[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 1.67

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:  *
1.67    ! fujimoto   48:  * $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/array.c,v 1.66 2015/03/04 08:44:26 ohara 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);
1.67    ! fujimoto  234: #if defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
        !           235:                fflush(stderr);
        !           236: #endif
1.63      noro      237:                inv = invm(u[i][0].e,mod);
                    238:                for ( k = i+1; k < n; k++ )
                    239:                        if ( u[k][0].j == n-i ) {
                    240:                                s = u[k][0].e;
                    241:                                DMAR(s,inv,0,mod,mul);
                    242:                                lu_elim(ul,u,k,i,mul,mod);
                    243:                                lu_append(ll,l,ll2,k,i,mul);
                    244:                        }
                    245:        }
                    246: }
                    247:
                    248: #define INITLEN 10
                    249:
                    250: lu_append(int *l,ent **a,int *l2,int k,int i,int mul)
                    251: {
                    252:        int len;
                    253:        ent *p;
                    254:
                    255:        len = l[k];
                    256:        if ( !len ) {
                    257:                a[k] = p = (ent *)MALLOC_ATOMIC(INITLEN*sizeof(ent));
                    258:                p[0].j = i; p[0].e = mul;
                    259:                l[k] = 1; l2[k] = INITLEN;
                    260:        } else {
                    261:                if ( l2[k] == l[k] ) {
                    262:                        l2[k] *= 2;
                    263:                        a[k] = REALLOC(a[k],l2[k]*sizeof(ent));
                    264:                }
                    265:                p =a[k];
                    266:                p[l[k]].j = i; p[l[k]].e = mul;
                    267:                l[k]++;
                    268:        }
                    269: }
                    270:
                    271: /* a[k] = a[k]-mul*a[i] */
                    272:
                    273: int lu_elim(int *l,ent **a,int k,int i,int mul,int mod)
                    274: {
                    275:        ent *ak,*ai,*w;
                    276:        int lk,li,j,m,p,q,r,s,t,j0;
                    277:
                    278:        ak = a[k]; ai = a[i]; lk = l[k]; li = l[i];
                    279:        w = (ent *)alloca((lk+li)*sizeof(ent));
                    280:        p = 0; q = 0; j = 0;
                    281:        mul = mod-mul;
                    282:        while ( p < lk && q < li ) {
                    283:                if ( ak[p].j > ai[q].j ) {
                    284:                        w[j] = ak[p]; j++; p++;
                    285:                } else if ( ak[p].j < ai[q].j ) {
                    286:                        w[j].j = ai[q].j;
                    287:                        t = ai[q].e;
                    288:                        DMAR(t,mul,0,mod,r);
                    289:                        w[j].e = r;
                    290:                        j++; q++;
                    291:                } else {
                    292:                        t = ai[q].e; s = ak[p].e;
                    293:                        DMAR(t,mul,s,mod,r);
                    294:                        if ( r ) {
                    295:                                w[j].j = ai[q].j; w[j].e = r; j++;
                    296:                        }
                    297:                        p++; q++;
                    298:                }
                    299:        }
                    300:        if ( q == li )
                    301:                while ( p < lk ) {
                    302:                        w[j] = ak[p]; j++; p++;
                    303:                }
                    304:        else if ( p == lk )
                    305:                while ( q < li ) {
                    306:                        w[j].j = ai[q].j;
                    307:                        t = ai[q].e;
                    308:                        DMAR(t,mul,0,mod,r);
                    309:                        w[j].e = r;
                    310:                        j++; q++;
                    311:                }
                    312:        if ( j <= lk ) {
                    313:                for ( m = 0; m < j; m++ ) ak[m] = w[m];
                    314:        } else {
                    315:                a[k] = ak = (ent *)MALLOC_ATOMIC(j*sizeof(ent));
                    316:                for ( m = 0; m < j; m++ ) ak[m] = w[m];
                    317:        }
                    318:        l[k] = j;
                    319: }
                    320:
                    321: int solve_l(int *ll,ent **l,int n,int *rhs,int mod)
                    322: {
                    323:        int j,k,s,len;
                    324:        ent *p;
                    325:
                    326:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                    327:                len = ll[j]; p = l[j];
                    328:                for ( k = 0, s = 0; k < len; k++ )
                    329:                        s = dmar(p[k].e,rhs[p[k].j],s,mod);
                    330:                rhs[j] -=  s;
                    331:                if ( rhs[j] < 0 ) rhs[j] += mod;
                    332:        }
                    333: }
                    334:
                    335: int solve_u(int *ul,ent **u,int n,int *rhs,int mod)
                    336: {
                    337:        int j,k,s,len,inv;
                    338:        ent *p;
                    339:
                    340:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                    341:                len = ul[j]; p = u[j];
                    342:                for ( k = 1, s = 0; k < len; k++ )
                    343:                        s = dmar(p[k].e,rhs[p[k].j],s,mod);
                    344:                rhs[j] -=  s;
                    345:                if ( rhs[j] < 0 ) rhs[j] += mod;
                    346:                inv = invm((unsigned int)p[0].e,mod);
                    347:                rhs[j] = dmar(rhs[j],inv,0,mod);
                    348:        }
                    349: }
                    350:
1.24      noro      351: int comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      352: {
                    353:        return arf_comp(CO,*a,*b);
                    354: }
                    355:
                    356: static FUNC generic_comp_obj_func;
                    357: static NODE generic_comp_obj_arg;
1.60      ohara     358: static NODE generic_comp_obj_option;
1.1       noro      359:
1.24      noro      360: int generic_comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      361: {
                    362:        Q r;
                    363:
                    364:        BDY(generic_comp_obj_arg)=(pointer)(*a);
                    365:        BDY(NEXT(generic_comp_obj_arg))=(pointer)(*b);
1.60      ohara     366:        r = (Q)bevalf_with_opts(generic_comp_obj_func,generic_comp_obj_arg,generic_comp_obj_option);
1.1       noro      367:        if ( !r )
                    368:                return 0;
                    369:        else
                    370:                return SGN(r)>0?1:-1;
                    371: }
                    372:
                    373:
1.46      saito     374: void Pqsort(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      375: {
                    376:        VECT vect;
1.35      ohara     377:        NODE n,n1;
1.1       noro      378:        P p;
                    379:        V v;
1.34      noro      380:        FUNC func;
1.35      ohara     381:        int len,i;
                    382:        pointer *a;
                    383:        Obj t;
                    384:
                    385:        t = ARG0(arg);
                    386:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    387:         n = (NODE)BDY((LIST)t);
                    388:         len = length(n);
                    389:         MKVECT(vect,len);
                    390:         for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) ) {
                    391:             BDY(vect)[i] = BDY(n);
                    392:         }
                    393:
                    394:     }else if (OID(t) != O_VECT) {
                    395:         error("qsort : invalid argument");
                    396:     }else {
                    397:         vect = (VECT)t;
                    398:     }
1.1       noro      399:        if ( argc(arg) == 1 )
                    400:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))comp_obj);
                    401:        else {
                    402:                p = (P)ARG1(arg);
                    403:                if ( !p || OID(p)!=2 )
                    404:                        error("qsort : invalid argument");
                    405:                v = VR(p);
1.34      noro      406:                gen_searchf(NAME(v),&func);
                    407:                if ( !func ) {
                    408:                        if ( (int)v->attr != V_SR )
                    409:                                error("qsort : no such function");
                    410:                        func = (FUNC)v->priv;
                    411:                }
                    412:                generic_comp_obj_func = func;
1.60      ohara     413:                MKNODE(n,0,0); MKNODE(generic_comp_obj_arg,0,n);
                    414:                generic_comp_obj_option = current_option;
1.1       noro      415:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))generic_comp_obj);
                    416:        }
1.35      ohara     417:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    418:         a = BDY(vect);
                    419:         for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    420:             MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    421:         }
1.46      saito     422:         MKLIST(*rp,n);
1.35      ohara     423:     }else {
1.46      saito     424:         *rp = (LIST)vect;
1.35      ohara     425:     }
1.1       noro      426: }
                    427:
1.24      noro      428: void PNBmul_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      429: {
                    430:        GF2N a,b;
                    431:        GF2MAT mat;
                    432:        int n,w;
                    433:        unsigned int *ab,*bb;
                    434:        UP2 r;
                    435:
                    436:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    437:        b = (GF2N)ARG1(arg);
                    438:        mat = (GF2MAT)ARG2(arg);
                    439:        if ( !a || !b )
                    440:                *rp = 0;
                    441:        else {
                    442:                n = mat->row;
                    443:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    444:
                    445:                ab = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    446:                bzero((char *)ab,w*sizeof(unsigned int));
                    447:                bcopy(a->body->b,ab,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    448:
                    449:                bb = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    450:                bzero((char *)bb,w*sizeof(unsigned int));
                    451:                bcopy(b->body->b,bb,(b->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    452:
                    453:                NEWUP2(r,w);
                    454:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    455:                mul_nb(mat,ab,bb,r->b);
                    456:                r->w = w;
                    457:                _adjup2(r);
                    458:                if ( !r->w )
                    459:                        *rp = 0;
                    460:                else
                    461:                        MKGF2N(r,*rp);
                    462:        }
                    463: }
                    464:
1.24      noro      465: void Pmul_vect_mat_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      466: {
                    467:        GF2N a;
                    468:        GF2MAT mat;
                    469:        int n,w;
                    470:        unsigned int *b;
                    471:        UP2 r;
                    472:
                    473:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    474:        mat = (GF2MAT)ARG1(arg);
                    475:        if ( !a )
                    476:                *rp = 0;
                    477:        else {
                    478:                n = mat->row;
                    479:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    480:                b = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    481:                bzero((char *)b,w*sizeof(unsigned int));
                    482:                bcopy(a->body->b,b,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    483:                NEWUP2(r,w);
                    484:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    485:                mulgf2vectmat(mat->row,b,mat->body,r->b);
                    486:                r->w = w;
                    487:                _adjup2(r);
                    488:                if ( !r->w )
                    489:                        *rp = 0;
                    490:                else {
                    491:                        MKGF2N(r,*rp);
                    492:                }
                    493:        }
                    494: }
                    495:
1.24      noro      496: void Pbconvmat_gf2n(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      497: {
                    498:        P p0,p1;
                    499:        int to;
                    500:        GF2MAT p01,p10;
                    501:        GF2N root;
                    502:        NODE n0,n1;
                    503:
                    504:        p0 = (P)ARG0(arg);
                    505:        p1 = (P)ARG1(arg);
                    506:        to = ARG2(arg)?1:0;
                    507:        if ( argc(arg) == 4 ) {
                    508:                root = (GF2N)ARG3(arg);
                    509:                compute_change_of_basis_matrix_with_root(p0,p1,to,root,&p01,&p10);
                    510:        } else
                    511:                compute_change_of_basis_matrix(p0,p1,to,&p01,&p10);
                    512:        MKNODE(n1,p10,0); MKNODE(n0,p01,n1);
                    513:        MKLIST(*rp,n0);
                    514: }
                    515:
1.24      noro      516: void Pmulmat_gf2n(NODE arg,GF2MAT *rp)
1.1       noro      517: {
                    518:        GF2MAT m;
                    519:
                    520:        if ( !compute_multiplication_matrix((P)ARG0(arg),&m) )
                    521:                error("mulmat_gf2n : input is not a normal polynomial");
                    522:        *rp = m;
                    523: }
                    524:
1.24      noro      525: void Psepmat_destructive(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      526: {
                    527:        MAT mat,mat1;
                    528:        int i,j,row,col;
                    529:        Q **a,**a1;
                    530:        Q ent;
                    531:        N nm,mod,rem,quo;
                    532:        int sgn;
                    533:        NODE n0,n1;
                    534:
                    535:        mat = (MAT)ARG0(arg); mod = NM((Q)ARG1(arg));
                    536:        row = mat->row; col = mat->col;
                    537:        MKMAT(mat1,row,col);
                    538:        a = (Q **)mat->body; a1 = (Q **)mat1->body;
                    539:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    540:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                    541:                        ent = a[i][j];
                    542:                        if ( !ent )
                    543:                                continue;
                    544:                        nm = NM(ent);
                    545:                        sgn = SGN(ent);
                    546:                        divn(nm,mod,&quo,&rem);
                    547: /*                     if ( quo != nm && rem != nm ) */
1.61      noro      548: /*                             GCFREE(nm); */
                    549: /*                     GCFREE(ent); */
1.1       noro      550:                        NTOQ(rem,sgn,a[i][j]); NTOQ(quo,sgn,a1[i][j]);
                    551:                }
                    552:        MKNODE(n1,mat1,0); MKNODE(n0,mat,n1);
                    553:        MKLIST(*rp,n0);
                    554: }
                    555:
1.24      noro      556: void Psepvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      557: {
                    558:        sepvect((VECT)ARG0(arg),QTOS((Q)ARG1(arg)),rp);
                    559: }
                    560:
1.24      noro      561: void sepvect(VECT v,int d,VECT *rp)
1.1       noro      562: {
                    563:        int i,j,k,n,q,q1,r;
                    564:        pointer *pv,*pw,*pu;
                    565:        VECT w,u;
                    566:
                    567:        n = v->len;
                    568:        if ( d > n )
                    569:                d = n;
                    570:        q = n/d; r = n%d; q1 = q+1;
                    571:        MKVECT(w,d); *rp = w;
                    572:        pv = BDY(v); pw = BDY(w); k = 0;
                    573:        for ( i = 0; i < r; i++ ) {
                    574:                MKVECT(u,q1); pw[i] = (pointer)u;
                    575:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q1; j++, k++ )
                    576:                        pu[j] = pv[k];
                    577:        }
                    578:        for ( ; i < d; i++ ) {
                    579:                MKVECT(u,q); pw[i] = (pointer)u;
                    580:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q; j++, k++ )
                    581:                        pu[j] = pv[k];
                    582:        }
                    583: }
                    584:
1.24      noro      585: void Pnewvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      586: {
                    587:        int len,i,r;
                    588:        VECT vect;
                    589:        pointer *vb;
                    590:        LIST list;
                    591:        NODE tn;
                    592:
                    593:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newvect");
                    594:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
1.5       noro      595:        if ( len < 0 )
1.1       noro      596:                error("newvect : invalid size");
                    597:        MKVECT(vect,len);
                    598:        if ( argc(arg) == 2 ) {
                    599:                list = (LIST)ARG1(arg);
                    600:                asir_assert(list,O_LIST,"newvect");
1.56      ohara     601: #if 0
1.1       noro      602:                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    603:                if ( r > len ) {
                    604:                        *rp = vect;
                    605:                        return;
                    606:                }
1.56      ohara     607: #endif
1.1       noro      608:                for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    609:                        vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    610:        }
                    611:        *rp = vect;
1.14      noro      612: }
                    613:
1.28      saito     614: void Pvect(NODE arg,VECT *rp) {
1.62      ohara     615:        int len,i;
1.28      saito     616:        VECT vect;
                    617:        pointer *vb;
                    618:        NODE tn;
                    619:
                    620:        if ( !arg ) {
                    621:                *rp =0;
                    622:                return;
                    623:        }
                    624:
                    625:        for (len = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), len++);
1.29      saito     626:        if ( len == 1 ) {
                    627:                if ( ARG0(arg) != 0 ) {
                    628:                        switch ( OID(ARG0(arg)) ) {
                    629:                                case O_VECT:
                    630:                                        *rp = ARG0(arg);
                    631:                                        return;
                    632:                                case O_LIST:
                    633:                                        for ( len = 0, tn = ARG0(arg); tn; tn = NEXT(tn), len++ );
                    634:                                        MKVECT(vect,len-1);
                    635:                                        for ( i = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)), vb =BDY(vect);
                    636:                                                        tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    637:                                                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    638:                                        *rp=vect;
                    639:                                        return;
                    640:                        }
                    641:                }
                    642:        }
1.28      saito     643:        MKVECT(vect,len);
                    644:        for ( i = 0, tn = arg, vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    645:                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    646:        *rp = vect;
                    647: }
                    648:
1.24      noro      649: void Pexponent_vector(NODE arg,DP *rp)
1.14      noro      650: {
                    651:        nodetod(arg,rp);
1.9       noro      652: }
                    653:
1.24      noro      654: void Pnewbytearray(NODE arg,BYTEARRAY *rp)
1.9       noro      655: {
                    656:        int len,i,r;
                    657:        BYTEARRAY array;
                    658:        unsigned char *vb;
1.10      noro      659:        char *str;
1.9       noro      660:        LIST list;
                    661:        NODE tn;
1.51      noro      662:        int ac;
                    663:        struct stat sbuf;
                    664:        char *fname;
                    665:        FILE *fp;
                    666:
                    667:        ac = argc(arg);
                    668:        if ( ac == 1 ) {
1.57      noro      669:                if ( !OID((Obj)ARG0(arg)) ) error("newbytearray : invalid argument");
                    670:                switch ( OID((Obj)ARG0(arg)) ) {
                    671:                        case O_STR:
                    672:                                fname = BDY((STRING)ARG0(arg));
                    673:                                fp = fopen(fname,"rb");
                    674:                                if ( !fp ) error("newbytearray : fopen failed");
                    675:                                if ( stat(fname,&sbuf) < 0 )
                    676:                                        error("newbytearray : stat failed");
                    677:                                len = sbuf.st_size;
                    678:                                MKBYTEARRAY(array,len);
                    679:                                fread(BDY(array),len,sizeof(char),fp);
                    680:                                break;
                    681:                        case O_N:
                    682:                                if ( !RATN(ARG0(arg)) )
                    683:                                        error("newbytearray : invalid argument");
                    684:                                len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    685:                                if ( len < 0 )
                    686:                                        error("newbytearray : invalid size");
                    687:                                MKBYTEARRAY(array,len);
                    688:                                break;
                    689:                        default:
                    690:                                error("newbytearray : invalid argument");
                    691:                }
1.51      noro      692:        } else if ( ac == 2 ) {
                    693:                asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newbytearray");
                    694:                len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    695:                if ( len < 0 )
                    696:                        error("newbytearray : invalid size");
                    697:                MKBYTEARRAY(array,len);
1.10      noro      698:                if ( !ARG1(arg) )
                    699:                        error("newbytearray : invalid initialization");
                    700:                switch ( OID((Obj)ARG1(arg)) ) {
                    701:                        case O_LIST:
                    702:                                list = (LIST)ARG1(arg);
                    703:                                asir_assert(list,O_LIST,"newbytearray");
                    704:                                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    705:                                if ( r <= len ) {
                    706:                                        for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(array); tn;
                    707:                                                i++, tn = NEXT(tn) )
                    708:                                                vb[i] = (unsigned char)QTOS((Q)BDY(tn));
                    709:                                }
                    710:                                break;
                    711:                        case O_STR:
                    712:                                str = BDY((STRING)ARG1(arg));
                    713:                                r = strlen(str);
                    714:                                if ( r <= len )
                    715:                                        bcopy(str,BDY(array),r);
                    716:                                break;
                    717:                        default:
                    718:                                if ( !ARG1(arg) )
                    719:                                        error("newbytearray : invalid initialization");
1.9       noro      720:                }
1.51      noro      721:        } else
                    722:                error("newbytearray : invalid argument");
1.9       noro      723:        *rp = array;
1.49      noro      724: }
                    725:
                    726: #define MEMORY_GETPOINT(a,len,x,y) (((a)[(len)*(y)+((x)>>3)])&(1<<((x)&7)))
                    727:
                    728: void Pmemoryplot_to_coord(NODE arg,LIST *rp)
                    729: {
                    730:        int len,blen,y,i,j;
1.51      noro      731:        unsigned char *a;
1.49      noro      732:        NODE r0,r,n;
                    733:        LIST l;
                    734:        BYTEARRAY ba;
                    735:        Q iq,jq;
                    736:
                    737:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"memoryplot_to_coord");
                    738:        arg = BDY((LIST)ARG0(arg));
                    739:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    740:        blen = (len+7)/8;
                    741:        y = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    742:        ba = (BYTEARRAY)ARG2(arg); a = ba->body;
                    743:        r0 = 0;
                    744:        for ( j = 0; j < y; j++ )
                    745:                for ( i = 0; i < len; i++ )
                    746:                        if ( MEMORY_GETPOINT(a,blen,i,j) ) {
                    747:                                NEXTNODE(r0,r);
                    748:                                STOQ(i,iq); STOQ(j,jq);
                    749:                                n = mknode(2,iq,jq);
                    750:                                MKLIST(l,n);
                    751:                                BDY(r) = l;
                    752:                        }
                    753:        if ( r0 ) NEXT(r) = 0;
                    754:        MKLIST(*rp,r0);
1.1       noro      755: }
                    756:
1.24      noro      757: void Pnewmat(NODE arg,MAT *rp)
1.1       noro      758: {
                    759:        int row,col;
                    760:        int i,j,r,c;
                    761:        NODE tn,sn;
                    762:        MAT m;
                    763:        pointer **mb;
                    764:        LIST list;
                    765:
                    766:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newmat");
                    767:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"newmat");
                    768:        row = QTOS((Q)ARG0(arg)); col = QTOS((Q)ARG1(arg));
1.5       noro      769:        if ( row < 0 || col < 0 )
1.1       noro      770:                error("newmat : invalid size");
                    771:        MKMAT(m,row,col);
                    772:        if ( argc(arg) == 3 ) {
                    773:                list = (LIST)ARG2(arg);
                    774:                asir_assert(list,O_LIST,"newmat");
                    775:                for ( r = 0, c = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) ) {
                    776:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) );
                    777:                        c = MAX(c,j);
                    778:                }
                    779:                if ( (r > row) || (c > col) ) {
                    780:                        *rp = m;
                    781:                        return;
                    782:                }
                    783:                for ( i = 0, tn = BDY(list), mb = BDY(m); tn; i++, tn = NEXT(tn) ) {
                    784:                        asir_assert(BDY(tn),O_LIST,"newmat");
                    785:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) )
                    786:                                mb[i][j] = (pointer)BDY(sn);
                    787:                }
                    788:        }
1.28      saito     789:        *rp = m;
                    790: }
                    791:
                    792: void Pmat(NODE arg, MAT *rp)
                    793: {
                    794:        int row,col;
1.29      saito     795:        int i;
1.28      saito     796:        MAT m;
                    797:        pointer **mb;
1.29      saito     798:        pointer *ent;
1.28      saito     799:        NODE tn, sn;
1.29      saito     800:        VECT v;
1.28      saito     801:
                    802:        if ( !arg ) {
                    803:                *rp =0;
                    804:                return;
                    805:        }
                    806:
                    807:        for (row = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     808:        if ( row == 1 ) {
                    809:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    810:                        *rp=ARG0(arg);
                    811:                        return;
                    812:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    813:                        error("mat : invalid argument");
                    814:                }
                    815:        }
1.29      saito     816:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    817:                v = ARG0(arg);
                    818:                col = v->len;
                    819:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    820:                for (col = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     821:        } else {
                    822:                error("mat : invalid argument");
1.29      saito     823:        }
                    824:
1.28      saito     825:        MKMAT(m,row,col);
1.29      saito     826:        for (row = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), row++) {
                    827:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    828:                        error("mat : invalid argument");
                    829:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    830:                        v = tn->body;
                    831:                        ent = BDY(v);
                    832:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[row][i] = (Obj)ent[i];
                    833:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    834:                        for (col = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; col++, sn = NEXT(sn) )
                    835:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    836:                } else {
                    837:                        error("mat : invalid argument");
                    838:                }
                    839:        }
                    840:        *rp = m;
                    841: }
                    842:
                    843: void Pmatc(NODE arg, MAT *rp)
                    844: {
                    845:        int row,col;
                    846:        int i;
                    847:        MAT m;
                    848:        pointer **mb;
                    849:        pointer *ent;
                    850:        NODE tn, sn;
                    851:        VECT v;
                    852:
                    853:        if ( !arg ) {
                    854:                *rp =0;
                    855:                return;
                    856:        }
                    857:
                    858:        for (col = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     859:        if ( col == 1 ) {
                    860:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    861:                        *rp=ARG0(arg);
                    862:                        return;
                    863:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    864:                        error("matc : invalid argument");
                    865:                }
                    866:        }
1.29      saito     867:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    868:                v = ARG0(arg);
                    869:                row = v->len;
                    870:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    871:                for (row = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     872:        } else {
                    873:                error("matc : invalid argument");
1.29      saito     874:        }
                    875:
                    876:        MKMAT(m,row,col);
                    877:        for (col = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), col++) {
                    878:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    879:                        error("matc : invalid argument");
                    880:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    881:                        v = tn->body;
                    882:                        ent = BDY(v);
                    883:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[i][col] = (Obj)ent[i];
                    884:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    885:                        for (row = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; row++, sn = NEXT(sn) )
                    886:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    887:                } else {
                    888:                        error("matc : invalid argument");
                    889:                }
                    890:        }
1.1       noro      891:        *rp = m;
                    892: }
                    893:
1.24      noro      894: void Pvtol(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      895: {
                    896:        NODE n,n1;
                    897:        VECT v;
                    898:        pointer *a;
                    899:        int len,i;
                    900:
1.66      ohara     901:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    902:                *rp = ARG0(arg);
                    903:                return;
                    904:        }
1.1       noro      905:        asir_assert(ARG0(arg),O_VECT,"vtol");
                    906:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len; a = BDY(v);
                    907:        for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    908:                MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    909:        }
                    910:        MKLIST(*rp,n);
1.33      noro      911: }
                    912:
                    913: void Pltov(NODE arg,VECT *rp)
                    914: {
                    915:        NODE n;
1.66      ohara     916:        VECT v,v0;
1.33      noro      917:        int len,i;
                    918:
1.66      ohara     919:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    920:                v0 = (VECT)ARG0(arg); len = v0->len;
                    921:                MKVECT(v,len);
                    922:                for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    923:                        BDY(v)[i] = BDY(v0)[i];
                    924:                }
                    925:                *rp = v;
                    926:                return;
                    927:        }
1.33      noro      928:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"ltov");
                    929:        n = (NODE)BDY((LIST)ARG0(arg));
                    930:        len = length(n);
                    931:        MKVECT(v,len);
                    932:        for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) )
                    933:                BDY(v)[i] = BDY(n);
                    934:        *rp = v;
1.1       noro      935: }
                    936:
1.24      noro      937: void Premainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      938: {
                    939:        Obj a;
                    940:        VECT v,w;
                    941:        MAT m,l;
                    942:        pointer *vb,*wb;
                    943:        pointer **mb,**lb;
                    944:        int id,i,j,n,row,col,t,smd,sgn;
                    945:        Q md,q;
                    946:
                    947:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    948:        if ( !a )
                    949:                *rp = 0;
                    950:        else {
                    951:                id = OID(a);
                    952:                switch ( id ) {
                    953:                        case O_N:
                    954:                        case O_P:
                    955:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    956:                        case O_VECT:
                    957:                                smd = QTOS(md);
                    958:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    959:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    960:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    961:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    962:                                                sgn = SGN(q); t = rem(NM(q),smd);
                    963:                                                STOQ(t,q);
                    964:                                                if ( q )
                    965:                                                        SGN(q) = sgn;
                    966:                                        }
                    967:                                        wb[i] = (pointer)q;
                    968:                                }
                    969:                                *rp = (Obj)w;
                    970:                                break;
                    971:                        case O_MAT:
                    972:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                    973:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                    974:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    975:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                    976:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                    977:                                *rp = (Obj)l;
                    978:                                break;
                    979:                        default:
                    980:                                error("remainder : invalid argument");
                    981:                }
                    982:        }
                    983: }
                    984:
1.24      noro      985: void Psremainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      986: {
                    987:        Obj a;
                    988:        VECT v,w;
                    989:        MAT m,l;
                    990:        pointer *vb,*wb;
                    991:        pointer **mb,**lb;
                    992:        unsigned int t,smd;
                    993:        int id,i,j,n,row,col;
                    994:        Q md,q;
                    995:
                    996:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    997:        if ( !a )
                    998:                *rp = 0;
                    999:        else {
                   1000:                id = OID(a);
                   1001:                switch ( id ) {
                   1002:                        case O_N:
                   1003:                        case O_P:
                   1004:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                   1005:                        case O_VECT:
                   1006:                                smd = QTOS(md);
                   1007:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                   1008:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                   1009:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1010:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                   1011:                                                t = (unsigned int)rem(NM(q),smd);
                   1012:                                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1013:                                                        t = (smd - t) % smd;
                   1014:                                                UTOQ(t,q);
                   1015:                                        }
                   1016:                                        wb[i] = (pointer)q;
                   1017:                                }
                   1018:                                *rp = (Obj)w;
                   1019:                                break;
                   1020:                        case O_MAT:
                   1021:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                   1022:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                   1023:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1024:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                   1025:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                   1026:                                *rp = (Obj)l;
                   1027:                                break;
                   1028:                        default:
                   1029:                                error("remainder : invalid argument");
                   1030:                }
                   1031:        }
                   1032: }
                   1033:
1.24      noro     1034: void Psize(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     1035: {
                   1036:
                   1037:        int n,m;
                   1038:        Q q;
                   1039:        NODE t,s;
                   1040:
                   1041:        if ( !ARG0(arg) )
                   1042:                 t = 0;
                   1043:        else {
                   1044:                switch (OID(ARG0(arg))) {
                   1045:                        case O_VECT:
                   1046:                                n = ((VECT)ARG0(arg))->len;
                   1047:                                STOQ(n,q); MKNODE(t,q,0);
                   1048:                                break;
                   1049:                        case O_MAT:
                   1050:                                n = ((MAT)ARG0(arg))->row; m = ((MAT)ARG0(arg))->col;
1.43      saito    1051:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                   1052:                                break;
                   1053:                        case O_IMAT:
                   1054:                                n = ((IMAT)ARG0(arg))->row; m = ((IMAT)ARG0(arg))->col;
1.1       noro     1055:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                   1056:                                break;
                   1057:                        default:
                   1058:                                error("size : invalid argument"); break;
                   1059:                }
                   1060:        }
                   1061:        MKLIST(*rp,t);
                   1062: }
                   1063:
1.24      noro     1064: void Pdet(NODE arg,P *rp)
1.1       noro     1065: {
                   1066:        MAT m;
                   1067:        int n,i,j,mod;
                   1068:        P d;
                   1069:        P **mat,**w;
                   1070:
                   1071:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1072:        asir_assert(m,O_MAT,"det");
                   1073:        if ( m->row != m->col )
                   1074:                error("det : non-square matrix");
                   1075:        else if ( argc(arg) == 1 )
                   1076:                detp(CO,(P **)BDY(m),m->row,rp);
                   1077:        else {
                   1078:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                   1079:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                   1080:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1081:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                   1082:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                   1083:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                   1084:                mptop(d,rp);
1.23      noro     1085:        }
                   1086: }
                   1087:
1.24      noro     1088: void Pinvmat(NODE arg,LIST *rp)
1.23      noro     1089: {
                   1090:        MAT m,r;
                   1091:        int n,i,j,mod;
                   1092:        P dn;
                   1093:        P **mat,**imat,**w;
                   1094:        NODE nd;
                   1095:
                   1096:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1097:        asir_assert(m,O_MAT,"invmat");
                   1098:        if ( m->row != m->col )
                   1099:                error("invmat : non-square matrix");
                   1100:        else if ( argc(arg) == 1 ) {
                   1101:                n = m->row;
                   1102:                invmatp(CO,(P **)BDY(m),n,&imat,&dn);
                   1103:                NEWMAT(r); r->row = n; r->col = n; r->body = (pointer **)imat;
                   1104:                nd = mknode(2,r,dn);
                   1105:                MKLIST(*rp,nd);
                   1106:        } else {
                   1107:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                   1108:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                   1109:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1110:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                   1111:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                   1112: #if 0
                   1113:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                   1114:                mptop(d,rp);
                   1115: #else
                   1116:                error("not implemented yet");
                   1117: #endif
1.1       noro     1118:        }
1.25      noro     1119: }
                   1120:
                   1121: /*
                   1122:        input : a row x col matrix A
                   1123:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                   1124:
1.45      noro     1125:        output : [B,D,R,C]
1.25      noro     1126:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
1.45      noro     1127:                D : the denominator
1.25      noro     1128:                R : a vector of length rank(A)
                   1129:                C : a vector of length col-rank(A)
1.45      noro     1130:                B[I] <-> D*x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
1.25      noro     1131: */
                   1132:
                   1133: void Pgeneric_gauss_elim(NODE arg,LIST *rp)
                   1134: {
1.48      noro     1135:        NODE n0,opt,p;
1.25      noro     1136:        MAT m,nm;
                   1137:        int *ri,*ci;
                   1138:        VECT rind,cind;
                   1139:        Q dn,q;
1.62      ohara    1140:        int i,row,col,t,rank;
1.48      noro     1141:        int is_hensel = 0;
                   1142:        char *key;
                   1143:        Obj value;
                   1144:
                   1145:        if ( current_option ) {
                   1146:                for ( opt = current_option; opt; opt = NEXT(opt) ) {
                   1147:                        p = BDY((LIST)BDY(opt));
                   1148:                        key = BDY((STRING)BDY(p));
                   1149:                        value = (Obj)BDY(NEXT(p));
                   1150:                        if ( !strcmp(key,"hensel") && value ) {
                   1151:                                is_hensel = value ? 1 : 0;
                   1152:                                break;
                   1153:                        }
                   1154:                }
                   1155:        }
1.25      noro     1156:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim");
                   1157:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1158:        row = m->row; col = m->col;
1.48      noro     1159:        if ( is_hensel )
                   1160:                rank = generic_gauss_elim_hensel(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
                   1161:        else
                   1162:                rank = generic_gauss_elim(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
1.25      noro     1163:        t = col-rank;
                   1164:        MKVECT(rind,rank);
                   1165:        MKVECT(cind,t);
                   1166:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1167:                STOQ(ri[i],q);
                   1168:                BDY(rind)[i] = (pointer)q;
                   1169:        }
                   1170:        for ( i = 0; i < t; i++ ) {
                   1171:                STOQ(ci[i],q);
                   1172:                BDY(cind)[i] = (pointer)q;
                   1173:        }
                   1174:        n0 = mknode(4,nm,dn,rind,cind);
                   1175:        MKLIST(*rp,n0);
1.1       noro     1176: }
                   1177:
                   1178: /*
                   1179:        input : a row x col matrix A
                   1180:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                   1181:
                   1182:        output : [B,R,C]
                   1183:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
                   1184:                R : a vector of length rank(A)
                   1185:                C : a vector of length col-rank(A)
1.47      noro     1186:                RN : a vector of length rank(A) indicating useful rows
                   1187:
1.1       noro     1188:                B[I] <-> x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
                   1189: */
                   1190:
1.24      noro     1191: void Pgeneric_gauss_elim_mod(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     1192: {
                   1193:        NODE n0;
                   1194:        MAT m,mat;
1.47      noro     1195:        VECT rind,cind,rnum;
1.1       noro     1196:        Q **tmat;
1.47      noro     1197:        int **wmat,**row0;
                   1198:        Q *rib,*cib,*rnb;
                   1199:        int *colstat,*p;
1.1       noro     1200:        Q q;
1.24      noro     1201:        int md,i,j,k,l,row,col,t,rank;
1.1       noro     1202:
                   1203:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim_mod");
                   1204:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"generic_gauss_elim_mod");
                   1205:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1206:        row = m->row; col = m->col; tmat = (Q **)m->body;
                   1207:        wmat = (int **)almat(row,col);
1.47      noro     1208:
                   1209:        row0 = (int **)ALLOCA(row*sizeof(int *));
                   1210:        for ( i = 0; i < row; i++ ) row0[i] = wmat[i];
                   1211:
1.1       noro     1212:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1213:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1214:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1215:                        if ( q = (Q)tmat[i][j] ) {
                   1216:                                t = rem(NM(q),md);
                   1217:                                if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1218:                                        t = (md - t) % md;
                   1219:                                wmat[i][j] = t;
                   1220:                        } else
                   1221:                                wmat[i][j] = 0;
                   1222:        rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,colstat);
                   1223:
1.47      noro     1224:        MKVECT(rnum,rank);
                   1225:        rnb = (Q *)rnum->body;
                   1226:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1227:                for ( j = 0, p = wmat[i]; j < row; j++ )
                   1228:                        if ( p == row0[j] )
                   1229:                                STOQ(j,rnb[i]);
                   1230:
1.1       noro     1231:        MKMAT(mat,rank,col-rank);
                   1232:        tmat = (Q **)mat->body;
                   1233:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1234:                for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   1235:                        if ( !colstat[j] ) {
                   1236:                                UTOQ(wmat[i][j],tmat[i][k]); k++;
                   1237:                        }
                   1238:
                   1239:        MKVECT(rind,rank);
                   1240:        MKVECT(cind,col-rank);
                   1241:        rib = (Q *)rind->body; cib = (Q *)cind->body;
                   1242:        for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1243:                if ( colstat[j] ) {
                   1244:                        STOQ(j,rib[k]); k++;
                   1245:                } else {
                   1246:                        STOQ(j,cib[l]); l++;
                   1247:                }
1.47      noro     1248:        n0 = mknode(4,mat,rind,cind,rnum);
1.1       noro     1249:        MKLIST(*rp,n0);
                   1250: }
                   1251:
1.24      noro     1252: void Pleqm(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     1253: {
                   1254:        MAT m;
                   1255:        VECT vect;
                   1256:        pointer **mat;
                   1257:        Q *v;
                   1258:        Q q;
                   1259:        int **wmat;
                   1260:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   1261:
                   1262:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm");
                   1263:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm");
                   1264:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1265:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1266:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1267:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1268:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1269:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1270:                                t = rem(NM(q),md);
                   1271:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1272:                                        t = (md - t) % md;
                   1273:                                wmat[i][j] = t;
                   1274:                        } else
                   1275:                                wmat[i][j] = 0;
                   1276:        status = gauss_elim_mod(wmat,row,col,md);
                   1277:        if ( status < 0 )
                   1278:                *rp = 0;
                   1279:        else if ( status > 0 )
                   1280:                *rp = (VECT)ONE;
                   1281:        else {
                   1282:                n = col - 1;
                   1283:                MKVECT(vect,n);
                   1284:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   1285:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   1286:                }
                   1287:                *rp = vect;
                   1288:        }
                   1289: }
                   1290:
1.24      noro     1291: int gauss_elim_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     1292: {
                   1293:        int i,j,k,inv,a,n;
                   1294:        int *t,*pivot;
                   1295:
                   1296:        n = col - 1;
                   1297:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1298:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1299:                if ( i == row )
                   1300:                        return 1;
                   1301:                if ( i != j ) {
                   1302:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1303:                }
                   1304:                pivot = mat[j];
                   1305:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1306:                for ( k = j; k <= n; k++ ) {
                   1307: /*                     pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md); */
                   1308:                        DMAR(pivot[k],inv,0,md,pivot[k])
                   1309:                }
                   1310:                for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1311:                        t = mat[i];
                   1312:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   1313:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ ) {
1.8       noro     1314:                                        unsigned int tk;
1.1       noro     1315: /*                                     t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md); */
1.8       noro     1316:                                        DMAR(pivot[k],a,t[k],md,tk)
                   1317:                                        t[k] = tk;
1.1       noro     1318:                                }
                   1319:                }
                   1320:        }
                   1321:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   1322:        if ( i == row )
                   1323:                return 0;
                   1324:        else
                   1325:                return -1;
                   1326: }
                   1327:
1.4       noro     1328: struct oEGT eg_mod,eg_elim,eg_elim1,eg_elim2,eg_chrem,eg_gschk,eg_intrat,eg_symb;
1.31      noro     1329: struct oEGT eg_conv;
1.1       noro     1330:
1.24      noro     1331: int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.1       noro     1332: {
                   1333:        int **wmat;
                   1334:        Q **bmat;
                   1335:        N **tmat;
                   1336:        Q *bmi;
                   1337:        N *tmi;
                   1338:        Q q;
                   1339:        int *wmi;
                   1340:        int *colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                   1341:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
                   1342:        N m1,m2,m3,s,u;
                   1343:        MAT r,crmat;
                   1344:        struct oEGT tmp0,tmp1;
                   1345:        struct oEGT eg_mod_split,eg_elim_split,eg_chrem_split;
                   1346:        struct oEGT eg_intrat_split,eg_gschk_split;
                   1347:        int ret;
                   1348:
                   1349:        init_eg(&eg_mod_split); init_eg(&eg_chrem_split);
                   1350:        init_eg(&eg_elim_split); init_eg(&eg_intrat_split);
                   1351:        init_eg(&eg_gschk_split);
                   1352:        bmat = (Q **)mat->body;
                   1353:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1354:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1355:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1356:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1357:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.11      noro     1358:                if ( DP_Print ) {
1.2       noro     1359:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                   1360:                }
1.12      noro     1361:                md = get_lprime(ind);
1.1       noro     1362:                get_eg(&tmp0);
                   1363:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1364:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1365:                                if ( q = (Q)bmi[j] ) {
                   1366:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1367:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1368:                                                t = (md - t) % md;
                   1369:                                        wmi[j] = t;
                   1370:                                } else
                   1371:                                        wmi[j] = 0;
                   1372:                get_eg(&tmp1);
                   1373:                add_eg(&eg_mod,&tmp0,&tmp1);
                   1374:                add_eg(&eg_mod_split,&tmp0,&tmp1);
                   1375:                get_eg(&tmp0);
                   1376:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                   1377:                get_eg(&tmp1);
                   1378:                add_eg(&eg_elim,&tmp0,&tmp1);
                   1379:                add_eg(&eg_elim_split,&tmp0,&tmp1);
                   1380:                if ( !ind ) {
                   1381: RESET:
                   1382:                        UTON(md,m1);
                   1383:                        rank0 = rank;
                   1384:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                   1385:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                   1386:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                   1387:                        tmat = (N **)crmat->body;
                   1388:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1389:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1390:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1391:                                                UTON(wmi[j],tmi[k]); k++;
                   1392:                                        }
                   1393:                } else {
                   1394:                        if ( rank < rank0 ) {
1.11      noro     1395:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1396:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
1.2       noro     1397:                                        fflush(asir_out);
                   1398:                                }
1.1       noro     1399:                                continue;
                   1400:                        } else if ( rank > rank0 ) {
1.11      noro     1401:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1402:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
1.2       noro     1403:                                        fflush(asir_out);
                   1404:                                }
1.1       noro     1405:                                goto RESET;
                   1406:                        } else {
                   1407:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                   1408:                                if ( j < col ) {
1.11      noro     1409:                                        if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1410:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
1.2       noro     1411:                                                fflush(asir_out);
                   1412:                                        }
1.1       noro     1413:                                        goto RESET;
                   1414:                                }
                   1415:                        }
                   1416:
                   1417:                        get_eg(&tmp0);
                   1418:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1419:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1420:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1421:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1422:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1423:                                                if ( tmi[k] ) {
                   1424:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1425:                                                        t = rem(tmi[k],md);
                   1426:                                                        if ( wmi[j] >= t )
                   1427:                                                                t = wmi[j]-t;
                   1428:                                                        else
                   1429:                                                                t = md-(t-wmi[j]);
                   1430:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1431:                                                        UTON(t1,u);
                   1432:                                                        muln(m1,u,&s);
                   1433:                                                        addn(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                   1434:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                   1435:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1436:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                   1437:                                                        UTON(t,u);
                   1438:                                                        muln(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                   1439:                                                }
                   1440:                                                k++;
                   1441:                                        }
                   1442:                        m1 = m3;
                   1443:                        get_eg(&tmp1);
                   1444:                        add_eg(&eg_chrem,&tmp0,&tmp1);
                   1445:                        add_eg(&eg_chrem_split,&tmp0,&tmp1);
                   1446:
                   1447:                        get_eg(&tmp0);
1.38      noro     1448:                        if ( ind % F4_INTRAT_PERIOD )
1.13      noro     1449:                                ret = 0;
                   1450:                        else
                   1451:                                ret = intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
1.1       noro     1452:                        get_eg(&tmp1);
                   1453:                        add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1454:                        add_eg(&eg_intrat_split,&tmp0,&tmp1);
                   1455:                        if ( ret ) {
                   1456:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1457:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1458:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1459:                                        if ( colstat[j] )
                   1460:                                                rind[k++] = j;
                   1461:                                        else
                   1462:                                                cind[l++] = j;
                   1463:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1464:                                if ( gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) ) {
                   1465:                                        get_eg(&tmp1);
                   1466:                                        add_eg(&eg_gschk,&tmp0,&tmp1);
                   1467:                                        add_eg(&eg_gschk_split,&tmp0,&tmp1);
1.11      noro     1468:                                        if ( DP_Print ) {
1.3       noro     1469:                                                print_eg("Mod",&eg_mod_split);
                   1470:                                                print_eg("Elim",&eg_elim_split);
                   1471:                                                print_eg("ChRem",&eg_chrem_split);
                   1472:                                                print_eg("IntRat",&eg_intrat_split);
                   1473:                                                print_eg("Check",&eg_gschk_split);
                   1474:                                                fflush(asir_out);
                   1475:                                        }
                   1476:                                        return rank;
                   1477:                                }
                   1478:                        }
                   1479:                }
                   1480:        }
                   1481: }
                   1482:
1.64      noro     1483: void lu_dec_cr(MAT mat,MAT lu,Q *dn,int **perm);
                   1484:
1.53      noro     1485: /* XXX broken */
1.64      noro     1486: void lu_dec_cr(MAT mat,MAT lu,Q *dn,int **perm)
1.53      noro     1487: {
                   1488:        Q **a0,**b;
                   1489:        Q *aiq;
                   1490:        N **a;
                   1491:        N *ai;
                   1492:        Q q,q1,dn2,a1,q0,bik;
                   1493:        MAT m;
                   1494:        unsigned int md;
                   1495:        int n,ind,i,j,rank,t,inv,t1,ret,min,k;
                   1496:        int **w;
                   1497:        int *wi,*rinfo0,*rinfo;
                   1498:        N m1,m2,m3,u,s;
                   1499:
                   1500:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1501:        n = mat->row;
                   1502:        if ( n != mat->col )
                   1503:                error("lu_dec_cr : non-square matrix");
                   1504:        w = (int **)almat(n,n);
                   1505:        MKMAT(m,n,n);
                   1506:        a = (N **)m->body;
                   1507:        UTON(1,m1);
                   1508:        rinfo0 = 0;
                   1509:        ind = 0;
                   1510:        while ( 1 ) {
                   1511:                md = get_lprime(ind);
                   1512:                /* mat mod md */
                   1513:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1514:                        for ( j = 0, aiq = a0[i], wi = w[i]; j < n; j++ )
                   1515:                                if ( q = aiq[j] ) {
                   1516:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1517:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1518:                                                t = (md - t) % md;
                   1519:                                        wi[j] = t;
                   1520:                                } else
                   1521:                                        wi[j] = 0;
                   1522:
                   1523:                if ( !lu_mod((unsigned int **)w,n,md,&rinfo) ) continue;
                   1524:                printf("."); fflush(stdout);
                   1525:                if ( !rinfo0 )
                   1526:                        *perm = rinfo0 = rinfo;
                   1527:                else {
                   1528:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1529:                                if ( rinfo[i] != rinfo0[i] ) break;
                   1530:                        if ( i < n ) continue;
                   1531:                }
                   1532:                if ( UNIN(m1) ) {
                   1533:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1534:                                for ( j = 0, ai = a[i], wi = w[i]; j < n; j++ ) {
                   1535:                                        UTON(wi[j],u); ai[j] = u;
                   1536:                                }
                   1537:                        UTON(md,m1);
                   1538:                } else {
                   1539:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1540:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1541:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1542:                                for ( j = 0, ai = a[i], wi = w[i]; j < n; j++ )
                   1543:                                        if ( ai[i] ) {
                   1544:                                        /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1545:                                                t = rem(ai[j],md);
                   1546:                                                if ( wi[j] >= t )
                   1547:                                                        t = wi[j]-t;
                   1548:                                                else
                   1549:                                                        t = md-(t-wi[j]);
                   1550:                                                DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1551:                                                UTON(t1,u);
                   1552:                                                muln(m1,u,&s);
                   1553:                                                addn(ai[j],s,&u); ai[j] = u;
                   1554:                                        } else if ( wi[j] ) {
                   1555:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1556:                                                DMAR(wi[j],inv,0,md,t)
                   1557:                                                UTON(t,u);
                   1558:                                                muln(m1,u,&s); ai[j] = s;
                   1559:                                        }
                   1560:                        m1 = m3;
                   1561:                }
                   1562:                if ( (++ind%8) == 0 ) {
                   1563:                        ret = intmtoratm(m,m1,lu,dn);
                   1564:                        if ( ret ) {
                   1565:                                b = (Q **)lu->body;
                   1566:                                mulq(*dn,*dn,&dn2);
                   1567:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1568:                                        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1569:                                                q = 0;
                   1570:                                                min = MIN(i,j);
                   1571:                                                for ( k = 0; k <= min; k++ ) {
                   1572:                                                        bik = k==i ? *dn : b[i][k];
                   1573:                                                        mulq(bik,b[k][j],&q0);
                   1574:                                                        addq(q,q0,&q1); q = q1;
                   1575:                                                }
                   1576:                                                mulq(a0[rinfo0[i]][j],dn2,&q1);
                   1577:                                                if ( cmpq(q,q1) ) break;
                   1578:                                        }
                   1579:                                        if ( j < n ) break;
                   1580:                                }
                   1581:                                if ( i == n )
                   1582:                                        return;
                   1583:                        }
                   1584:                }
                   1585:        }
                   1586: }
                   1587:
1.64      noro     1588: void nmat(N **m,int n)
1.53      noro     1589: {
                   1590:        int i,j;
                   1591:
                   1592:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1593:                for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1594:                        printn(m[i][j]); printf(" ");
                   1595:                }
                   1596:                printf("\n");
                   1597:        }
                   1598: }
                   1599:
1.24      noro     1600: int generic_gauss_elim_hensel(MAT mat,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.3       noro     1601: {
                   1602:        MAT bmat,xmat;
                   1603:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1604:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1605:        int row,col;
                   1606:        int **w;
                   1607:        int *wi;
                   1608:        int **wc;
                   1609:        Q mdq,q,s,u;
                   1610:        N tn;
                   1611:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1612:        unsigned int t;
                   1613:        int *cinfo,*rinfo;
                   1614:        int *rind,*cind;
                   1615:        int count;
1.41      noro     1616:        int ret;
                   1617:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
1.39      noro     1618:        int period;
1.44      noro     1619:        int *wx,*ptr;
                   1620:        int wxsize,nsize;
                   1621:        N wn;
                   1622:        Q wq;
1.3       noro     1623:
                   1624:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1625:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1626:        w = (int **)almat(row,col);
                   1627:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.12      noro     1628:                md = get_lprime(ind);
1.3       noro     1629:                STOQ(md,mdq);
                   1630:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1631:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1632:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1633:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1634:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1635:                                                t = (md - t) % md;
                   1636:                                        wi[j] = t;
                   1637:                                } else
                   1638:                                        wi[j] = 0;
                   1639:
1.52      noro     1640:                if ( DP_Print > 3 ) {
1.48      noro     1641:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1642:                }
1.27      noro     1643:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
1.52      noro     1644:                if ( DP_Print > 3 ) {
1.48      noro     1645:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1646:                }
1.3       noro     1647:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1648:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1649:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1650:                        if ( cinfo[j] ) {
                   1651:                                /* the column is in lhs */
                   1652:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1653:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1654:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1655:                                }
                   1656:                                li++;
                   1657:                        } else {
                   1658:                                /* the column is in rhs */
                   1659:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1660:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1661:                                ri++;
                   1662:                        }
                   1663:
                   1664:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1665:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1666:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1667:                        /* use the right part of w as work area */
                   1668:                        /* ri = col - rank */
                   1669:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1670:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1671:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1672:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1673:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((ri)*sizeof(int));
                   1674:
                   1675:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
1.41      noro     1676:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
1.39      noro     1677:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
1.44      noro     1678:                        nsize = period;
                   1679:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1680:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1681:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1682:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
1.52      noro     1683:                                if ( DP_Print > 3 )
1.41      noro     1684:                                        fprintf(stderr,"o");
1.3       noro     1685:                                /* wc = -b mod md */
1.44      noro     1686:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1687:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1688:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1689:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1690:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1691:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1692:                                                                t = (md - t) % md;
                   1693:                                                        wi[j] = t;
                   1694:                                                } else
                   1695:                                                        wi[j] = 0;
1.44      noro     1696:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1697:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1698:                                /* wx += q*wc */
                   1699:                                ptr = wx;
                   1700:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1701:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1702:                                                if ( wi[j] )
                   1703:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1704:                                                ptr += nsize;
                   1705:                                        }
                   1706:                                count++;
1.1       noro     1707:                                get_eg(&tmp1);
1.3       noro     1708:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1709:                                get_eg(&tmp0);
                   1710:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1711:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1712:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1713:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1714:                                                if ( s ) {
                   1715:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1716:                                                        if ( t )
                   1717:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1718:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1719:                                                } else
                   1720:                                                        b[i][j] = 0;
                   1721:                                        }
                   1722:                                get_eg(&tmp1);
                   1723:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1724:                                /* q = q*md */
                   1725:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
1.44      noro     1726:                                if ( count == period ) {
1.41      noro     1727:                                        get_eg(&tmp0);
1.44      noro     1728:                                        ptr = wx;
                   1729:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1730:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1731:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1732:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1733:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1734:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1735:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1736:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1737:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1738:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1739:                                                        }
                   1740:                                                }
1.41      noro     1741:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1742:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1743:                                        if ( ret ) {
1.50      noro     1744:                                                rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1745:                                                cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
1.39      noro     1746:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1747:                                                        if ( cinfo[j] )
                   1748:                                                                rind[k++] = j;
                   1749:                                                        else
1.50      noro     1750:                                                                cind[l++] = j;
                   1751:                                                get_eg(&tmp0);
                   1752:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1753:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1754:                                                if ( ret ) {
                   1755:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
                   1756:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1757:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1758:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
                   1759:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1760:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
                   1761:                                                                fflush(asir_out);
                   1762:                                                        }
                   1763:                                                        *rindp = rind;
                   1764:                                                        *cindp = cind;
                   1765:                                                        for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   1766:                                                                if ( !cinfo[j] )
                   1767:                                                                        cind[k++] = j;
                   1768:                                                        return rank;
                   1769:                                                }
                   1770:                                        } else {
                   1771:                                                period = period*3/2;
                   1772:                                                count = 0;
                   1773:                                                nsize += period;
                   1774:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   1775:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   1776:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1777:                                        }
                   1778:                                }
                   1779:                        }
                   1780:        }
1.67    ! fujimoto 1781: #if defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
        !          1782:        fflush(stderr);
        !          1783: #endif
1.50      noro     1784: }
                   1785:
1.55      noro     1786: int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.50      noro     1787: {
                   1788:        MAT bmat,xmat;
                   1789:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1790:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1791:        int row,col;
                   1792:        int **w;
                   1793:        int *wi;
                   1794:        int **wc;
                   1795:        Q mdq,q,s,u;
                   1796:        N tn;
                   1797:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1798:        unsigned int t;
                   1799:        int *cinfo,*rinfo;
                   1800:        int *rind,*cind;
                   1801:        int count;
                   1802:        int ret;
                   1803:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
                   1804:        int period;
                   1805:        int *wx,*ptr;
                   1806:        int wxsize,nsize;
                   1807:        N wn;
                   1808:        Q wq;
                   1809:        NumberField nf;
                   1810:        DP m;
                   1811:        int col1;
                   1812:
                   1813:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1814:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1815:        w = (int **)almat(row,col);
                   1816:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                   1817:                md = get_lprime(ind);
                   1818:                STOQ(md,mdq);
                   1819:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1820:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1821:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1822:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1823:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1824:                                                t = (md - t) % md;
                   1825:                                        wi[j] = t;
                   1826:                                } else
                   1827:                                        wi[j] = 0;
                   1828:
                   1829:                if ( DP_Print ) {
                   1830:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1831:                }
                   1832:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
                   1833:                if ( DP_Print ) {
                   1834:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1835:                }
                   1836:                for ( i = 0; i < col-1; i++ ) {
                   1837:                        if ( !cinfo[i] ) {
                   1838:                                m = mb[i];
                   1839:                                for ( j = i+1; j < col-1; j++ )
                   1840:                                        if ( dp_redble(mb[j],m) )
                   1841:                                                cinfo[j] = -1;
                   1842:                        }
                   1843:                }
                   1844:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1845:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1846:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1847:                        if ( cinfo[j] > 0 ) {
                   1848:                                /* the column is in lhs */
                   1849:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1850:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1851:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1852:                                }
                   1853:                                li++;
                   1854:                        } else if ( !cinfo[j] ) {
                   1855:                                /* the column is in rhs */
                   1856:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1857:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1858:                                ri++;
                   1859:                        }
                   1860:
                   1861:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1862:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1863:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1864:                        /* use the right part of w as work area */
                   1865:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1866:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1867:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1868:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1869:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1870:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
                   1871:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
                   1872:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
                   1873:                        nsize = period;
                   1874:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1875:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1876:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1877:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
                   1878:                                if ( DP_Print )
                   1879:                                        fprintf(stderr,"o");
                   1880:                                /* wc = -b mod md */
                   1881:                                get_eg(&tmp0);
                   1882:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1883:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1884:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1885:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1886:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1887:                                                                t = (md - t) % md;
                   1888:                                                        wi[j] = t;
                   1889:                                                } else
                   1890:                                                        wi[j] = 0;
                   1891:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1892:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1893:                                /* wx += q*wc */
                   1894:                                ptr = wx;
                   1895:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1896:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1897:                                                if ( wi[j] )
                   1898:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1899:                                                ptr += nsize;
                   1900:                                        }
                   1901:                                count++;
                   1902:                                get_eg(&tmp1);
                   1903:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1904:                                get_eg(&tmp0);
                   1905:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1906:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1907:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1908:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1909:                                                if ( s ) {
                   1910:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1911:                                                        if ( t )
                   1912:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1913:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1914:                                                } else
                   1915:                                                        b[i][j] = 0;
                   1916:                                        }
                   1917:                                get_eg(&tmp1);
                   1918:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1919:                                /* q = q*md */
                   1920:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
                   1921:                                if ( count == period ) {
                   1922:                                        get_eg(&tmp0);
                   1923:                                        ptr = wx;
                   1924:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1925:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1926:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1927:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1928:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1929:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1930:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1931:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1932:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1933:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1934:                                                        }
                   1935:                                                }
                   1936:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1937:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1938:                                        if ( ret ) {
                   1939:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1940:                                                        if ( cinfo[j] > 0 )
                   1941:                                                                rind[k++] = j;
                   1942:                                                        else if ( !cinfo[j] )
1.39      noro     1943:                                                                cind[l++] = j;
1.41      noro     1944:                                                get_eg(&tmp0);
                   1945:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1946:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1947:                                                if ( ret ) {
1.42      noro     1948:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
1.40      noro     1949:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1950:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1951:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
1.41      noro     1952:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1953:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
1.40      noro     1954:                                                                fflush(asir_out);
                   1955:                                                        }
1.39      noro     1956:                                                        return rank;
                   1957:                                                }
1.44      noro     1958:                                        } else {
                   1959:                                                period = period*3/2;
                   1960:                                                count = 0;
                   1961:                                                nsize += period;
                   1962:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   1963:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   1964:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1965:                                        }
1.41      noro     1966:                                }
1.1       noro     1967:                        }
                   1968:        }
1.67    ! fujimoto 1969: #if defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
        !          1970:        fflush(stderr);
        !          1971: #endif
1.1       noro     1972: }
                   1973:
                   1974: int f4_nocheck;
                   1975:
1.24      noro     1976: int gensolve_check(MAT mat,MAT nm,Q dn,int *rind,int *cind)
1.1       noro     1977: {
                   1978:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
1.24      noro     1979:        Q s,t;
1.1       noro     1980:        Q *w;
                   1981:        Q *mati,*nmk;
                   1982:
                   1983:        if ( f4_nocheck )
                   1984:                return 1;
                   1985:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1986:        rank = nm->row; clen = nm->col;
                   1987:        w = (Q *)MALLOC(clen*sizeof(Q));
                   1988:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1989:                mati = (Q *)mat->body[i];
                   1990: #if 1
                   1991:                bzero(w,clen*sizeof(Q));
                   1992:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                   1993:                        for ( l = 0, nmk = (Q *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   1994:                                mulq(mati[rind[k]],nmk[l],&t);
                   1995:                                addq(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   1996:                        }
                   1997:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1998:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   1999:                        if ( cmpq(w[j],t) )
                   2000:                                break;
                   2001:                }
                   2002: #else
                   2003:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   2004:                        for ( k = 0, s = 0; k < rank; k++ ) {
                   2005:                                mulq(mati[rind[k]],nm->body[k][j],&t);
                   2006:                                addq(s,t,&u); s = u;
                   2007:                        }
                   2008:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   2009:                        if ( cmpq(s,t) )
                   2010:                                break;
                   2011:                }
                   2012: #endif
                   2013:                if ( j != clen )
                   2014:                        break;
                   2015:        }
                   2016:        if ( i != row )
                   2017:                return 0;
                   2018:        else
                   2019:                return 1;
                   2020: }
                   2021:
                   2022: /* assuming 0 < c < m */
                   2023:
1.24      noro     2024: int inttorat(N c,N m,N b,int *sgnp,N *nmp,N *dnp)
1.1       noro     2025: {
1.24      noro     2026:        Q qq,t,u1,v1,r1;
                   2027:        N q,u2,v2,r2;
1.1       noro     2028:
                   2029:        u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;
                   2030:        while ( cmpn(v2,b) >= 0 ) {
                   2031:                divn(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                   2032:                NTOQ(q,1,qq); mulq(qq,v1,&t); subq(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                   2033:        }
                   2034:        if ( cmpn(NM(v1),b) >= 0 )
                   2035:                return 0;
                   2036:        else {
                   2037:                *nmp = v2;
                   2038:                *dnp = NM(v1);
                   2039:                *sgnp = SGN(v1);
                   2040:                return 1;
                   2041:        }
                   2042: }
                   2043:
                   2044: /* mat->body = N ** */
                   2045:
1.24      noro     2046: int intmtoratm(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.1       noro     2047: {
                   2048:        N t,s,b;
1.24      noro     2049:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.1       noro     2050:        int i,j,k,l,row,col;
                   2051:        Q **rmat;
                   2052:        N **tmat;
                   2053:        N *tmi;
                   2054:        Q *nmk;
                   2055:        N u,unm,udn;
                   2056:        int sgn,ret;
                   2057:
1.3       noro     2058:        if ( UNIN(md) )
                   2059:                return 0;
1.1       noro     2060:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2061:        bshiftn(md,1,&t);
                   2062:        isqrt(t,&s);
                   2063:        bshiftn(s,64,&b);
                   2064:        if ( !b )
                   2065:                b = ONEN;
                   2066:        dn0 = ONE;
                   2067:        tmat = (N **)mat->body;
                   2068:        rmat = (Q **)nm->body;
                   2069:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2070:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   2071:                        if ( tmi[j] ) {
                   2072:                                muln(tmi[j],NM(dn0),&s);
                   2073:                                remn(s,md,&u);
                   2074:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   2075:                                if ( !ret )
                   2076:                                        return 0;
                   2077:                                else {
                   2078:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   2079:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   2080:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   2081:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   2082:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   2083:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2084:                                                        }
                   2085:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   2086:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2087:                                                }
                   2088:                                        }
                   2089:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   2090:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   2091:                                }
                   2092:                        }
                   2093:        *dn = dn0;
                   2094:        return 1;
                   2095: }
                   2096:
1.3       noro     2097: /* mat->body = Q ** */
                   2098:
1.24      noro     2099: int intmtoratm_q(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.3       noro     2100: {
                   2101:        N t,s,b;
1.24      noro     2102:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.3       noro     2103:        int i,j,k,l,row,col;
                   2104:        Q **rmat;
                   2105:        Q **tmat;
                   2106:        Q *tmi;
                   2107:        Q *nmk;
                   2108:        N u,unm,udn;
                   2109:        int sgn,ret;
                   2110:
                   2111:        if ( UNIN(md) )
                   2112:                return 0;
                   2113:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2114:        bshiftn(md,1,&t);
                   2115:        isqrt(t,&s);
                   2116:        bshiftn(s,64,&b);
                   2117:        if ( !b )
                   2118:                b = ONEN;
                   2119:        dn0 = ONE;
                   2120:        tmat = (Q **)mat->body;
                   2121:        rmat = (Q **)nm->body;
                   2122:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2123:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   2124:                        if ( tmi[j] ) {
                   2125:                                muln(NM(tmi[j]),NM(dn0),&s);
                   2126:                                remn(s,md,&u);
                   2127:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   2128:                                if ( !ret )
                   2129:                                        return 0;
                   2130:                                else {
                   2131:                                        if ( SGN(tmi[j])<0 )
                   2132:                                                sgn = -sgn;
                   2133:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   2134:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   2135:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   2136:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   2137:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   2138:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2139:                                                        }
                   2140:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   2141:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2142:                                                }
                   2143:                                        }
                   2144:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   2145:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   2146:                                }
                   2147:                        }
                   2148:        *dn = dn0;
                   2149:        return 1;
                   2150: }
                   2151:
1.4       noro     2152: #define ONE_STEP1  if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   2153:
1.24      noro     2154: void reduce_reducers_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.4       noro     2155: {
                   2156:        int i,j,k,l,hc,zzz;
                   2157:        int *t,*s,*tj,*ind;
                   2158:
                   2159:        /* reduce the reducers */
                   2160:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   2161:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2162:                t = mat[i];
                   2163:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   2164:                /* register the position of the head term */
                   2165:                ind[i] = j;
                   2166:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   2167:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2168:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2169:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2170:                                j = ind[l];
                   2171:                                s = mat[l]+j;
                   2172:                                tj = t+j;
                   2173:                                hc = md-hc;
                   2174:                                k = col-j;
                   2175:                                for ( ; k >= 64; k -= 64 ) {
                   2176:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2177:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2178:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2179:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2180:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2181:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2182:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2183:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2184:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2185:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2186:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2187:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2188:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2189:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2190:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2191:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2192:                                }
1.16      noro     2193:                                for ( ; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     2194:                                        if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   2195:                                }
                   2196:                        }
                   2197:                }
                   2198:        }
                   2199: }
                   2200:
                   2201: /*
                   2202:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   2203:                 spolys (i=nred,...,row-1)
                   2204:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2205:        1. reduce the reducers
                   2206:        2. reduce spolys by the reduced reducers
                   2207: */
                   2208:
1.24      noro     2209: void pre_reduce_mod(int **mat,int row,int col,int nred,int md)
1.4       noro     2210: {
                   2211:        int i,j,k,l,hc,inv;
                   2212:        int *t,*s,*tk,*ind;
                   2213:
                   2214: #if 1
                   2215:        /* reduce the reducers */
                   2216:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   2217:        for ( i = 0; i < nred; i++ ) {
                   2218:                /* make mat[i] monic and mat[i] by mat[0],...,mat[i-1] */
                   2219:                t = mat[i];
                   2220:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   2221:                /* register the position of the head term */
                   2222:                ind[i] = j;
                   2223:                inv = invm(t[j],md);
                   2224:                for ( k = j; k < col; k++ )
                   2225:                        if ( t[k] )
                   2226:                                DMAR(t[k],inv,0,md,t[k])
                   2227:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   2228:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2229:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2230:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2231:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   2232:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   2233:                                        if ( *s )
                   2234:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   2235:                        }
                   2236:                }
                   2237:        }
                   2238:        /* reduce the spolys */
                   2239:        for ( i = nred; i < row; i++ ) {
                   2240:                t = mat[i];
                   2241:                for ( l = nred-1; l >= 0; l-- ) {
                   2242:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2243:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2244:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2245:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   2246:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   2247:                                        if ( *s )
                   2248:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   2249:                        }
                   2250:                }
                   2251:        }
                   2252: #endif
                   2253: }
                   2254: /*
                   2255:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   2256:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2257: */
                   2258:
1.24      noro     2259: void reduce_sp_by_red_mod(int *sp,int **redmat,int *ind,int nred,int col,int md)
1.4       noro     2260: {
                   2261:        int i,j,k,hc,zzz;
1.24      noro     2262:        int *s,*tj;
1.4       noro     2263:
                   2264:        /* reduce the spolys by redmat */
                   2265:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   2266:                /* reduce sp by redmat[i] */
                   2267:                if ( hc = sp[ind[i]] ) {
                   2268:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   2269:                        j = ind[i];
                   2270:                        hc = md-hc;
                   2271:                        s = redmat[i]+j;
                   2272:                        tj = sp+j;
1.16      noro     2273:                        for ( k = col-j; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     2274:                                if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
1.15      noro     2275:                        }
                   2276:                }
1.17      noro     2277:        }
                   2278: }
                   2279:
                   2280: /*
1.15      noro     2281:        mat[i] : compressed reducers (i=0,...,nred-1)
                   2282:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2283: */
                   2284:
1.24      noro     2285: void red_by_compress(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,
                   2286:        unsigned int *ri,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     2287: {
1.19      noro     2288:        unsigned int up,lo;
1.18      noro     2289:        unsigned int dmy;
                   2290:        unsigned int *pj;
                   2291:
1.21      noro     2292:        p[*ri] = 0; r++; ri++;
                   2293:        for ( len--; len; len--, r++, ri++ ) {
                   2294:                pj = p+ *ri;
                   2295:                DMA(*r,hc,*pj,up,lo);
1.18      noro     2296:                if ( up ) {
                   2297:                        DSAB(m,up,lo,dmy,*pj);
                   2298:                } else
                   2299:                        *pj = lo;
                   2300:        }
                   2301: }
                   2302:
                   2303: /* p -= hc*r */
                   2304:
1.24      noro     2305: void red_by_vect(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     2306: {
1.58      ohara    2307:        unsigned int up,lo,dmy;
1.18      noro     2308:
                   2309:        *p++ = 0; r++; len--;
                   2310:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   2311:                if ( *r ) {
1.20      noro     2312:                        DMA(*r,hc,*p,up,lo);
1.18      noro     2313:                        if ( up ) {
                   2314:                                DSAB(m,up,lo,dmy,*p);
                   2315:                        } else
                   2316:                                *p = lo;
                   2317:                }
                   2318: }
                   2319:
1.32      noro     2320: void red_by_vect_sf(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
                   2321: {
                   2322:        *p++ = 0; r++; len--;
                   2323:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   2324:                if ( *r )
                   2325:                        *p = _addsf(_mulsf(*r,hc),*p);
                   2326: }
                   2327:
1.21      noro     2328: extern unsigned int **psca;
                   2329:
1.24      noro     2330: void reduce_sp_by_red_mod_compress (int *sp,CDP *redmat,int *ind,
                   2331:        int nred,int col,int md)
1.15      noro     2332: {
1.24      noro     2333:        int i,len;
1.15      noro     2334:        CDP ri;
1.24      noro     2335:        unsigned int hc;
1.18      noro     2336:        unsigned int *usp;
1.15      noro     2337:
1.18      noro     2338:        usp = (unsigned int *)sp;
1.15      noro     2339:        /* reduce the spolys by redmat */
                   2340:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   2341:                /* reduce sp by redmat[i] */
1.18      noro     2342:                usp[ind[i]] %= md;
                   2343:                if ( hc = usp[ind[i]] ) {
1.15      noro     2344:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   2345:                        hc = md-hc;
                   2346:                        ri = redmat[i];
                   2347:                        len = ri->len;
1.21      noro     2348:                        red_by_compress(md,usp,psca[ri->psindex],ri->body,hc,len);
1.4       noro     2349:                }
                   2350:        }
1.18      noro     2351:        for ( i = 0; i < col; i++ )
1.24      noro     2352:                if ( usp[i] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2353:                        usp[i] %= md;
1.4       noro     2354: }
                   2355:
                   2356: #define ONE_STEP2  if ( zzz = *pk ) { DMAR(zzz,a,*tk,md,*tk) } pk++; tk++;
                   2357:
1.24      noro     2358: int generic_gauss_elim_mod(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
1.1       noro     2359: {
1.24      noro     2360:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2361:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
1.18      noro     2362:        unsigned int **mat;
1.1       noro     2363:
1.18      noro     2364:        mat = (unsigned int **)mat0;
1.1       noro     2365:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
1.18      noro     2366:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2367:                        mat[i][j] %= md;
                   2368:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2369:                        if ( mat[i][j] )
                   2370:                                break;
1.1       noro     2371:                if ( i == row ) {
                   2372:                        colstat[j] = 0;
                   2373:                        continue;
                   2374:                } else
                   2375:                        colstat[j] = 1;
                   2376:                if ( i != rank ) {
                   2377:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2378:                }
                   2379:                pivot = mat[rank];
                   2380:                inv = invm(pivot[j],md);
1.4       noro     2381:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2382:                        if ( *pk ) {
1.24      noro     2383:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2384:                                        *pk %= md;
1.4       noro     2385:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
1.1       noro     2386:                        }
                   2387:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2388:                        t = mat[i];
1.18      noro     2389:                        if ( a = t[j] )
                   2390:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2391:                }
                   2392:                rank++;
                   2393:        }
                   2394:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2395:                if ( colstat[j] ) {
                   2396:                        pivot = mat[l];
                   2397:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2398:                                t = mat[i];
1.18      noro     2399:                                t[j] %= md;
                   2400:                                if ( a = t[j] )
                   2401:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2402:                        }
                   2403:                        l--;
1.18      noro     2404:                }
                   2405:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
                   2406:                if ( colstat[j] ) {
                   2407:                        t = mat[l];
                   2408:                        for ( k = j; k < col; k++ )
1.24      noro     2409:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2410:                                        t[k] %= md;
                   2411:                        l++;
1.32      noro     2412:                }
                   2413:        return rank;
                   2414: }
                   2415:
1.65      noro     2416: int generic_gauss_elim_mod2(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat,int *rowstat)
                   2417: {
                   2418:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2419:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2420:        unsigned int **mat;
                   2421:
                   2422:        for ( i = 0; i < row; i++ ) rowstat[i] = i;
                   2423:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2424:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2425:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2426:                        mat[i][j] %= md;
                   2427:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2428:                        if ( mat[i][j] )
                   2429:                                break;
                   2430:                if ( i == row ) {
                   2431:                        colstat[j] = 0;
                   2432:                        continue;
                   2433:                } else
                   2434:                        colstat[j] = 1;
                   2435:                if ( i != rank ) {
                   2436:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2437:                        k = rowstat[i]; rowstat[i] = rowstat[rank]; rowstat[rank] = k;
                   2438:                }
                   2439:                pivot = mat[rank];
                   2440:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2441:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2442:                        if ( *pk ) {
                   2443:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
                   2444:                                        *pk %= md;
                   2445:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
                   2446:                        }
                   2447:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2448:                        t = mat[i];
                   2449:                        if ( a = t[j] )
                   2450:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
                   2451:                }
                   2452:                rank++;
                   2453:        }
                   2454:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2455:                if ( colstat[j] ) {
                   2456:                        pivot = mat[l];
                   2457:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2458:                                t = mat[i];
                   2459:                                t[j] %= md;
                   2460:                                if ( a = t[j] )
                   2461:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
                   2462:                        }
                   2463:                        l--;
                   2464:                }
                   2465:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
                   2466:                if ( colstat[j] ) {
                   2467:                        t = mat[l];
                   2468:                        for ( k = j; k < col; k++ )
                   2469:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
                   2470:                                        t[k] %= md;
                   2471:                        l++;
                   2472:                }
                   2473:        return rank;
                   2474: }
                   2475:
1.32      noro     2476: int generic_gauss_elim_sf(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
                   2477: {
                   2478:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2479:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2480:        unsigned int **mat;
                   2481:
                   2482:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2483:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2484:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2485:                        if ( mat[i][j] )
                   2486:                                break;
                   2487:                if ( i == row ) {
                   2488:                        colstat[j] = 0;
                   2489:                        continue;
                   2490:                } else
                   2491:                        colstat[j] = 1;
                   2492:                if ( i != rank ) {
                   2493:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2494:                }
                   2495:                pivot = mat[rank];
                   2496:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   2497:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2498:                        if ( *pk )
                   2499:                                *pk = _mulsf(*pk,inv);
                   2500:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2501:                        t = mat[i];
                   2502:                        if ( a = t[j] )
                   2503:                                red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2504:                }
                   2505:                rank++;
                   2506:        }
                   2507:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2508:                if ( colstat[j] ) {
                   2509:                        pivot = mat[l];
                   2510:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2511:                                t = mat[i];
                   2512:                                if ( a = t[j] )
                   2513:                                        red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2514:                        }
                   2515:                        l--;
1.1       noro     2516:                }
                   2517:        return rank;
                   2518: }
                   2519:
                   2520: /* LU decomposition; a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2521:
1.24      noro     2522: int lu_gfmmat(GFMMAT mat,unsigned int md,int *perm)
1.1       noro     2523: {
                   2524:        int row,col;
1.24      noro     2525:        int i,j,k;
1.1       noro     2526:        unsigned int *t,*pivot;
                   2527:        unsigned int **a;
                   2528:        unsigned int inv,m;
                   2529:
                   2530:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2531:        a = mat->body;
                   2532:        bzero(perm,row*sizeof(int));
                   2533:
                   2534:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2535:                perm[i] = i;
                   2536:        for ( k = 0; k < col; k++ ) {
                   2537:                for ( i = k; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2538:                if ( i == row )
                   2539:                        return 0;
                   2540:                if ( i != k ) {
                   2541:                        j = perm[i]; perm[i] = perm[k]; perm[k] = j;
                   2542:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2543:                }
                   2544:                pivot = a[k];
                   2545:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2546:                for ( i = k+1; i < row; i++ ) {
                   2547:                        t = a[i];
                   2548:                        if ( m = t[k] ) {
                   2549:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2550:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2551:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2552:                                                unsigned int tj;
                   2553:
                   2554:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2555:                                                t[j] = tj;
1.1       noro     2556:                                        }
                   2557:                        }
                   2558:                }
                   2559:        }
                   2560:        return 1;
                   2561: }
                   2562:
1.3       noro     2563: /*
                   2564:  Input
                   2565:        a: a row x col matrix
                   2566:        md : a modulus
                   2567:
                   2568:  Output:
                   2569:        return : d = the rank of mat
                   2570:        a[0..(d-1)][0..(d-1)] : LU decomposition (a[i][i] = 1/U[i][i])
                   2571:        rinfo: array of length row
                   2572:        cinfo: array of length col
                   2573:     i-th row in new a <-> rinfo[i]-th row in old a
                   2574:        cinfo[j]=1 <=> j-th column is contained in the LU decomp.
                   2575: */
                   2576:
1.24      noro     2577: int find_lhs_and_lu_mod(unsigned int **a,int row,int col,
                   2578:        unsigned int md,int **rinfo,int **cinfo)
1.3       noro     2579: {
1.24      noro     2580:        int i,j,k,d;
1.3       noro     2581:        int *rp,*cp;
                   2582:        unsigned int *t,*pivot;
                   2583:        unsigned int inv,m;
                   2584:
                   2585:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2586:        *cinfo = cp = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   2587:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2588:                rp[i] = i;
                   2589:        for ( k = 0, d = 0; k < col; k++ ) {
                   2590:                for ( i = d; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2591:                if ( i == row ) {
                   2592:                        cp[k] = 0;
                   2593:                        continue;
                   2594:                } else
                   2595:                        cp[k] = 1;
                   2596:                if ( i != d ) {
                   2597:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[d]; rp[d] = j;
                   2598:                        t = a[i]; a[i] = a[d]; a[d] = t;
                   2599:                }
                   2600:                pivot = a[d];
                   2601:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2602:                for ( i = d+1; i < row; i++ ) {
                   2603:                        t = a[i];
                   2604:                        if ( m = t[k] ) {
                   2605:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2606:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2607:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2608:                                                unsigned int tj;
                   2609:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2610:                                                t[j] = tj;
1.3       noro     2611:                                        }
                   2612:                        }
                   2613:                }
                   2614:                d++;
                   2615:        }
                   2616:        return d;
                   2617: }
                   2618:
1.53      noro     2619: int lu_mod(unsigned int **a,int n,unsigned int md,int **rinfo)
                   2620: {
                   2621:        int i,j,k;
                   2622:        int *rp;
                   2623:        unsigned int *t,*pivot;
                   2624:        unsigned int inv,m;
                   2625:
                   2626:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2627:        for ( i = 0; i < n; i++ ) rp[i] = i;
                   2628:        for ( k = 0; k < n; k++ ) {
                   2629:                for ( i = k; i < n && !a[i][k]; i++ );
                   2630:                if ( i == n ) return 0;
                   2631:                if ( i != k ) {
                   2632:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[k]; rp[k] = j;
                   2633:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2634:                }
                   2635:                pivot = a[k];
                   2636:                inv = invm(pivot[k],md);
                   2637:                for ( i = k+1; i < n; i++ ) {
                   2638:                        t = a[i];
                   2639:                        if ( m = t[k] ) {
                   2640:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2641:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < n; j++ )
                   2642:                                        if ( pivot[j] ) {
                   2643:                                                unsigned int tj;
                   2644:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2645:                                                t[j] = tj;
                   2646:                                        }
                   2647:                        }
                   2648:                }
                   2649:        }
                   2650:        return 1;
                   2651: }
                   2652:
1.3       noro     2653: /*
                   2654:   Input
                   2655:        a : n x n matrix; a result of LU-decomposition
                   2656:        md : modulus
                   2657:        b : n x l matrix
                   2658:  Output
                   2659:        b = a^(-1)b
                   2660:  */
                   2661:
1.44      noro     2662: void solve_by_lu_mod(int **a,int n,int md,int **b,int l,int normalize)
1.3       noro     2663: {
                   2664:        unsigned int *y,*c;
                   2665:        int i,j,k;
                   2666:        unsigned int t,m,m2;
                   2667:
                   2668:        y = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2669:        c = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2670:        m2 = md>>1;
                   2671:        for ( k = 0; k < l; k++ ) {
                   2672:                /* copy b[.][k] to c */
                   2673:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2674:                        c[i] = (unsigned int)b[i][k];
                   2675:                /* solve Ly=c */
                   2676:                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2677:                        for ( t = c[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2678:                                if ( a[i][j] ) {
                   2679:                                        m = md - a[i][j];
                   2680:                                        DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2681:                                }
                   2682:                        y[i] = t;
                   2683:                }
                   2684:                /* solve Uc=y */
                   2685:                for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2686:                        for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2687:                                if ( a[i][j] ) {
                   2688:                                        m = md - a[i][j];
                   2689:                                        DMAR(m,c[j],t,md,t)
                   2690:                                }
                   2691:                        /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2692:                        DMAR(t,a[i][i],0,md,c[i])
                   2693:                }
                   2694:                /* copy c to b[.][k] with normalization */
1.44      noro     2695:                if ( normalize )
                   2696:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2697:                                b[i][k] = (int)(c[i]>m2 ? c[i]-md : c[i]);
                   2698:                else
                   2699:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2700:                                b[i][k] = c[i];
1.3       noro     2701:        }
                   2702: }
                   2703:
1.24      noro     2704: void Pleqm1(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2705: {
                   2706:        MAT m;
                   2707:        VECT vect;
                   2708:        pointer **mat;
                   2709:        Q *v;
                   2710:        Q q;
                   2711:        int **wmat;
                   2712:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   2713:
                   2714:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2715:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2716:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2717:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2718:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   2719:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2720:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2721:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2722:                                t = rem(NM(q),md);
                   2723:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2724:                                        t = (md - t) % md;
                   2725:                                wmat[i][j] = t;
                   2726:                        } else
                   2727:                                wmat[i][j] = 0;
                   2728:        status = gauss_elim_mod1(wmat,row,col,md);
                   2729:        if ( status < 0 )
                   2730:                *rp = 0;
                   2731:        else if ( status > 0 )
                   2732:                *rp = (VECT)ONE;
                   2733:        else {
                   2734:                n = col - 1;
                   2735:                MKVECT(vect,n);
                   2736:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   2737:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   2738:                }
                   2739:                *rp = vect;
                   2740:        }
                   2741: }
                   2742:
1.24      noro     2743: int gauss_elim_mod1(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2744: {
                   2745:        int i,j,k,inv,a,n;
                   2746:        int *t,*pivot;
                   2747:
                   2748:        n = col - 1;
                   2749:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2750:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2751:                if ( i == row )
                   2752:                        return 1;
                   2753:                if ( i != j ) {
                   2754:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2755:                }
                   2756:                pivot = mat[j];
                   2757:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2758:                for ( k = j; k <= n; k++ )
                   2759:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2760:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2761:                        t = mat[i];
                   2762:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   2763:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ )
                   2764:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2765:                }
                   2766:        }
                   2767:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   2768:        if ( i == row ) {
                   2769:                for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2770:                        for ( i = j-1, a = (md-mat[j][n])%md; i >= 0; i-- ) {
                   2771:                                mat[i][n] = dmar(mat[i][j],a,mat[i][n],md);
                   2772:                                mat[i][j] = 0;
                   2773:                        }
                   2774:                }
                   2775:                return 0;
                   2776:        } else
                   2777:                return -1;
                   2778: }
                   2779:
1.24      noro     2780: void Pgeninvm(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2781: {
                   2782:        MAT m;
                   2783:        pointer **mat;
                   2784:        Q **tmat;
                   2785:        Q q;
                   2786:        unsigned int **wmat;
                   2787:        int md,i,j,row,col,t,status;
                   2788:        MAT mat1,mat2;
                   2789:        NODE node1,node2;
                   2790:
                   2791:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2792:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2793:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2794:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2795:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   2796:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2797:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   2798:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2799:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2800:                                t = rem(NM(q),md);
                   2801:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2802:                                        t = (md - t) % md;
                   2803:                                wmat[i][j] = t;
                   2804:                        }
                   2805:                wmat[i][col+i] = 1;
                   2806:        }
                   2807:        status = gauss_elim_geninv_mod(wmat,row,col,md);
                   2808:        if ( status > 0 )
                   2809:                *rp = 0;
                   2810:        else {
                   2811:                MKMAT(mat1,col,row); MKMAT(mat2,row-col,row);
                   2812:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   2813:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2814:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i][j]);
1.1       noro     2815:                for ( tmat = (Q **)mat2->body; i < row; i++ )
                   2816:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2817:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i-col][j]);
1.1       noro     2818:                MKNODE(node2,mat2,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   2819:        }
                   2820: }
                   2821:
1.24      noro     2822: int gauss_elim_geninv_mod(unsigned int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2823: {
                   2824:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   2825:        unsigned int *t,*pivot;
                   2826:
                   2827:        n = col; m = row+col;
                   2828:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2829:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2830:                if ( i == row )
                   2831:                        return 1;
                   2832:                if ( i != j ) {
                   2833:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2834:                }
                   2835:                pivot = mat[j];
                   2836:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2837:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   2838:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2839:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2840:                        t = mat[i];
                   2841:                        if ( a = t[j] )
                   2842:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2843:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2844:                }
                   2845:        }
                   2846:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2847:                pivot = mat[j];
                   2848:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   2849:                        t = mat[i];
                   2850:                        if ( a = t[j] )
                   2851:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2852:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2853:                }
                   2854:        }
                   2855:        return 0;
                   2856: }
                   2857:
1.24      noro     2858: void Psolve_by_lu_gfmmat(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2859: {
                   2860:        GFMMAT lu;
                   2861:        Q *perm,*rhs,*v;
                   2862:        int n,i;
                   2863:        unsigned int md;
                   2864:        unsigned int *b,*sol;
                   2865:        VECT r;
                   2866:
                   2867:        lu = (GFMMAT)ARG0(arg);
                   2868:        perm = (Q *)BDY((VECT)ARG1(arg));
                   2869:        rhs = (Q *)BDY((VECT)ARG2(arg));
                   2870:        md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG3(arg));
                   2871:        n = lu->col;
                   2872:        b = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2873:        sol = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2874:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2875:                b[i] = QTOS(rhs[QTOS(perm[i])]);
                   2876:        solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,sol);
                   2877:        MKVECT(r,n);
                   2878:        for ( i = 0, v = (Q *)r->body; i < n; i++ )
1.24      noro     2879:                        UTOQ(sol[i],v[i]);
1.1       noro     2880:        *rp = r;
                   2881: }
                   2882:
1.24      noro     2883: void solve_by_lu_gfmmat(GFMMAT lu,unsigned int md,
                   2884:        unsigned int *b,unsigned int *x)
1.1       noro     2885: {
                   2886:        int n;
                   2887:        unsigned int **a;
                   2888:        unsigned int *y;
                   2889:        int i,j;
                   2890:        unsigned int t,m;
                   2891:
                   2892:        n = lu->col;
                   2893:        a = lu->body;
                   2894:        y = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2895:        /* solve Ly=b */
                   2896:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2897:                for ( t = b[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2898:                        if ( a[i][j] ) {
                   2899:                                m = md - a[i][j];
                   2900:                                DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2901:                        }
                   2902:                y[i] = t;
                   2903:        }
                   2904:        /* solve Ux=y */
                   2905:        for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2906:                for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2907:                        if ( a[i][j] ) {
                   2908:                                m = md - a[i][j];
                   2909:                                DMAR(m,x[j],t,md,t)
                   2910:                        }
                   2911:                /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2912:                DMAR(t,a[i][i],0,md,x[i])
                   2913:        }
                   2914: }
                   2915:
1.53      noro     2916: void Plu_mat(NODE arg,LIST *rp)
                   2917: {
                   2918:        MAT m,lu;
                   2919:        Q dn;
                   2920:        Q *v;
                   2921:        int n,i;
                   2922:        int *iperm;
                   2923:        VECT perm;
                   2924:        NODE n0;
                   2925:
                   2926:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"lu_mat");
                   2927:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   2928:        n = m->row;
                   2929:        MKMAT(lu,n,n);
                   2930:        lu_dec_cr(m,lu,&dn,&iperm);
                   2931:        MKVECT(perm,n);
                   2932:        for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < n; i++ )
                   2933:                STOQ(iperm[i],v[i]);
                   2934:        n0 = mknode(3,lu,dn,perm);
                   2935:        MKLIST(*rp,n0);
                   2936: }
                   2937:
1.24      noro     2938: void Plu_gfmmat(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2939: {
                   2940:        MAT m;
                   2941:        GFMMAT mm;
                   2942:        unsigned int md;
                   2943:        int i,row,col,status;
                   2944:        int *iperm;
                   2945:        Q *v;
                   2946:        VECT perm;
                   2947:        NODE n0;
                   2948:
1.53      noro     2949:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"lu_gfmmat");
                   2950:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"lu_gfmmat");
1.1       noro     2951:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2952:        mat_to_gfmmat(m,md,&mm);
                   2953:        row = m->row;
                   2954:        col = m->col;
                   2955:        iperm = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2956:        status = lu_gfmmat(mm,md,iperm);
                   2957:        if ( !status )
                   2958:                n0 = 0;
                   2959:        else {
                   2960:                MKVECT(perm,row);
                   2961:                for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < row; i++ )
                   2962:                        STOQ(iperm[i],v[i]);
                   2963:                n0 = mknode(2,mm,perm);
                   2964:        }
                   2965:        MKLIST(*rp,n0);
                   2966: }
                   2967:
1.24      noro     2968: void Pmat_to_gfmmat(NODE arg,GFMMAT *rp)
1.1       noro     2969: {
                   2970:        MAT m;
                   2971:        unsigned int md;
                   2972:
                   2973:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   2974:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   2975:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2976:        mat_to_gfmmat(m,md,rp);
                   2977: }
                   2978:
1.24      noro     2979: void mat_to_gfmmat(MAT m,unsigned int md,GFMMAT *rp)
1.1       noro     2980: {
                   2981:        unsigned int **wmat;
                   2982:        unsigned int t;
                   2983:        Q **mat;
                   2984:        Q q;
                   2985:        int i,j,row,col;
                   2986:
                   2987:        row = m->row; col = m->col; mat = (Q **)m->body;
                   2988:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col);
                   2989:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2990:                bzero((char *)wmat[i],col*sizeof(unsigned int));
                   2991:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2992:                        if ( q = mat[i][j] ) {
                   2993:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   2994:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2995:                                        t = (md - t) % md;
                   2996:                                wmat[i][j] = t;
                   2997:                        }
                   2998:        }
                   2999:        TOGFMMAT(row,col,wmat,*rp);
                   3000: }
                   3001:
1.27      noro     3002: void Pgeninvm_swap(arg,rp)
                   3003: NODE arg;
                   3004: LIST *rp;
1.1       noro     3005: {
                   3006:        MAT m;
                   3007:        pointer **mat;
                   3008:        Q **tmat;
                   3009:        Q *tvect;
                   3010:        Q q;
                   3011:        unsigned int **wmat,**invmat;
                   3012:        int *index;
                   3013:        unsigned int t,md;
                   3014:        int i,j,row,col,status;
                   3015:        MAT mat1;
                   3016:        VECT vect1;
                   3017:        NODE node1,node2;
                   3018:
                   3019:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninvm_swap");
                   3020:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"geninvm_swap");
                   3021:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3022:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   3023:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   3024:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3025:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   3026:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3027:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   3028:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   3029:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   3030:                                        t = (md - t) % md;
                   3031:                                wmat[i][j] = t;
                   3032:                        }
                   3033:                wmat[i][col+i] = 1;
                   3034:        }
                   3035:        status = gauss_elim_geninv_mod_swap(wmat,row,col,md,&invmat,&index);
                   3036:        if ( status > 0 )
                   3037:                *rp = 0;
                   3038:        else {
                   3039:                MKMAT(mat1,col,col);
                   3040:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   3041:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3042:                                UTOQ(invmat[i][j],tmat[i][j]);
                   3043:                MKVECT(vect1,row);
                   3044:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   3045:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   3046:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   3047:        }
                   3048: }
                   3049:
1.27      noro     3050: gauss_elim_geninv_mod_swap(mat,row,col,md,invmatp,indexp)
                   3051: unsigned int **mat;
                   3052: int row,col;
                   3053: unsigned int md;
                   3054: unsigned int ***invmatp;
                   3055: int **indexp;
1.1       noro     3056: {
                   3057:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   3058:        unsigned int *t,*pivot,*s;
                   3059:        int *index;
                   3060:        unsigned int **invmat;
                   3061:
                   3062:        n = col; m = row+col;
                   3063:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3064:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   3065:                index[i] = i;
                   3066:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   3067:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   3068:                if ( i == row ) {
                   3069:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   3070:                }
                   3071:                if ( i != j ) {
                   3072:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   3073:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   3074:                }
                   3075:                pivot = mat[j];
                   3076:                inv = (unsigned int)invm(pivot[j],md);
                   3077:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   3078:                        if ( pivot[k] )
                   3079:                                pivot[k] = (unsigned int)dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   3080:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   3081:                        t = mat[i];
                   3082:                        if ( a = t[j] )
                   3083:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   3084:                                        if ( pivot[k] )
                   3085:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   3086:                }
                   3087:        }
                   3088:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   3089:                pivot = mat[j];
                   3090:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   3091:                        t = mat[i];
                   3092:                        if ( a = t[j] )
                   3093:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   3094:                                        if ( pivot[k] )
                   3095:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   3096:                }
                   3097:        }
                   3098:        *invmatp = invmat = (unsigned int **)almat(col,col);
1.27      noro     3099:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   3100:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   3101:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   3102:        return 0;
                   3103: }
                   3104:
                   3105: void Pgeninv_sf_swap(NODE arg,LIST *rp)
                   3106: {
                   3107:        MAT m;
                   3108:        GFS **mat,**tmat;
                   3109:        Q *tvect;
                   3110:        GFS q;
                   3111:        int **wmat,**invmat;
                   3112:        int *index;
                   3113:        unsigned int t;
                   3114:        int i,j,row,col,status;
                   3115:        MAT mat1;
                   3116:        VECT vect1;
                   3117:        NODE node1,node2;
                   3118:
                   3119:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninv_sf_swap");
                   3120:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   3121:        row = m->row; col = m->col; mat = (GFS **)m->body;
                   3122:        wmat = (int **)almat(row,col+row);
                   3123:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3124:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   3125:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3126:                        if ( q = (GFS)mat[i][j] )
                   3127:                                wmat[i][j] = FTOIF(CONT(q));
                   3128:                wmat[i][col+i] = _onesf();
                   3129:        }
                   3130:        status = gauss_elim_geninv_sf_swap(wmat,row,col,&invmat,&index);
                   3131:        if ( status > 0 )
                   3132:                *rp = 0;
                   3133:        else {
                   3134:                MKMAT(mat1,col,col);
                   3135:                for ( i = 0, tmat = (GFS **)mat1->body; i < col; i++ )
                   3136:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3137:                                if ( t = invmat[i][j] ) {
                   3138:                                        MKGFS(IFTOF(t),tmat[i][j]);
                   3139:                                }
                   3140:                MKVECT(vect1,row);
                   3141:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   3142:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   3143:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   3144:        }
                   3145: }
                   3146:
                   3147: int gauss_elim_geninv_sf_swap(int **mat,int row,int col,
                   3148:        int ***invmatp,int **indexp)
                   3149: {
                   3150:        int i,j,k,inv,a,n,m,u;
                   3151:        int *t,*pivot,*s;
                   3152:        int *index;
                   3153:        int **invmat;
                   3154:
                   3155:        n = col; m = row+col;
                   3156:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3157:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   3158:                index[i] = i;
                   3159:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   3160:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   3161:                if ( i == row ) {
                   3162:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   3163:                }
                   3164:                if ( i != j ) {
                   3165:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   3166:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   3167:                }
                   3168:                pivot = mat[j];
                   3169:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   3170:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   3171:                        if ( pivot[k] )
                   3172:                                pivot[k] = _mulsf(pivot[k],inv);
                   3173:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   3174:                        t = mat[i];
                   3175:                        if ( a = t[j] )
                   3176:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   3177:                                        if ( pivot[k] ) {
                   3178:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   3179:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   3180:                                        }
                   3181:                }
                   3182:        }
                   3183:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   3184:                pivot = mat[j];
                   3185:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   3186:                        t = mat[i];
                   3187:                        if ( a = t[j] )
                   3188:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   3189:                                        if ( pivot[k] ) {
                   3190:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   3191:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   3192:                                        }
                   3193:                }
                   3194:        }
                   3195:        *invmatp = invmat = (int **)almat(col,col);
1.1       noro     3196:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   3197:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   3198:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   3199:        return 0;
                   3200: }
                   3201:
                   3202: void _addn(N,N,N);
                   3203: int _subn(N,N,N);
                   3204: void _muln(N,N,N);
                   3205:
1.24      noro     3206: void inner_product_int(Q *a,Q *b,int n,Q *r)
1.1       noro     3207: {
                   3208:        int la,lb,i;
                   3209:        int sgn,sgn1;
                   3210:        N wm,wma,sum,t;
                   3211:
                   3212:        for ( la = lb = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3213:                if ( a[i] )
                   3214:                        if ( DN(a[i]) )
                   3215:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3216:                        else
                   3217:                                la = MAX(PL(NM(a[i])),la);
                   3218:                if ( b[i] )
                   3219:                        if ( DN(b[i]) )
                   3220:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3221:                        else
                   3222:                                lb = MAX(PL(NM(b[i])),lb);
                   3223:        }
                   3224:        sgn = 0;
                   3225:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   3226:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   3227:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   3228:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   3229:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3230:                if ( !a[i] || !b[i] )
                   3231:                        continue;
                   3232:                _muln(NM(a[i]),NM(b[i]),wm);
                   3233:                sgn1 = SGN(a[i])*SGN(b[i]);
                   3234:                if ( !sgn ) {
                   3235:                        sgn = sgn1;
                   3236:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   3237:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   3238:                        _addn(sum,wm,wma);
                   3239:                        if ( !PL(wma) )
                   3240:                                sgn = 0;
                   3241:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3242:                } else {
                   3243:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   3244:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   3245:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3246:                }
                   3247:        }
1.61      noro     3248:        GCFREE(wm);
                   3249:        GCFREE(wma);
1.1       noro     3250:        if ( !sgn ) {
1.61      noro     3251:                GCFREE(sum);
1.1       noro     3252:                *r = 0;
                   3253:        } else
                   3254:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   3255: }
                   3256:
1.3       noro     3257: /* (k,l) element of a*b where a: .x n matrix, b: n x . integer matrix */
                   3258:
1.24      noro     3259: void inner_product_mat_int_mod(Q **a,int **b,int n,int k,int l,Q *r)
1.3       noro     3260: {
                   3261:        int la,lb,i;
                   3262:        int sgn,sgn1;
                   3263:        N wm,wma,sum,t;
                   3264:        Q aki;
                   3265:        int bil,bilsgn;
                   3266:        struct oN tn;
                   3267:
                   3268:        for ( la = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3269:                if ( aki = a[k][i] )
                   3270:                        if ( DN(aki) )
                   3271:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3272:                        else
                   3273:                                la = MAX(PL(NM(aki)),la);
                   3274:        }
                   3275:        lb = 1;
                   3276:        sgn = 0;
                   3277:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   3278:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   3279:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   3280:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   3281:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3282:                if ( !(aki = a[k][i]) || !(bil = b[i][l]) )
                   3283:                        continue;
                   3284:                tn.p = 1;
                   3285:                if ( bil > 0 ) {
                   3286:                        tn.b[0] = bil; bilsgn = 1;
                   3287:                } else {
                   3288:                        tn.b[0] = -bil; bilsgn = -1;
                   3289:                }
                   3290:                _muln(NM(aki),&tn,wm);
                   3291:                sgn1 = SGN(aki)*bilsgn;
                   3292:                if ( !sgn ) {
                   3293:                        sgn = sgn1;
                   3294:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   3295:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   3296:                        _addn(sum,wm,wma);
                   3297:                        if ( !PL(wma) )
                   3298:                                sgn = 0;
                   3299:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3300:                } else {
                   3301:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   3302:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   3303:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3304:                }
                   3305:        }
1.61      noro     3306:        GCFREE(wm);
                   3307:        GCFREE(wma);
1.3       noro     3308:        if ( !sgn ) {
1.61      noro     3309:                GCFREE(sum);
1.3       noro     3310:                *r = 0;
                   3311:        } else
                   3312:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   3313: }
                   3314:
1.24      noro     3315: void Pmul_mat_vect_int(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     3316: {
                   3317:        MAT mat;
                   3318:        VECT vect,r;
                   3319:        int row,col,i;
                   3320:
                   3321:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3322:        vect = (VECT)ARG1(arg);
                   3323:        row = mat->row;
                   3324:        col = mat->col;
                   3325:        MKVECT(r,row);
1.24      noro     3326:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3327:                inner_product_int((Q *)mat->body[i],(Q *)vect->body,col,(Q *)&r->body[i]);
                   3328:        }
1.1       noro     3329:        *rp = r;
                   3330: }
                   3331:
1.24      noro     3332: void Pnbpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3333: {
                   3334:        int m,type,ret;
                   3335:        UP2 r;
                   3336:
                   3337:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3338:        type = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3339:        ret = generate_ONB_polynomial(&r,m,type);
                   3340:        if ( ret == 0 )
                   3341:                MKGF2N(r,*rp);
                   3342:        else
                   3343:                *rp = 0;
                   3344: }
                   3345:
1.24      noro     3346: void Px962_irredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3347: {
1.24      noro     3348:        int m,ret,w;
1.1       noro     3349:        GF2N prev;
                   3350:        UP2 r;
                   3351:
                   3352:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3353:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   3354:        if ( !prev ) {
                   3355:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3356:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3357:        } else {
                   3358:                r = prev->body;
                   3359:                if ( degup2(r) != m ) {
                   3360:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3361:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3362:                }
                   3363:        }
1.24      noro     3364:        ret = _generate_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     3365:        if ( ret == 0 )
                   3366:                MKGF2N(r,*rp);
                   3367:        else
                   3368:                *rp = 0;
                   3369: }
                   3370:
1.24      noro     3371: void Pirredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3372: {
1.24      noro     3373:        int m,ret,w;
1.1       noro     3374:        GF2N prev;
                   3375:        UP2 r;
                   3376:
                   3377:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3378:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   3379:        if ( !prev ) {
                   3380:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3381:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3382:        } else {
                   3383:                r = prev->body;
                   3384:                if ( degup2(r) != m ) {
                   3385:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3386:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3387:                }
                   3388:        }
1.24      noro     3389:        ret = _generate_good_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     3390:        if ( ret == 0 )
                   3391:                MKGF2N(r,*rp);
                   3392:        else
                   3393:                *rp = 0;
                   3394: }
                   3395:
1.26      noro     3396: void Pmat_swap_row_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   3397: {
                   3398:        int i1,i2;
                   3399:        pointer *t;
                   3400:        MAT mat;
                   3401:
                   3402:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_row_destructive");
                   3403:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   3404:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   3405:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3406:        i1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3407:        i2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   3408:        if ( i1 < 0 || i2 < 0 || i1 >= mat->row || i2 >= mat->row )
                   3409:                error("mat_swap_row_destructive : Out of range");
                   3410:        t = mat->body[i1];
                   3411:        mat->body[i1] = mat->body[i2];
                   3412:        mat->body[i2] = t;
                   3413:        *m = mat;
                   3414: }
                   3415:
                   3416: void Pmat_swap_col_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   3417: {
                   3418:        int j1,j2,i,n;
                   3419:        pointer *mi;
                   3420:        pointer t;
                   3421:        MAT mat;
                   3422:
                   3423:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_col_destructive");
                   3424:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   3425:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   3426:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3427:        j1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3428:        j2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   3429:        if ( j1 < 0 || j2 < 0 || j1 >= mat->col || j2 >= mat->col )
                   3430:                error("mat_swap_col_destructive : Out of range");
                   3431:        n = mat->row;
                   3432:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3433:                mi = mat->body[i];
                   3434:                t = mi[j1]; mi[j1] = mi[j2]; mi[j2] = t;
                   3435:        }
                   3436:        *m = mat;
                   3437: }
1.1       noro     3438: /*
                   3439:  * f = type 'type' normal polynomial of degree m if exists
                   3440:  * IEEE P1363 A.7.2
                   3441:  *
                   3442:  * return value : 0  --- exists
                   3443:  *                1  --- does not exist
                   3444:  *                -1 --- failure (memory allocation error)
                   3445:  */
                   3446:
                   3447: int generate_ONB_polynomial(UP2 *rp,int m,int type)
                   3448: {
                   3449:        int i,r;
                   3450:        int w;
                   3451:        UP2 f,f0,f1,f2,t;
                   3452:
                   3453:        w = (m>>5)+1;
                   3454:        switch ( type ) {
                   3455:                case 1:
                   3456:                        if ( !TypeT_NB_check(m,1) ) return 1;
                   3457:                        NEWUP2(f,w); *rp = f; f->w = w;
                   3458:                        /* set all the bits */
                   3459:                        for ( i = 0; i < w; i++ )
                   3460:                                f->b[i] = 0xffffffff;
                   3461:                        /* mask the top word if necessary */
                   3462:                        if ( r = (m+1)&31 )
                   3463:                                f->b[w-1] &= (1<<r)-1;
                   3464:                        return 0;
                   3465:                        break;
                   3466:                case 2:
                   3467:                        if ( !TypeT_NB_check(m,2) ) return 1;
                   3468:                        NEWUP2(f,w); *rp = f;
                   3469:                        W_NEWUP2(f0,w);
                   3470:                        W_NEWUP2(f1,w);
                   3471:                        W_NEWUP2(f2,w);
                   3472:
                   3473:                        /* recursion for genrating Type II normal polynomial */
                   3474:
                   3475:                        /* f0 = 1, f1 = t+1 */
                   3476:                        f0->w = 1; f0->b[0] = 1;
                   3477:                        f1->w = 1; f1->b[0] = 3;
                   3478:                        for ( i = 2; i <= m; i++ ) {
                   3479:                                /* f2 = t*f1+f0 */
                   3480:                                _bshiftup2(f1,-1,f2);
                   3481:                                _addup2_destructive(f2,f0);
                   3482:                                /* cyclic change of the variables */
                   3483:                                t = f0; f0 = f1; f1 = f2; f2 = t;
                   3484:                        }
                   3485:                        _copyup2(f1,f);
                   3486:                        return 0;
                   3487:                        break;
                   3488:                default:
                   3489:                        return -1;
                   3490:                        break;
                   3491:                }
                   3492: }
                   3493:
                   3494: /*
                   3495:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3496:  * return value : 0  --- exists
                   3497:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3498:  */
                   3499:
                   3500: int _generate_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3501: {
                   3502:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3503:        int w;
                   3504:        unsigned int *fd;
                   3505:
                   3506:        /*
                   3507:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3508:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3509:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3510:         */
                   3511:
                   3512:        fd = f->b;
                   3513:        w = (d>>5)+1;
                   3514:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3515:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3516:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3517:                switch ( nz ) {
                   3518:                        case 3:
                   3519:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3520:                                /* reset i0-th bit */
                   3521:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3522:                                j0 = k0 = 0;
                   3523:                                break;
                   3524:                        case 5:
                   3525:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3526:                                /* reset i0-th bit */
                   3527:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3528:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3529:                                /* reset j0-th bit */
                   3530:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3531:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3532:                                /* reset k0-th bit */
                   3533:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3534:                                break;
                   3535:                        default:
                   3536:                                f->w = 0; break;
                   3537:                }
                   3538:        } else
                   3539:                f->w = 0;
                   3540:
                   3541:        if ( !f->w ) {
                   3542:                fd = f->b;
                   3543:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3544:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3545:        }
                   3546:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3547:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3548:
                   3549:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3550:
                   3551:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3552:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3553:                if ( i < i0 ) continue;
                   3554:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3555:                /* set i-th bit */
                   3556:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3557:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3558:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3559:                /* reset i-th bit */
                   3560:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3561:        }
                   3562:
                   3563:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3564: PENTA:
                   3565:        for ( i = 1; i < d; i++ ) {
                   3566:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3567:                if ( i < i0 ) continue;
                   3568:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3569:                /* set i-th bit */
                   3570:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3571:                for ( j = i+1; j < d; j++ ) {
                   3572:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3573:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3574:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3575:                        /* set j-th bit */
                   3576:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3577:                        for ( k = j+1; k < d; k++ ) {
                   3578:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3579:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3580:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3581:                                /* set k-th bit */
                   3582:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3583:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3584:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3585:                                /* reset k-th bit */
                   3586:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3587:                        }
                   3588:                        /* reset j-th bit */
                   3589:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3590:                }
                   3591:                /* reset i-th bit */
                   3592:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3593:        }
                   3594:        /* exhausted */
                   3595:        return 1;
                   3596: }
                   3597:
                   3598: /*
                   3599:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3600:  *
                   3601:  * searching strategy:
                   3602:  *   trinomial x^d+x^i+1:
                   3603:  *         i is as small as possible.
                   3604:  *   trinomial x^d+x^i+x^j+x^k+1:
                   3605:  *         i is as small as possible.
                   3606:  *         For such i, j is as small as possible.
                   3607:  *         For such i and j, 'k' is as small as possible.
                   3608:  *
                   3609:  * return value : 0  --- exists
                   3610:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3611:  */
                   3612:
                   3613: int _generate_good_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3614: {
                   3615:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3616:        int w;
                   3617:        unsigned int *fd;
                   3618:
                   3619:        /*
                   3620:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3621:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3622:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3623:         */
                   3624:
                   3625:        fd = f->b;
                   3626:        w = (d>>5)+1;
                   3627:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3628:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3629:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3630:                switch ( nz ) {
                   3631:                        case 3:
                   3632:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3633:                                /* reset i0-th bit */
                   3634:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3635:                                j0 = k0 = 0;
                   3636:                                break;
                   3637:                        case 5:
                   3638:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3639:                                /* reset i0-th bit */
                   3640:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3641:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3642:                                /* reset j0-th bit */
                   3643:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3644:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3645:                                /* reset k0-th bit */
                   3646:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3647:                                break;
                   3648:                        default:
                   3649:                                f->w = 0; break;
                   3650:                }
                   3651:        } else
                   3652:                f->w = 0;
                   3653:
                   3654:        if ( !f->w ) {
                   3655:                fd = f->b;
                   3656:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3657:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3658:        }
                   3659:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3660:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3661:
                   3662:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3663:
                   3664:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3665:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3666:                if ( i < i0 ) continue;
                   3667:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3668:                /* set i-th bit */
                   3669:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3670:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3671:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3672:                /* reset i-th bit */
                   3673:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3674:        }
                   3675:
                   3676:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3677: PENTA:
                   3678:        for ( i = 3; i < d; i++ ) {
                   3679:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3680:                if ( i < i0 ) continue;
                   3681:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3682:                /* set i-th bit */
                   3683:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3684:                for ( j = 2; j < i; j++ ) {
                   3685:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3686:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3687:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3688:                        /* set j-th bit */
                   3689:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3690:                        for ( k = 1; k < j; k++ ) {
                   3691:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3692:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3693:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3694:                                /* set k-th bit */
                   3695:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3696:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3697:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3698:                                /* reset k-th bit */
                   3699:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3700:                        }
                   3701:                        /* reset j-th bit */
                   3702:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3703:                }
                   3704:                /* reset i-th bit */
                   3705:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3706:        }
                   3707:        /* exhausted */
                   3708:        return 1;
1.3       noro     3709: }
                   3710:
1.24      noro     3711: void printqmat(Q **mat,int row,int col)
1.3       noro     3712: {
                   3713:        int i,j;
                   3714:
                   3715:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3716:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
1.8       noro     3717:                        printnum((Num)mat[i][j]); printf(" ");
1.3       noro     3718:                }
                   3719:                printf("\n");
                   3720:        }
                   3721: }
                   3722:
1.24      noro     3723: void printimat(int **mat,int row,int col)
1.3       noro     3724: {
                   3725:        int i,j;
                   3726:
                   3727:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3728:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                   3729:                        printf("%d ",mat[i][j]);
                   3730:                }
                   3731:                printf("\n");
                   3732:        }
1.36      noro     3733: }
                   3734:
                   3735: void Pnd_det(NODE arg,P *rp)
                   3736: {
1.37      noro     3737:        if ( argc(arg) == 1 )
                   3738:                nd_det(0,ARG0(arg),rp);
                   3739:        else
                   3740:                nd_det(QTOS((Q)ARG1(arg)),ARG0(arg),rp);
1.1       noro     3741: }
1.59      ohara    3742:
1.62      ohara    3743: void Pmat_col(NODE arg,VECT *rp)
1.59      ohara    3744: {
                   3745:        int i,j,n;
                   3746:        MAT mat;
                   3747:        VECT vect;
                   3748:
                   3749:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_col");
                   3750:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_col");
                   3751:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3752:        j = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3753:        if ( j < 0 || j >= mat->col) {
                   3754:                error("mat_col : Out of range");
                   3755:        }
                   3756:        n = mat->row;
                   3757:        MKVECT(vect,n);
                   3758:        for(i=0; i<n; i++) {
                   3759:                BDY(vect)[i] = BDY(mat)[i][j];
                   3760:        }
                   3761:        *rp = vect;
                   3762: }

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