785:        status = gauss_elim_geninv_mod(wmat,row,col,md);
                   2786:        if ( status > 0 )
                   2787:                *rp = 0;
                   2788:        else {
                   2789:                MKMAT(mat1,col,row); MKMAT(mat2,row-col,row);
                   2790:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   2791:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2792:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i][j]);
1.1       noro     2793:                for ( tmat = (Q **)mat2->body; i < row; i++ )
                   2794:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2795:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i-col][j]);
1.1       noro     2796:                MKNODE(node2,mat2,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   2797:        }
                   2798: }
                   2799:
1.24      noro     2800: int gauss_elim_geninv_mod(unsigned int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2801: {
                   2802:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   2803:        unsigned int *t,*pivot;
                   2804:
                   2805:        n = col; m = row+col;
                   2806:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2807:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2808:                if ( i == row )
                   2809:                        return 1;
                   2810:                if ( i != j ) {
                   2811:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2812:                }
                   2813:                pivot = mat[j];
                   2814:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2815:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   2816:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2817:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2818:                        t = mat[i];
                   2819:                        if ( a = t[j] )
                   2820:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2821:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2822:                }
                   2823:        }
                   2824:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2825:                pivot = mat[j];
                   2826:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   2827:                        t = mat[i];
                   2828:                        if ( a = t[j] )
                   2829:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2830:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2831:                }
                   2832:        }
                   2833:        return 0;
                   2834: }
                   2835:
1.24      noro     2836: void Psolve_by_lu_gfmmat(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2837: {
                   2838:        GFMMAT lu;
                   2839:        Q *perm,*rhs,*v;
                   2840:        int n,i;
                   2841:        unsigned int md;
                   2842:        unsigned int *b,*sol;
                   2843:        VECT r;
                   2844:
                   2845:        lu = (GFMMAT)ARG0(arg);
                   2846:        perm = (Q *)BDY((VECT)ARG1(arg));
                   2847:        rhs = (Q *)BDY((VECT)ARG2(arg));
                   2848:        md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG3(arg));
                   2849:        n = lu->col;
                   2850:        b = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2851:        sol = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2852:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2853:                b[i] = QTOS(rhs[QTOS(perm[i])]);
                   2854:        solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,sol);
                   2855:        MKVECT(r,n);
                   2856:        for ( i = 0, v = (Q *)r->body; i < n; i++ )
1.24      noro     2857:                        UTOQ(sol[i],v[i]);
1.1       noro     2858:        *rp = r;
                   2859: }
                   2860:
1.24      noro     2861: void solve_by_lu_gfmmat(GFMMAT lu,unsigned int md,
                   2862:        unsigned int *b,unsigned int *x)
1.1       noro     2863: {
                   2864:        int n;
                   2865:        unsigned int **a;
                   2866:        unsigned int *y;
                   2867:        int i,j;
                   2868:        unsigned int t,m;
                   2869:
                   2870:        n = lu->col;
                   2871:        a = lu->body;
                   2872:        y = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2873:        /* solve Ly=b */
                   2874:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2875:                for ( t = b[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2876:                        if ( a[i][j] ) {
                   2877:                                m = md - a[i][j];
                   2878:                                DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2879:                        }
                   2880:                y[i] = t;
                   2881:        }
                   2882:        /* solve Ux=y */
                   2883:        for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2884:                for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2885:                        if ( a[i][j] ) {
                   2886:                                m = md - a[i][j];
                   2887:                                DMAR(m,x[j],t,md,t)
                   2888:                        }
                   2889:                /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2890:                DMAR(t,a[i][i],0,md,x[i])
                   2891:        }
                   2892: }
                   2893:
1.53      noro     2894: void Plu_mat(NODE arg,LIST *rp)
                   2895: {
                   2896:        MAT m,lu;
                   2897:        Q dn;
                   2898:        Q *v;
                   2899:        int n,i;
                   2900:        int *iperm;
                   2901:        VECT perm;
                   2902:        NODE n0;
                   2903:
                   2904:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"lu_mat");
                   2905:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   2906:        n = m->row;
                   2907:        MKMAT(lu,n,n);
                   2908:        lu_dec_cr(m,lu,&dn,&iperm);
                   2909:        MKVECT(perm,n);
                   2910:        for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < n; i++ )
                   2911:                STOQ(iperm[i],v[i]);
                   2912:        n0 = mknode(3,lu,dn,perm);
                   2913:        MKLIST(*rp,n0);
                   2914: }
                   2915:
1.24      noro     2916: void Plu_gfmmat(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2917: {
                   2918:        MAT m;
                   2919:        GFMMAT mm;
                   2920:        unsigned int md;
                   2921:        int i,row,col,status;
                   2922:        int *iperm;
                   2923:        Q *v;
                   2924:        VECT perm;
                   2925:        NODE n0;
                   2926:
1.53      noro     2927:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"lu_gfmmat");
                   2928:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"lu_gfmmat");
1.1       noro     2929:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2930:        mat_to_gfmmat(m,md,&mm);
                   2931:        row = m->row;
                   2932:        col = m->col;
                   2933:        iperm = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2934:        status = lu_gfmmat(mm,md,iperm);
                   2935:        if ( !status )
                   2936:                n0 = 0;
                   2937:        else {
                   2938:                MKVECT(perm,row);
                   2939:                for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < row; i++ )
                   2940:                        STOQ(iperm[i],v[i]);
                   2941:                n0 = mknode(2,mm,perm);
                   2942:        }
                   2943:        MKLIST(*rp,n0);
                   2944: }
                   2945:
1.24      noro     2946: void Pmat_to_gfmmat(NODE arg,GFMMAT *rp)
1.1       noro     2947: {
                   2948:        MAT m;
                   2949:        unsigned int md;
                   2950:
                   2951:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   2952:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   2953:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2954:        mat_to_gfmmat(m,md,rp);
                   2955: }
                   2956:
1.24      noro     2957: void mat_to_gfmmat(MAT m,unsigned int md,GFMMAT *rp)
1.1       noro     2958: {
                   2959:        unsigned int **wmat;
                   2960:        unsigned int t;
                   2961:        Q **mat;
                   2962:        Q q;
                   2963:        int i,j,row,col;
                   2964:
                   2965:        row = m->row; col = m->col; mat = (Q **)m->body;
                   2966:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col);
                   2967:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2968:                bzero((char *)wmat[i],col*sizeof(unsigned int));
                   2969:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2970:                        if ( q = mat[i][j] ) {
                   2971:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   2972:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2973:                                        t = (md - t) % md;
                   2974:                                wmat[i][j] = t;
                   2975:                        }
                   2976:        }
                   2977:        TOGFMMAT(row,col,wmat,*rp);
                   2978: }
                   2979:
1.27      noro     2980: void Pgeninvm_swap(arg,rp)
                   2981: NODE arg;
                   2982: LIST *rp;
1.1       noro     2983: {
                   2984:        MAT m;
                   2985:        pointer **mat;
                   2986:        Q **tmat;
                   2987:        Q *tvect;
                   2988:        Q q;
                   2989:        unsigned int **wmat,**invmat;
                   2990:        int *index;
                   2991:        unsigned int t,md;
                   2992:        int i,j,row,col,status;
                   2993:        MAT mat1;
                   2994:        VECT vect1;
                   2995:        NODE node1,node2;
                   2996:
                   2997:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninvm_swap");
                   2998:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"geninvm_swap");
                   2999:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3000:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   3001:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   3002:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3003:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   3004:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3005:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   3006:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   3007:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   3008:                                        t = (md - t) % md;
                   3009:                                wmat[i][j] = t;
                   3010:                        }
                   3011:                wmat[i][col+i] = 1;
                   3012:        }
                   3013:        status = gauss_elim_geninv_mod_swap(wmat,row,col,md,&invmat,&index);
                   3014:        if ( status > 0 )
                   3015:                *rp = 0;
                   3016:        else {
                   3017:                MKMAT(mat1,col,col);
                   3018:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   3019:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3020:                                UTOQ(invmat[i][j],tmat[i][j]);
                   3021:                MKVECT(vect1,row);
                   3022:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   3023:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   3024:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   3025:        }
                   3026: }
                   3027:
1.27      noro     3028: gauss_elim_geninv_mod_swap(mat,row,col,md,invmatp,indexp)
                   3029: unsigned int **mat;
                   3030: int row,col;
                   3031: unsigned int md;
                   3032: unsigned int ***invmatp;
                   3033: int **indexp;
1.1       noro     3034: {
                   3035:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   3036:        unsigned int *t,*pivot,*s;
                   3037:        int *index;
                   3038:        unsigned int **invmat;
                   3039:
                   3040:        n = col; m = row+col;
                   3041:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3042:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   3043:                index[i] = i;
                   3044:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   3045:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   3046:                if ( i == row ) {
                   3047:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   3048:                }
                   3049:                if ( i != j ) {
                   3050:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   3051:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   3052:                }
                   3053:                pivot = mat[j];
                   3054:                inv = (unsigned int)invm(pivot[j],md);
                   3055:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   3056:                        if ( pivot[k] )
                   3057:                                pivot[k] = (unsigned int)dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   3058:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   3059:                        t = mat[i];
                   3060:                        if ( a = t[j] )
                   3061:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   3062:                                        if ( pivot[k] )
                   3063:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   3064:                }
                   3065:        }
                   3066:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   3067:                pivot = mat[j];
                   3068:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   3069:                        t = mat[i];
                   3070:                        if ( a = t[j] )
                   3071:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   3072:                                        if ( pivot[k] )
                   3073:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   3074:                }
                   3075:        }
                   3076:        *invmatp = invmat = (unsigned int **)almat(col,col);
1.27      noro     3077:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   3078:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   3079:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   3080:        return 0;
                   3081: }
                   3082:
                   3083: void Pgeninv_sf_swap(NODE arg,LIST *rp)
                   3084: {
                   3085:        MAT m;
                   3086:        GFS **mat,**tmat;
                   3087:        Q *tvect;
                   3088:        GFS q;
                   3089:        int **wmat,**invmat;
                   3090:        int *index;
                   3091:        unsigned int t;
                   3092:        int i,j,row,col,status;
                   3093:        MAT mat1;
                   3094:        VECT vect1;
                   3095:        NODE node1,node2;
                   3096:
                   3097:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninv_sf_swap");
                   3098:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   3099:        row = m->row; col = m->col; mat = (GFS **)m->body;
                   3100:        wmat = (int **)almat(row,col+row);
                   3101:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3102:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   3103:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3104:                        if ( q = (GFS)mat[i][j] )
                   3105:                                wmat[i][j] = FTOIF(CONT(q));
                   3106:                wmat[i][col+i] = _onesf();
                   3107:        }
                   3108:        status = gauss_elim_geninv_sf_swap(wmat,row,col,&invmat,&index);
                   3109:        if ( status > 0 )
                   3110:                *rp = 0;
                   3111:        else {
                   3112:                MKMAT(mat1,col,col);
                   3113:                for ( i = 0, tmat = (GFS **)mat1->body; i < col; i++ )
                   3114:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3115:                                if ( t = invmat[i][j] ) {
                   3116:                                        MKGFS(IFTOF(t),tmat[i][j]);
                   3117:                                }
                   3118:                MKVECT(vect1,row);
                   3119:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   3120:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   3121:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   3122:        }
                   3123: }
                   3124:
                   3125: int gauss_elim_geninv_sf_swap(int **mat,int row,int col,
                   3126:        int ***invmatp,int **indexp)
                   3127: {
                   3128:        int i,j,k,inv,a,n,m,u;
                   3129:        int *t,*pivot,*s;
                   3130:        int *index;
                   3131:        int **invmat;
                   3132:
                   3133:        n = col; m = row+col;
                   3134:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3135:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   3136:                index[i] = i;
                   3137:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   3138:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   3139:                if ( i == row ) {
                   3140:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   3141:                }
                   3142:                if ( i != j ) {
                   3143:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   3144:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   3145:                }
                   3146:                pivot = mat[j];
                   3147:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   3148:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   3149:                        if ( pivot[k] )
                   3150:                                pivot[k] = _mulsf(pivot[k],inv);
                   3151:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   3152:                        t = mat[i];
                   3153:                        if ( a = t[j] )
                   3154:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   3155:                                        if ( pivot[k] ) {
                   3156:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   3157:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   3158:                                        }
                   3159:                }
                   3160:        }
                   3161:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   3162:                pivot = mat[j];
                   3163:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   3164:                        t = mat[i];
                   3165:                        if ( a = t[j] )
                   3166:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   3167:                                        if ( pivot[k] ) {
                   3168:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   3169:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   3170:                                        }
                   3171:                }
                   3172:        }
                   3173:        *invmatp = invmat = (int **)almat(col,col);
1.1       noro     3174:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   3175:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   3176:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   3177:        return 0;
                   3178: }
                   3179:
                   3180: void _addn(N,N,N);
                   3181: int _subn(N,N,N);
                   3182: void _muln(N,N,N);
                   3183:
1.24      noro     3184: void inner_product_int(Q *a,Q *b,int n,Q *r)
1.1       noro     3185: {
                   3186:        int la,lb,i;
                   3187:        int sgn,sgn1;
                   3188:        N wm,wma,sum,t;
                   3189:
                   3190:        for ( la = lb = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3191:                if ( a[i] )
                   3192:                        if ( DN(a[i]) )
                   3193:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3194:                        else
                   3195:                                la = MAX(PL(NM(a[i])),la);
                   3196:                if ( b[i] )
                   3197:                        if ( DN(b[i]) )
                   3198:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3199:                        else
                   3200:                                lb = MAX(PL(NM(b[i])),lb);
                   3201:        }
                   3202:        sgn = 0;
                   3203:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   3204:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   3205:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   3206:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   3207:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3208:                if ( !a[i] || !b[i] )
                   3209:                        continue;
                   3210:                _muln(NM(a[i]),NM(b[i]),wm);
                   3211:                sgn1 = SGN(a[i])*SGN(b[i]);
                   3212:                if ( !sgn ) {
                   3213:                        sgn = sgn1;
                   3214:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   3215:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   3216:                        _addn(sum,wm,wma);
                   3217:                        if ( !PL(wma) )
                   3218:                                sgn = 0;
                   3219:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3220:                } else {
                   3221:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   3222:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   3223:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3224:                }
                   3225:        }
1.61      noro     3226:        GCFREE(wm);
                   3227:        GCFREE(wma);
1.1       noro     3228:        if ( !sgn ) {
1.61      noro     3229:                GCFREE(sum);
1.1       noro     3230:                *r = 0;
                   3231:        } else
                   3232:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   3233: }
                   3234:
1.3       noro     3235: /* (k,l) element of a*b where a: .x n matrix, b: n x . integer matrix */
                   3236:
1.24      noro     3237: void inner_product_mat_int_mod(Q **a,int **b,int n,int k,int l,Q *r)
1.3       noro     3238: {
                   3239:        int la,lb,i;
                   3240:        int sgn,sgn1;
                   3241:        N wm,wma,sum,t;
                   3242:        Q aki;
                   3243:        int bil,bilsgn;
                   3244:        struct oN tn;
                   3245:
                   3246:        for ( la = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3247:                if ( aki = a[k][i] )
                   3248:                        if ( DN(aki) )
                   3249:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3250:                        else
                   3251:                                la = MAX(PL(NM(aki)),la);
                   3252:        }
                   3253:        lb = 1;
                   3254:        sgn = 0;
                   3255:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   3256:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   3257:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   3258:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   3259:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3260:                if ( !(aki = a[k][i]) || !(bil = b[i][l]) )
                   3261:                        continue;
                   3262:                tn.p = 1;
                   3263:                if ( bil > 0 ) {
                   3264:                        tn.b[0] = bil; bilsgn = 1;
                   3265:                } else {
                   3266:                        tn.b[0] = -bil; bilsgn = -1;
                   3267:                }
                   3268:                _muln(NM(aki),&tn,wm);
                   3269:                sgn1 = SGN(aki)*bilsgn;
                   3270:                if ( !sgn ) {
                   3271:                        sgn = sgn1;
                   3272:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   3273:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   3274:                        _addn(sum,wm,wma);
                   3275:                        if ( !PL(wma) )
                   3276:                                sgn = 0;
                   3277:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3278:                } else {
                   3279:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   3280:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   3281:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3282:                }
                   3283:        }
1.61      noro     3284:        GCFREE(wm);
                   3285:        GCFREE(wma);
1.3       noro     3286:        if ( !sgn ) {
1.61      noro     3287:                GCFREE(sum);
1.3       noro     3288:                *r = 0;
                   3289:        } else
                   3290:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   3291: }
                   3292:
1.24      noro     3293: void Pmul_mat_vect_int(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     3294: {
                   3295:        MAT mat;
                   3296:        VECT vect,r;
                   3297:        int row,col,i;
                   3298:
                   3299:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3300:        vect = (VECT)ARG1(arg);
                   3301:        row = mat->row;
                   3302:        col = mat->col;
                   3303:        MKVECT(r,row);
1.24      noro     3304:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3305:                inner_product_int((Q *)mat->body[i],(Q *)vect->body,col,(Q *)&r->body[i]);
                   3306:        }
1.1       noro     3307:        *rp = r;
                   3308: }
                   3309:
1.24      noro     3310: void Pnbpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3311: {
                   3312:        int m,type,ret;
                   3313:        UP2 r;
                   3314:
                   3315:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3316:        type = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3317:        ret = generate_ONB_polynomial(&r,m,type);
                   3318:        if ( ret == 0 )
                   3319:                MKGF2N(r,*rp);
                   3320:        else
                   3321:                *rp = 0;
                   3322: }
                   3323:
1.24      noro     3324: void Px962_irredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3325: {
1.24      noro     3326:        int m,ret,w;
1.1       noro     3327:        GF2N prev;
                   3328:        UP2 r;
                   3329:
                   3330:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3331:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   3332:        if ( !prev ) {
                   3333:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3334:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3335:        } else {
                   3336:                r = prev->body;
                   3337:                if ( degup2(r) != m ) {
                   3338:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3339:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3340:                }
                   3341:        }
1.24      noro     3342:        ret = _generate_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     3343:        if ( ret == 0 )
                   3344:                MKGF2N(r,*rp);
                   3345:        else
                   3346:                *rp = 0;
                   3347: }
                   3348:
1.24      noro     3349: void Pirredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3350: {
1.24      noro     3351:        int m,ret,w;
1.1       noro     3352:        GF2N prev;
                   3353:        UP2 r;
                   3354:
                   3355:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3356:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   3357:        if ( !prev ) {
                   3358:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3359:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3360:        } else {
                   3361:                r = prev->body;
                   3362:                if ( degup2(r) != m ) {
                   3363:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3364:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3365:                }
                   3366:        }
1.24      noro     3367:        ret = _generate_good_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     3368:        if ( ret == 0 )
                   3369:                MKGF2N(r,*rp);
                   3370:        else
                   3371:                *rp = 0;
                   3372: }
                   3373:
1.26      noro     3374: void Pmat_swap_row_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   3375: {
                   3376:        int i1,i2;
                   3377:        pointer *t;
                   3378:        MAT mat;
                   3379:
                   3380:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_row_destructive");
                   3381:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   3382:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   3383:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3384:        i1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3385:        i2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   3386:        if ( i1 < 0 || i2 < 0 || i1 >= mat->row || i2 >= mat->row )
                   3387:                error("mat_swap_row_destructive : Out of range");
                   3388:        t = mat->body[i1];
                   3389:        mat->body[i1] = mat->body[i2];
                   3390:        mat->body[i2] = t;
                   3391:        *m = mat;
                   3392: }
                   3393:
                   3394: void Pmat_swap_col_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   3395: {
                   3396:        int j1,j2,i,n;
                   3397:        pointer *mi;
                   3398:        pointer t;
                   3399:        MAT mat;
                   3400:
                   3401:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_col_destructive");
                   3402:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   3403:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   3404:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3405:        j1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3406:        j2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   3407:        if ( j1 < 0 || j2 < 0 || j1 >= mat->col || j2 >= mat->col )
                   3408:                error("mat_swap_col_destructive : Out of range");
                   3409:        n = mat->row;
                   3410:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3411:                mi = mat->body[i];
                   3412:                t = mi[j1]; mi[j1] = mi[j2]; mi[j2] = t;
                   3413:        }
                   3414:        *m = mat;
                   3415: }
1.1       noro     3416: /*
                   3417:  * f = type 'type' normal polynomial of degree m if exists
                   3418:  * IEEE P1363 A.7.2
                   3419:  *
                   3420:  * return value : 0  --- exists
                   3421:  *                1  --- does not exist
                   3422:  *                -1 --- failure (memory allocation error)
                   3423:  */
                   3424:
                   3425: int generate_ONB_polynomial(UP2 *rp,int m,int type)
                   3426: {
                   3427:        int i,r;
                   3428:        int w;
                   3429:        UP2 f,f0,f1,f2,t;
                   3430:
                   3431:        w = (m>>5)+1;
                   3432:        switch ( type ) {
                   3433:                case 1:
                   3434:                        if ( !TypeT_NB_check(m,1) ) return 1;
                   3435:                        NEWUP2(f,w); *rp = f; f->w = w;
                   3436:                        /* set all the bits */
                   3437:                        for ( i = 0; i < w; i++ )
                   3438:                                f->b[i] = 0xffffffff;
                   3439:                        /* mask the top word if necessary */
                   3440:                        if ( r = (m+1)&31 )
                   3441:                                f->b[w-1] &= (1<<r)-1;
                   3442:                        return 0;
                   3443:                        break;
                   3444:                case 2:
                   3445:                        if ( !TypeT_NB_check(m,2) ) return 1;
                   3446:                        NEWUP2(f,w); *rp = f;
                   3447:                        W_NEWUP2(f0,w);
                   3448:                        W_NEWUP2(f1,w);
                   3449:                        W_NEWUP2(f2,w);
                   3450:
                   3451:                        /* recursion for genrating Type II normal polynomial */
                   3452:
                   3453:                        /* f0 = 1, f1 = t+1 */
                   3454:                        f0->w = 1; f0->b[0] = 1;
                   3455:                        f1->w = 1; f1->b[0] = 3;
                   3456:                        for ( i = 2; i <= m; i++ ) {
                   3457:                                /* f2 = t*f1+f0 */
                   3458:                                _bshiftup2(f1,-1,f2);
                   3459:                                _addup2_destructive(f2,f0);
                   3460:                                /* cyclic change of the variables */
                   3461:                                t = f0; f0 = f1; f1 = f2; f2 = t;
                   3462:                        }
                   3463:                        _copyup2(f1,f);
                   3464:                        return 0;
                   3465:                        break;
                   3466:                default:
                   3467:                        return -1;
                   3468:                        break;
                   3469:                }
                   3470: }
                   3471:
                   3472: /*
                   3473:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3474:  * return value : 0  --- exists
                   3475:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3476:  */
                   3477:
                   3478: int _generate_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3479: {
                   3480:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3481:        int w;
                   3482:        unsigned int *fd;
                   3483:
                   3484:        /*
                   3485:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3486:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3487:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3488:         */
                   3489:
                   3490:        fd = f->b;
                   3491:        w = (d>>5)+1;
                   3492:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3493:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3494:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3495:                switch ( nz ) {
                   3496:                        case 3:
                   3497:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3498:                                /* reset i0-th bit */
                   3499:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3500:                                j0 = k0 = 0;
                   3501:                                break;
                   3502:                        case 5:
                   3503:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3504:                                /* reset i0-th bit */
                   3505:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3506:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3507:                                /* reset j0-th bit */
                   3508:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3509:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3510:                                /* reset k0-th bit */
                   3511:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3512:                                break;
                   3513:                        default:
                   3514:                                f->w = 0; break;
                   3515:                }
                   3516:        } else
                   3517:                f->w = 0;
                   3518:
                   3519:        if ( !f->w ) {
                   3520:                fd = f->b;
                   3521:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3522:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3523:        }
                   3524:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3525:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3526:
                   3527:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3528:
                   3529:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3530:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3531:                if ( i < i0 ) continue;
                   3532:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3533:                /* set i-th bit */
                   3534:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3535:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3536:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3537:                /* reset i-th bit */
                   3538:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3539:        }
                   3540:
                   3541:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3542: PENTA:
                   3543:        for ( i = 1; i < d; i++ ) {
                   3544:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3545:                if ( i < i0 ) continue;
                   3546:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3547:                /* set i-th bit */
                   3548:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3549:                for ( j = i+1; j < d; j++ ) {
                   3550:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3551:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3552:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3553:                        /* set j-th bit */
                   3554:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3555:                        for ( k = j+1; k < d; k++ ) {
                   3556:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3557:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3558:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3559:                                /* set k-th bit */
                   3560:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3561:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3562:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3563:                                /* reset k-th bit */
                   3564:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3565:                        }
                   3566:                        /* reset j-th bit */
                   3567:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3568:                }
                   3569:                /* reset i-th bit */
                   3570:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3571:        }
                   3572:        /* exhausted */
                   3573:        return 1;
                   3574: }
                   3575:
                   3576: /*
                   3577:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3578:  *
                   3579:  * searching strategy:
                   3580:  *   trinomial x^d+x^i+1:
                   3581:  *         i is as small as possible.
                   3582:  *   trinomial x^d+x^i+x^j+x^k+1:
                   3583:  *         i is as small as possible.
                   3584:  *         For such i, j is as small as possible.
                   3585:  *         For such i and j, 'k' is as small as possible.
                   3586:  *
                   3587:  * return value : 0  --- exists
                   3588:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3589:  */
                   3590:
                   3591: int _generate_good_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3592: {
                   3593:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3594:        int w;
                   3595:        unsigned int *fd;
                   3596:
                   3597:        /*
                   3598:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3599:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3600:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3601:         */
                   3602:
                   3603:        fd = f->b;
                   3604:        w = (d>>5)+1;
                   3605:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3606:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3607:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3608:                switch ( nz ) {
                   3609:                        case 3:
                   3610:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3611:                                /* reset i0-th bit */
                   3612:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3613:                                j0 = k0 = 0;
                   3614:                                break;
                   3615:                        case 5:
                   3616:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3617:                                /* reset i0-th bit */
                   3618:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3619:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3620:                                /* reset j0-th bit */
                   3621:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3622:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3623:                                /* reset k0-th bit */
                   3624:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3625:                                break;
                   3626:                        default:
                   3627:                                f->w = 0; break;
                   3628:                }
                   3629:        } else
                   3630:                f->w = 0;
                   3631:
                   3632:        if ( !f->w ) {
                   3633:                fd = f->b;
                   3634:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3635:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3636:        }
                   3637:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3638:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3639:
                   3640:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3641:
                   3642:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3643:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3644:                if ( i < i0 ) continue;
                   3645:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3646:                /* set i-th bit */
                   3647:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3648:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3649:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3650:                /* reset i-th bit */
                   3651:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3652:        }
                   3653:
                   3654:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3655: PENTA:
                   3656:        for ( i = 3; i < d; i++ ) {
                   3657:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3658:                if ( i < i0 ) continue;
                   3659:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3660:                /* set i-th bit */
                   3661:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3662:                for ( j = 2; j < i; j++ ) {
                   3663:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3664:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3665:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3666:                        /* set j-th bit */
                   3667:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3668:                        for ( k = 1; k < j; k++ ) {
                   3669:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3670:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3671:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3672:                                /* set k-th bit */
                   3673:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3674:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3675:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3676:                                /* reset k-th bit */
                   3677:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3678:                        }
                   3679:                        /* reset j-th bit */
                   3680:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3681:                }
                   3682:                /* reset i-th bit */
                   3683:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3684:        }
                   3685:        /* exhausted */
                   3686:        return 1;
1.3       noro     3687: }
                   3688:
1.24      noro     3689: void printqmat(Q **mat,int row,int col)
1.3       noro     3690: {
                   3691:        int i,j;
                   3692:
                   3693:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3694:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
1.8       noro     3695:                        printnum((Num)mat[i][j]); printf(" ");
1.3       noro     3696:                }
                   3697:                printf("\n");
                   3698:        }
                   3699: }
                   3700:
1.24      noro     3701: void printimat(int **mat,int row,int col)
1.3       noro     3702: {
                   3703:        int i,j;
                   3704:
                   3705:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3706:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                   3707:                        printf("%d ",mat[i][j]);
                   3708:                }
                   3709:                printf("\n");
                   3710:        }
1.36      noro     3711: }
                   3712:
                   3713: void Pnd_det(NODE arg,P *rp)
                   3714: {
1.37      noro     3715:        if ( argc(arg) == 1 )
                   3716:                nd_det(0,ARG0(arg),rp);
                   3717:        else
                   3718:                nd_det(QTOS((Q)ARG1(arg)),ARG0(arg),rp);
1.1       noro     3719: }
1.59      ohara    3720:
1.62      ohara    3721: void Pmat_col(NODE arg,VECT *rp)
1.59      ohara    3722: {
                   3723:        int i,j,n;
                   3724:        MAT mat;
                   3725:        VECT vect;
                   3726:
                   3727:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_col");
                   3728:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_col");
                   3729:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3730:        j = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3731:        if ( j < 0 || j >= mat->col) {
                   3732:                error("mat_col : Out of range");
                   3733:        }
                   3734:        n = mat->row;
                   3735:        MKVECT(vect,n);
                   3736:        for(i=0; i<n; i++) {
                   3737:                BDY(vect)[i] = BDY(mat)[i][j];
                   3738:        }
                   3739:        *rp = vect;
                   3740: }

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