[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 1.68

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:  *
1.68    ! fujimoto   48:  * $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/array.c,v 1.67 2015/08/08 14:19:41 fujimoto Exp $
1.6       noro       49: */
1.1       noro       50: #include "ca.h"
                     51: #include "base.h"
                     52: #include "parse.h"
                     53: #include "inline.h"
1.4       noro       54:
1.51      noro       55: #include <sys/types.h>
                     56: #include <sys/stat.h>
1.58      ohara      57: #if !defined(_MSC_VER)
1.51      noro       58: #include <unistd.h>
1.58      ohara      59: #endif
1.51      noro       60:
1.38      noro       61: #define F4_INTRAT_PERIOD 8
                     62:
1.4       noro       63: #if 0
1.1       noro       64: #undef DMAR
                     65: #define DMAR(a1,a2,a3,d,r) (r)=dmar(a1,a2,a3,d);
1.4       noro       66: #endif
1.1       noro       67:
1.11      noro       68: extern int DP_Print; /* XXX */
1.1       noro       69:
1.24      noro       70:
1.1       noro       71: void Pnewvect(), Pnewmat(), Psepvect(), Psize(), Pdet(), Pleqm(), Pleqm1(), Pgeninvm();
1.23      noro       72: void Pinvmat();
1.49      noro       73: void Pnewbytearray(),Pmemoryplot_to_coord();
1.1       noro       74:
1.25      noro       75: void Pgeneric_gauss_elim();
1.1       noro       76: void Pgeneric_gauss_elim_mod();
                     77:
                     78: void Pmat_to_gfmmat(),Plu_gfmmat(),Psolve_by_lu_gfmmat();
1.33      noro       79: void Pgeninvm_swap(), Premainder(), Psremainder(), Pvtol(), Pltov();
1.27      noro       80: void Pgeninv_sf_swap();
1.1       noro       81: void sepvect();
                     82: void Pmulmat_gf2n();
                     83: void Pbconvmat_gf2n();
                     84: void Pmul_vect_mat_gf2n();
                     85: void PNBmul_gf2n();
                     86: void Pmul_mat_vect_int();
                     87: void Psepmat_destructive();
                     88: void Px962_irredpoly_up2();
                     89: void Pirredpoly_up2();
                     90: void Pnbpoly_up2();
                     91: void Pqsort();
1.14      noro       92: void Pexponent_vector();
1.26      noro       93: void Pmat_swap_row_destructive();
                     94: void Pmat_swap_col_destructive();
1.28      saito      95: void Pvect();
                     96: void Pmat();
1.29      saito      97: void Pmatc();
1.36      noro       98: void Pnd_det();
1.53      noro       99: void Plu_mat();
1.59      ohara     100: void Pmat_col();
1.63      noro      101: void Plusolve_prep();
                    102: void Plusolve_main();
1.1       noro      103:
                    104: struct ftab array_tab[] = {
1.53      noro      105:        {"lu_mat",Plu_mat,1},
1.1       noro      106:        {"solve_by_lu_gfmmat",Psolve_by_lu_gfmmat,4},
                    107:        {"lu_gfmmat",Plu_gfmmat,2},
                    108:        {"mat_to_gfmmat",Pmat_to_gfmmat,2},
1.25      noro      109:        {"generic_gauss_elim",Pgeneric_gauss_elim,1},
1.1       noro      110:        {"generic_gauss_elim_mod",Pgeneric_gauss_elim_mod,2},
                    111:        {"newvect",Pnewvect,-2},
1.28      saito     112:        {"vect",Pvect,-99999999},
1.14      noro      113:        {"vector",Pnewvect,-2},
                    114:        {"exponent_vector",Pexponent_vector,-99999999},
1.1       noro      115:        {"newmat",Pnewmat,-3},
1.14      noro      116:        {"matrix",Pnewmat,-3},
1.28      saito     117:        {"mat",Pmat,-99999999},
1.29      saito     118:        {"matr",Pmat,-99999999},
                    119:        {"matc",Pmatc,-99999999},
1.9       noro      120:        {"newbytearray",Pnewbytearray,-2},
1.49      noro      121:        {"memoryplot_to_coord",Pmemoryplot_to_coord,1},
1.1       noro      122:        {"sepmat_destructive",Psepmat_destructive,2},
                    123:        {"sepvect",Psepvect,2},
                    124:        {"qsort",Pqsort,-2},
                    125:        {"vtol",Pvtol,1},
1.33      noro      126:        {"ltov",Pltov,1},
1.1       noro      127:        {"size",Psize,1},
                    128:        {"det",Pdet,-2},
1.37      noro      129:        {"nd_det",Pnd_det,-2},
1.23      noro      130:        {"invmat",Pinvmat,-2},
1.1       noro      131:        {"leqm",Pleqm,2},
                    132:        {"leqm1",Pleqm1,2},
                    133:        {"geninvm",Pgeninvm,2},
                    134:        {"geninvm_swap",Pgeninvm_swap,2},
1.27      noro      135:        {"geninv_sf_swap",Pgeninv_sf_swap,1},
1.1       noro      136:        {"remainder",Premainder,2},
                    137:        {"sremainder",Psremainder,2},
                    138:        {"mulmat_gf2n",Pmulmat_gf2n,1},
                    139:        {"bconvmat_gf2n",Pbconvmat_gf2n,-4},
                    140:        {"mul_vect_mat_gf2n",Pmul_vect_mat_gf2n,2},
                    141:        {"mul_mat_vect_int",Pmul_mat_vect_int,2},
                    142:        {"nbmul_gf2n",PNBmul_gf2n,3},
                    143:        {"x962_irredpoly_up2",Px962_irredpoly_up2,2},
                    144:        {"irredpoly_up2",Pirredpoly_up2,2},
                    145:        {"nbpoly_up2",Pnbpoly_up2,2},
1.26      noro      146:        {"mat_swap_row_destructive",Pmat_swap_row_destructive,3},
                    147:        {"mat_swap_col_destructive",Pmat_swap_col_destructive,3},
1.59      ohara     148:        {"mat_col",Pmat_col,2},
1.63      noro      149:        {"lusolve_prep",Plusolve_prep,1},
                    150:        {"lusolve_main",Plusolve_main,1},
1.1       noro      151:        {0,0,0},
                    152: };
                    153:
1.63      noro      154: typedef struct _ent { int j; unsigned int e; } ent;
                    155:
                    156: ent *get_row(FILE *,int *l);
                    157: void put_row(FILE *out,int l,ent *a);
                    158: int lu_elim(int *l,ent **a,int k,int i,int mul,int mod);
                    159:
                    160: static int *ul,*ll;
                    161: static ent **u,**l;
                    162: static int modulus;
                    163:
                    164: void Plusolve_prep(NODE arg,Q *rp)
                    165: {
                    166:        char *fname;
                    167:        FILE *in;
                    168:        int len,i,rank;
                    169:        int *rhs;
                    170:
                    171:        fname = BDY((STRING)ARG0(arg));
                    172:        in = fopen(fname,"r");
                    173:        modulus = getw(in);
                    174:        len = getw(in);
                    175:        ul = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    176:        u = (ent **)MALLOC(len*sizeof(ent *));
                    177:        ll = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    178:        l = (ent **)MALLOC(len*sizeof(ent *));
                    179:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    180:                u[i] = get_row(in,&ul[i]);
                    181:        }
                    182:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    183:                l[i] = get_row(in,&ll[i]);
                    184:        }
                    185:        fclose(in);
                    186:        *rp = ONE;
                    187: }
                    188:
                    189: void Plusolve_main(NODE arg,VECT *rp)
                    190: {
                    191:        Q *d,*p;
                    192:        VECT v,r;
                    193:        int len,i;
                    194:        int *rhs;
                    195:
                    196:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len;
                    197:        d = (Q *)BDY(v);
                    198:        rhs = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    199:        for ( i = 0; i < len; i++ ) rhs[i] = QTOS(d[i]);
                    200:        solve_l(ll,l,len,rhs,modulus);
                    201:        solve_u(ul,u,len,rhs,modulus);
                    202:        NEWVECT(r); r->len = len;
                    203:        r->body = (pointer *)MALLOC(len*sizeof(pointer));
                    204:        p = (Q *)r->body;
                    205:        for ( i = 0; i < len; i++ )
                    206:                STOQ(rhs[i],p[i]);
                    207:        *rp = r;
                    208: }
                    209:
                    210: ent *get_row(FILE *in,int *l)
                    211: {
                    212:        int len,i;
                    213:        ent *a;
                    214:
                    215:        *l = len = getw(in);
                    216:        a = (ent *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(ent));
                    217:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    218:                a[i].j = getw(in);
                    219:                a[i].e = getw(in);
                    220:        }
                    221:        return a;
                    222: }
                    223:
                    224: int lu_gauss(int *ul,ent **u,int *ll,ent **l,int n,int mod)
                    225: {
                    226:        int i,j,k,s,mul;
                    227:        unsigned int inv;
                    228:        int *ll2;
                    229:
                    230:        ll2 = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                    231:        for ( i = 0; i < n; i++ ) ll2[i] = 0;
                    232:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    233:                fprintf(stderr,"i=%d\n",i);
                    234:                inv = invm(u[i][0].e,mod);
                    235:                for ( k = i+1; k < n; k++ )
                    236:                        if ( u[k][0].j == n-i ) {
                    237:                                s = u[k][0].e;
                    238:                                DMAR(s,inv,0,mod,mul);
                    239:                                lu_elim(ul,u,k,i,mul,mod);
                    240:                                lu_append(ll,l,ll2,k,i,mul);
                    241:                        }
                    242:        }
                    243: }
                    244:
                    245: #define INITLEN 10
                    246:
                    247: lu_append(int *l,ent **a,int *l2,int k,int i,int mul)
                    248: {
                    249:        int len;
                    250:        ent *p;
                    251:
                    252:        len = l[k];
                    253:        if ( !len ) {
                    254:                a[k] = p = (ent *)MALLOC_ATOMIC(INITLEN*sizeof(ent));
                    255:                p[0].j = i; p[0].e = mul;
                    256:                l[k] = 1; l2[k] = INITLEN;
                    257:        } else {
                    258:                if ( l2[k] == l[k] ) {
                    259:                        l2[k] *= 2;
                    260:                        a[k] = REALLOC(a[k],l2[k]*sizeof(ent));
                    261:                }
                    262:                p =a[k];
                    263:                p[l[k]].j = i; p[l[k]].e = mul;
                    264:                l[k]++;
                    265:        }
                    266: }
                    267:
                    268: /* a[k] = a[k]-mul*a[i] */
                    269:
                    270: int lu_elim(int *l,ent **a,int k,int i,int mul,int mod)
                    271: {
                    272:        ent *ak,*ai,*w;
                    273:        int lk,li,j,m,p,q,r,s,t,j0;
                    274:
                    275:        ak = a[k]; ai = a[i]; lk = l[k]; li = l[i];
                    276:        w = (ent *)alloca((lk+li)*sizeof(ent));
                    277:        p = 0; q = 0; j = 0;
                    278:        mul = mod-mul;
                    279:        while ( p < lk && q < li ) {
                    280:                if ( ak[p].j > ai[q].j ) {
                    281:                        w[j] = ak[p]; j++; p++;
                    282:                } else if ( ak[p].j < ai[q].j ) {
                    283:                        w[j].j = ai[q].j;
                    284:                        t = ai[q].e;
                    285:                        DMAR(t,mul,0,mod,r);
                    286:                        w[j].e = r;
                    287:                        j++; q++;
                    288:                } else {
                    289:                        t = ai[q].e; s = ak[p].e;
                    290:                        DMAR(t,mul,s,mod,r);
                    291:                        if ( r ) {
                    292:                                w[j].j = ai[q].j; w[j].e = r; j++;
                    293:                        }
                    294:                        p++; q++;
                    295:                }
                    296:        }
                    297:        if ( q == li )
                    298:                while ( p < lk ) {
                    299:                        w[j] = ak[p]; j++; p++;
                    300:                }
                    301:        else if ( p == lk )
                    302:                while ( q < li ) {
                    303:                        w[j].j = ai[q].j;
                    304:                        t = ai[q].e;
                    305:                        DMAR(t,mul,0,mod,r);
                    306:                        w[j].e = r;
                    307:                        j++; q++;
                    308:                }
                    309:        if ( j <= lk ) {
                    310:                for ( m = 0; m < j; m++ ) ak[m] = w[m];
                    311:        } else {
                    312:                a[k] = ak = (ent *)MALLOC_ATOMIC(j*sizeof(ent));
                    313:                for ( m = 0; m < j; m++ ) ak[m] = w[m];
                    314:        }
                    315:        l[k] = j;
                    316: }
                    317:
                    318: int solve_l(int *ll,ent **l,int n,int *rhs,int mod)
                    319: {
                    320:        int j,k,s,len;
                    321:        ent *p;
                    322:
                    323:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                    324:                len = ll[j]; p = l[j];
                    325:                for ( k = 0, s = 0; k < len; k++ )
                    326:                        s = dmar(p[k].e,rhs[p[k].j],s,mod);
                    327:                rhs[j] -=  s;
                    328:                if ( rhs[j] < 0 ) rhs[j] += mod;
                    329:        }
                    330: }
                    331:
                    332: int solve_u(int *ul,ent **u,int n,int *rhs,int mod)
                    333: {
                    334:        int j,k,s,len,inv;
                    335:        ent *p;
                    336:
                    337:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                    338:                len = ul[j]; p = u[j];
                    339:                for ( k = 1, s = 0; k < len; k++ )
                    340:                        s = dmar(p[k].e,rhs[p[k].j],s,mod);
                    341:                rhs[j] -=  s;
                    342:                if ( rhs[j] < 0 ) rhs[j] += mod;
                    343:                inv = invm((unsigned int)p[0].e,mod);
                    344:                rhs[j] = dmar(rhs[j],inv,0,mod);
                    345:        }
                    346: }
                    347:
1.24      noro      348: int comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      349: {
                    350:        return arf_comp(CO,*a,*b);
                    351: }
                    352:
                    353: static FUNC generic_comp_obj_func;
                    354: static NODE generic_comp_obj_arg;
1.60      ohara     355: static NODE generic_comp_obj_option;
1.1       noro      356:
1.24      noro      357: int generic_comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      358: {
                    359:        Q r;
                    360:
                    361:        BDY(generic_comp_obj_arg)=(pointer)(*a);
                    362:        BDY(NEXT(generic_comp_obj_arg))=(pointer)(*b);
1.60      ohara     363:        r = (Q)bevalf_with_opts(generic_comp_obj_func,generic_comp_obj_arg,generic_comp_obj_option);
1.1       noro      364:        if ( !r )
                    365:                return 0;
                    366:        else
                    367:                return SGN(r)>0?1:-1;
                    368: }
                    369:
                    370:
1.46      saito     371: void Pqsort(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      372: {
                    373:        VECT vect;
1.35      ohara     374:        NODE n,n1;
1.1       noro      375:        P p;
                    376:        V v;
1.34      noro      377:        FUNC func;
1.35      ohara     378:        int len,i;
                    379:        pointer *a;
                    380:        Obj t;
                    381:
                    382:        t = ARG0(arg);
                    383:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    384:         n = (NODE)BDY((LIST)t);
                    385:         len = length(n);
                    386:         MKVECT(vect,len);
                    387:         for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) ) {
                    388:             BDY(vect)[i] = BDY(n);
                    389:         }
                    390:
                    391:     }else if (OID(t) != O_VECT) {
                    392:         error("qsort : invalid argument");
                    393:     }else {
                    394:         vect = (VECT)t;
                    395:     }
1.1       noro      396:        if ( argc(arg) == 1 )
                    397:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))comp_obj);
                    398:        else {
                    399:                p = (P)ARG1(arg);
                    400:                if ( !p || OID(p)!=2 )
                    401:                        error("qsort : invalid argument");
                    402:                v = VR(p);
1.34      noro      403:                gen_searchf(NAME(v),&func);
                    404:                if ( !func ) {
                    405:                        if ( (int)v->attr != V_SR )
                    406:                                error("qsort : no such function");
                    407:                        func = (FUNC)v->priv;
                    408:                }
                    409:                generic_comp_obj_func = func;
1.60      ohara     410:                MKNODE(n,0,0); MKNODE(generic_comp_obj_arg,0,n);
                    411:                generic_comp_obj_option = current_option;
1.1       noro      412:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))generic_comp_obj);
                    413:        }
1.35      ohara     414:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    415:         a = BDY(vect);
                    416:         for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    417:             MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    418:         }
1.46      saito     419:         MKLIST(*rp,n);
1.35      ohara     420:     }else {
1.46      saito     421:         *rp = (LIST)vect;
1.35      ohara     422:     }
1.1       noro      423: }
                    424:
1.24      noro      425: void PNBmul_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      426: {
                    427:        GF2N a,b;
                    428:        GF2MAT mat;
                    429:        int n,w;
                    430:        unsigned int *ab,*bb;
                    431:        UP2 r;
                    432:
                    433:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    434:        b = (GF2N)ARG1(arg);
                    435:        mat = (GF2MAT)ARG2(arg);
                    436:        if ( !a || !b )
                    437:                *rp = 0;
                    438:        else {
                    439:                n = mat->row;
                    440:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    441:
                    442:                ab = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    443:                bzero((char *)ab,w*sizeof(unsigned int));
                    444:                bcopy(a->body->b,ab,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    445:
                    446:                bb = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    447:                bzero((char *)bb,w*sizeof(unsigned int));
                    448:                bcopy(b->body->b,bb,(b->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    449:
                    450:                NEWUP2(r,w);
                    451:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    452:                mul_nb(mat,ab,bb,r->b);
                    453:                r->w = w;
                    454:                _adjup2(r);
                    455:                if ( !r->w )
                    456:                        *rp = 0;
                    457:                else
                    458:                        MKGF2N(r,*rp);
                    459:        }
                    460: }
                    461:
1.24      noro      462: void Pmul_vect_mat_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      463: {
                    464:        GF2N a;
                    465:        GF2MAT mat;
                    466:        int n,w;
                    467:        unsigned int *b;
                    468:        UP2 r;
                    469:
                    470:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    471:        mat = (GF2MAT)ARG1(arg);
                    472:        if ( !a )
                    473:                *rp = 0;
                    474:        else {
                    475:                n = mat->row;
                    476:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    477:                b = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    478:                bzero((char *)b,w*sizeof(unsigned int));
                    479:                bcopy(a->body->b,b,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    480:                NEWUP2(r,w);
                    481:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    482:                mulgf2vectmat(mat->row,b,mat->body,r->b);
                    483:                r->w = w;
                    484:                _adjup2(r);
                    485:                if ( !r->w )
                    486:                        *rp = 0;
                    487:                else {
                    488:                        MKGF2N(r,*rp);
                    489:                }
                    490:        }
                    491: }
                    492:
1.24      noro      493: void Pbconvmat_gf2n(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      494: {
                    495:        P p0,p1;
                    496:        int to;
                    497:        GF2MAT p01,p10;
                    498:        GF2N root;
                    499:        NODE n0,n1;
                    500:
                    501:        p0 = (P)ARG0(arg);
                    502:        p1 = (P)ARG1(arg);
                    503:        to = ARG2(arg)?1:0;
                    504:        if ( argc(arg) == 4 ) {
                    505:                root = (GF2N)ARG3(arg);
                    506:                compute_change_of_basis_matrix_with_root(p0,p1,to,root,&p01,&p10);
                    507:        } else
                    508:                compute_change_of_basis_matrix(p0,p1,to,&p01,&p10);
                    509:        MKNODE(n1,p10,0); MKNODE(n0,p01,n1);
                    510:        MKLIST(*rp,n0);
                    511: }
                    512:
1.24      noro      513: void Pmulmat_gf2n(NODE arg,GF2MAT *rp)
1.1       noro      514: {
                    515:        GF2MAT m;
                    516:
                    517:        if ( !compute_multiplication_matrix((P)ARG0(arg),&m) )
                    518:                error("mulmat_gf2n : input is not a normal polynomial");
                    519:        *rp = m;
                    520: }
                    521:
1.24      noro      522: void Psepmat_destructive(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      523: {
                    524:        MAT mat,mat1;
                    525:        int i,j,row,col;
                    526:        Q **a,**a1;
                    527:        Q ent;
                    528:        N nm,mod,rem,quo;
                    529:        int sgn;
                    530:        NODE n0,n1;
                    531:
                    532:        mat = (MAT)ARG0(arg); mod = NM((Q)ARG1(arg));
                    533:        row = mat->row; col = mat->col;
                    534:        MKMAT(mat1,row,col);
                    535:        a = (Q **)mat->body; a1 = (Q **)mat1->body;
                    536:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    537:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                    538:                        ent = a[i][j];
                    539:                        if ( !ent )
                    540:                                continue;
                    541:                        nm = NM(ent);
                    542:                        sgn = SGN(ent);
                    543:                        divn(nm,mod,&quo,&rem);
                    544: /*                     if ( quo != nm && rem != nm ) */
1.61      noro      545: /*                             GCFREE(nm); */
                    546: /*                     GCFREE(ent); */
1.1       noro      547:                        NTOQ(rem,sgn,a[i][j]); NTOQ(quo,sgn,a1[i][j]);
                    548:                }
                    549:        MKNODE(n1,mat1,0); MKNODE(n0,mat,n1);
                    550:        MKLIST(*rp,n0);
                    551: }
                    552:
1.24      noro      553: void Psepvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      554: {
                    555:        sepvect((VECT)ARG0(arg),QTOS((Q)ARG1(arg)),rp);
                    556: }
                    557:
1.24      noro      558: void sepvect(VECT v,int d,VECT *rp)
1.1       noro      559: {
                    560:        int i,j,k,n,q,q1,r;
                    561:        pointer *pv,*pw,*pu;
                    562:        VECT w,u;
                    563:
                    564:        n = v->len;
                    565:        if ( d > n )
                    566:                d = n;
                    567:        q = n/d; r = n%d; q1 = q+1;
                    568:        MKVECT(w,d); *rp = w;
                    569:        pv = BDY(v); pw = BDY(w); k = 0;
                    570:        for ( i = 0; i < r; i++ ) {
                    571:                MKVECT(u,q1); pw[i] = (pointer)u;
                    572:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q1; j++, k++ )
                    573:                        pu[j] = pv[k];
                    574:        }
                    575:        for ( ; i < d; i++ ) {
                    576:                MKVECT(u,q); pw[i] = (pointer)u;
                    577:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q; j++, k++ )
                    578:                        pu[j] = pv[k];
                    579:        }
                    580: }
                    581:
1.24      noro      582: void Pnewvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      583: {
                    584:        int len,i,r;
                    585:        VECT vect;
                    586:        pointer *vb;
                    587:        LIST list;
                    588:        NODE tn;
                    589:
                    590:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newvect");
                    591:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
1.5       noro      592:        if ( len < 0 )
1.1       noro      593:                error("newvect : invalid size");
                    594:        MKVECT(vect,len);
                    595:        if ( argc(arg) == 2 ) {
                    596:                list = (LIST)ARG1(arg);
                    597:                asir_assert(list,O_LIST,"newvect");
1.56      ohara     598: #if 0
1.1       noro      599:                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    600:                if ( r > len ) {
                    601:                        *rp = vect;
                    602:                        return;
                    603:                }
1.56      ohara     604: #endif
1.1       noro      605:                for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    606:                        vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    607:        }
                    608:        *rp = vect;
1.14      noro      609: }
                    610:
1.28      saito     611: void Pvect(NODE arg,VECT *rp) {
1.62      ohara     612:        int len,i;
1.28      saito     613:        VECT vect;
                    614:        pointer *vb;
                    615:        NODE tn;
                    616:
                    617:        if ( !arg ) {
                    618:                *rp =0;
                    619:                return;
                    620:        }
                    621:
                    622:        for (len = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), len++);
1.29      saito     623:        if ( len == 1 ) {
                    624:                if ( ARG0(arg) != 0 ) {
                    625:                        switch ( OID(ARG0(arg)) ) {
                    626:                                case O_VECT:
                    627:                                        *rp = ARG0(arg);
                    628:                                        return;
                    629:                                case O_LIST:
                    630:                                        for ( len = 0, tn = ARG0(arg); tn; tn = NEXT(tn), len++ );
                    631:                                        MKVECT(vect,len-1);
                    632:                                        for ( i = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)), vb =BDY(vect);
                    633:                                                        tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    634:                                                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    635:                                        *rp=vect;
                    636:                                        return;
                    637:                        }
                    638:                }
                    639:        }
1.28      saito     640:        MKVECT(vect,len);
                    641:        for ( i = 0, tn = arg, vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    642:                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    643:        *rp = vect;
                    644: }
                    645:
1.24      noro      646: void Pexponent_vector(NODE arg,DP *rp)
1.14      noro      647: {
                    648:        nodetod(arg,rp);
1.9       noro      649: }
                    650:
1.24      noro      651: void Pnewbytearray(NODE arg,BYTEARRAY *rp)
1.9       noro      652: {
                    653:        int len,i,r;
                    654:        BYTEARRAY array;
                    655:        unsigned char *vb;
1.10      noro      656:        char *str;
1.9       noro      657:        LIST list;
                    658:        NODE tn;
1.51      noro      659:        int ac;
                    660:        struct stat sbuf;
                    661:        char *fname;
                    662:        FILE *fp;
                    663:
                    664:        ac = argc(arg);
                    665:        if ( ac == 1 ) {
1.57      noro      666:                if ( !OID((Obj)ARG0(arg)) ) error("newbytearray : invalid argument");
                    667:                switch ( OID((Obj)ARG0(arg)) ) {
                    668:                        case O_STR:
                    669:                                fname = BDY((STRING)ARG0(arg));
                    670:                                fp = fopen(fname,"rb");
                    671:                                if ( !fp ) error("newbytearray : fopen failed");
                    672:                                if ( stat(fname,&sbuf) < 0 )
                    673:                                        error("newbytearray : stat failed");
                    674:                                len = sbuf.st_size;
                    675:                                MKBYTEARRAY(array,len);
                    676:                                fread(BDY(array),len,sizeof(char),fp);
                    677:                                break;
                    678:                        case O_N:
                    679:                                if ( !RATN(ARG0(arg)) )
                    680:                                        error("newbytearray : invalid argument");
                    681:                                len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    682:                                if ( len < 0 )
                    683:                                        error("newbytearray : invalid size");
                    684:                                MKBYTEARRAY(array,len);
                    685:                                break;
                    686:                        default:
                    687:                                error("newbytearray : invalid argument");
                    688:                }
1.51      noro      689:        } else if ( ac == 2 ) {
                    690:                asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newbytearray");
                    691:                len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    692:                if ( len < 0 )
                    693:                        error("newbytearray : invalid size");
                    694:                MKBYTEARRAY(array,len);
1.10      noro      695:                if ( !ARG1(arg) )
                    696:                        error("newbytearray : invalid initialization");
                    697:                switch ( OID((Obj)ARG1(arg)) ) {
                    698:                        case O_LIST:
                    699:                                list = (LIST)ARG1(arg);
                    700:                                asir_assert(list,O_LIST,"newbytearray");
                    701:                                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    702:                                if ( r <= len ) {
                    703:                                        for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(array); tn;
                    704:                                                i++, tn = NEXT(tn) )
                    705:                                                vb[i] = (unsigned char)QTOS((Q)BDY(tn));
                    706:                                }
                    707:                                break;
                    708:                        case O_STR:
                    709:                                str = BDY((STRING)ARG1(arg));
                    710:                                r = strlen(str);
                    711:                                if ( r <= len )
                    712:                                        bcopy(str,BDY(array),r);
                    713:                                break;
                    714:                        default:
                    715:                                if ( !ARG1(arg) )
                    716:                                        error("newbytearray : invalid initialization");
1.9       noro      717:                }
1.51      noro      718:        } else
                    719:                error("newbytearray : invalid argument");
1.9       noro      720:        *rp = array;
1.49      noro      721: }
                    722:
                    723: #define MEMORY_GETPOINT(a,len,x,y) (((a)[(len)*(y)+((x)>>3)])&(1<<((x)&7)))
                    724:
                    725: void Pmemoryplot_to_coord(NODE arg,LIST *rp)
                    726: {
                    727:        int len,blen,y,i,j;
1.51      noro      728:        unsigned char *a;
1.49      noro      729:        NODE r0,r,n;
                    730:        LIST l;
                    731:        BYTEARRAY ba;
                    732:        Q iq,jq;
                    733:
                    734:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"memoryplot_to_coord");
                    735:        arg = BDY((LIST)ARG0(arg));
                    736:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    737:        blen = (len+7)/8;
                    738:        y = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    739:        ba = (BYTEARRAY)ARG2(arg); a = ba->body;
                    740:        r0 = 0;
                    741:        for ( j = 0; j < y; j++ )
                    742:                for ( i = 0; i < len; i++ )
                    743:                        if ( MEMORY_GETPOINT(a,blen,i,j) ) {
                    744:                                NEXTNODE(r0,r);
                    745:                                STOQ(i,iq); STOQ(j,jq);
                    746:                                n = mknode(2,iq,jq);
                    747:                                MKLIST(l,n);
                    748:                                BDY(r) = l;
                    749:                        }
                    750:        if ( r0 ) NEXT(r) = 0;
                    751:        MKLIST(*rp,r0);
1.1       noro      752: }
                    753:
1.24      noro      754: void Pnewmat(NODE arg,MAT *rp)
1.1       noro      755: {
                    756:        int row,col;
                    757:        int i,j,r,c;
                    758:        NODE tn,sn;
                    759:        MAT m;
                    760:        pointer **mb;
                    761:        LIST list;
                    762:
                    763:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newmat");
                    764:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"newmat");
                    765:        row = QTOS((Q)ARG0(arg)); col = QTOS((Q)ARG1(arg));
1.5       noro      766:        if ( row < 0 || col < 0 )
1.1       noro      767:                error("newmat : invalid size");
                    768:        MKMAT(m,row,col);
                    769:        if ( argc(arg) == 3 ) {
                    770:                list = (LIST)ARG2(arg);
                    771:                asir_assert(list,O_LIST,"newmat");
                    772:                for ( r = 0, c = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) ) {
                    773:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) );
                    774:                        c = MAX(c,j);
                    775:                }
                    776:                if ( (r > row) || (c > col) ) {
                    777:                        *rp = m;
                    778:                        return;
                    779:                }
                    780:                for ( i = 0, tn = BDY(list), mb = BDY(m); tn; i++, tn = NEXT(tn) ) {
                    781:                        asir_assert(BDY(tn),O_LIST,"newmat");
                    782:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) )
                    783:                                mb[i][j] = (pointer)BDY(sn);
                    784:                }
                    785:        }
1.28      saito     786:        *rp = m;
                    787: }
                    788:
                    789: void Pmat(NODE arg, MAT *rp)
                    790: {
                    791:        int row,col;
1.29      saito     792:        int i;
1.28      saito     793:        MAT m;
                    794:        pointer **mb;
1.29      saito     795:        pointer *ent;
1.28      saito     796:        NODE tn, sn;
1.29      saito     797:        VECT v;
1.28      saito     798:
                    799:        if ( !arg ) {
                    800:                *rp =0;
                    801:                return;
                    802:        }
                    803:
                    804:        for (row = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     805:        if ( row == 1 ) {
                    806:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    807:                        *rp=ARG0(arg);
                    808:                        return;
                    809:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    810:                        error("mat : invalid argument");
                    811:                }
                    812:        }
1.29      saito     813:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    814:                v = ARG0(arg);
                    815:                col = v->len;
                    816:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    817:                for (col = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     818:        } else {
                    819:                error("mat : invalid argument");
1.29      saito     820:        }
                    821:
1.28      saito     822:        MKMAT(m,row,col);
1.29      saito     823:        for (row = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), row++) {
                    824:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    825:                        error("mat : invalid argument");
                    826:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    827:                        v = tn->body;
                    828:                        ent = BDY(v);
                    829:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[row][i] = (Obj)ent[i];
                    830:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    831:                        for (col = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; col++, sn = NEXT(sn) )
                    832:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    833:                } else {
                    834:                        error("mat : invalid argument");
                    835:                }
                    836:        }
                    837:        *rp = m;
                    838: }
                    839:
                    840: void Pmatc(NODE arg, MAT *rp)
                    841: {
                    842:        int row,col;
                    843:        int i;
                    844:        MAT m;
                    845:        pointer **mb;
                    846:        pointer *ent;
                    847:        NODE tn, sn;
                    848:        VECT v;
                    849:
                    850:        if ( !arg ) {
                    851:                *rp =0;
                    852:                return;
                    853:        }
                    854:
                    855:        for (col = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     856:        if ( col == 1 ) {
                    857:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    858:                        *rp=ARG0(arg);
                    859:                        return;
                    860:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    861:                        error("matc : invalid argument");
                    862:                }
                    863:        }
1.29      saito     864:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    865:                v = ARG0(arg);
                    866:                row = v->len;
                    867:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    868:                for (row = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     869:        } else {
                    870:                error("matc : invalid argument");
1.29      saito     871:        }
                    872:
                    873:        MKMAT(m,row,col);
                    874:        for (col = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), col++) {
                    875:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    876:                        error("matc : invalid argument");
                    877:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    878:                        v = tn->body;
                    879:                        ent = BDY(v);
                    880:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[i][col] = (Obj)ent[i];
                    881:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    882:                        for (row = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; row++, sn = NEXT(sn) )
                    883:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    884:                } else {
                    885:                        error("matc : invalid argument");
                    886:                }
                    887:        }
1.1       noro      888:        *rp = m;
                    889: }
                    890:
1.24      noro      891: void Pvtol(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      892: {
                    893:        NODE n,n1;
                    894:        VECT v;
                    895:        pointer *a;
                    896:        int len,i;
                    897:
1.66      ohara     898:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    899:                *rp = ARG0(arg);
                    900:                return;
                    901:        }
1.1       noro      902:        asir_assert(ARG0(arg),O_VECT,"vtol");
                    903:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len; a = BDY(v);
                    904:        for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    905:                MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    906:        }
                    907:        MKLIST(*rp,n);
1.33      noro      908: }
                    909:
                    910: void Pltov(NODE arg,VECT *rp)
                    911: {
                    912:        NODE n;
1.66      ohara     913:        VECT v,v0;
1.33      noro      914:        int len,i;
                    915:
1.66      ohara     916:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    917:                v0 = (VECT)ARG0(arg); len = v0->len;
                    918:                MKVECT(v,len);
                    919:                for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    920:                        BDY(v)[i] = BDY(v0)[i];
                    921:                }
                    922:                *rp = v;
                    923:                return;
                    924:        }
1.33      noro      925:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"ltov");
                    926:        n = (NODE)BDY((LIST)ARG0(arg));
                    927:        len = length(n);
                    928:        MKVECT(v,len);
                    929:        for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) )
                    930:                BDY(v)[i] = BDY(n);
                    931:        *rp = v;
1.1       noro      932: }
                    933:
1.24      noro      934: void Premainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      935: {
                    936:        Obj a;
                    937:        VECT v,w;
                    938:        MAT m,l;
                    939:        pointer *vb,*wb;
                    940:        pointer **mb,**lb;
                    941:        int id,i,j,n,row,col,t,smd,sgn;
                    942:        Q md,q;
                    943:
                    944:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    945:        if ( !a )
                    946:                *rp = 0;
                    947:        else {
                    948:                id = OID(a);
                    949:                switch ( id ) {
                    950:                        case O_N:
                    951:                        case O_P:
                    952:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    953:                        case O_VECT:
                    954:                                smd = QTOS(md);
                    955:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    956:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    957:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    958:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    959:                                                sgn = SGN(q); t = rem(NM(q),smd);
                    960:                                                STOQ(t,q);
                    961:                                                if ( q )
                    962:                                                        SGN(q) = sgn;
                    963:                                        }
                    964:                                        wb[i] = (pointer)q;
                    965:                                }
                    966:                                *rp = (Obj)w;
                    967:                                break;
                    968:                        case O_MAT:
                    969:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                    970:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                    971:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    972:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                    973:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                    974:                                *rp = (Obj)l;
                    975:                                break;
                    976:                        default:
                    977:                                error("remainder : invalid argument");
                    978:                }
                    979:        }
                    980: }
                    981:
1.24      noro      982: void Psremainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      983: {
                    984:        Obj a;
                    985:        VECT v,w;
                    986:        MAT m,l;
                    987:        pointer *vb,*wb;
                    988:        pointer **mb,**lb;
                    989:        unsigned int t,smd;
                    990:        int id,i,j,n,row,col;
                    991:        Q md,q;
                    992:
                    993:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    994:        if ( !a )
                    995:                *rp = 0;
                    996:        else {
                    997:                id = OID(a);
                    998:                switch ( id ) {
                    999:                        case O_N:
                   1000:                        case O_P:
                   1001:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                   1002:                        case O_VECT:
                   1003:                                smd = QTOS(md);
                   1004:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                   1005:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                   1006:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1007:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                   1008:                                                t = (unsigned int)rem(NM(q),smd);
                   1009:                                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1010:                                                        t = (smd - t) % smd;
                   1011:                                                UTOQ(t,q);
                   1012:                                        }
                   1013:                                        wb[i] = (pointer)q;
                   1014:                                }
                   1015:                                *rp = (Obj)w;
                   1016:                                break;
                   1017:                        case O_MAT:
                   1018:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                   1019:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                   1020:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1021:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                   1022:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                   1023:                                *rp = (Obj)l;
                   1024:                                break;
                   1025:                        default:
                   1026:                                error("remainder : invalid argument");
                   1027:                }
                   1028:        }
                   1029: }
                   1030:
1.24      noro     1031: void Psize(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     1032: {
                   1033:
                   1034:        int n,m;
                   1035:        Q q;
                   1036:        NODE t,s;
                   1037:
                   1038:        if ( !ARG0(arg) )
                   1039:                 t = 0;
                   1040:        else {
                   1041:                switch (OID(ARG0(arg))) {
                   1042:                        case O_VECT:
                   1043:                                n = ((VECT)ARG0(arg))->len;
                   1044:                                STOQ(n,q); MKNODE(t,q,0);
                   1045:                                break;
                   1046:                        case O_MAT:
                   1047:                                n = ((MAT)ARG0(arg))->row; m = ((MAT)ARG0(arg))->col;
1.43      saito    1048:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                   1049:                                break;
                   1050:                        case O_IMAT:
                   1051:                                n = ((IMAT)ARG0(arg))->row; m = ((IMAT)ARG0(arg))->col;
1.1       noro     1052:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                   1053:                                break;
                   1054:                        default:
                   1055:                                error("size : invalid argument"); break;
                   1056:                }
                   1057:        }
                   1058:        MKLIST(*rp,t);
                   1059: }
                   1060:
1.24      noro     1061: void Pdet(NODE arg,P *rp)
1.1       noro     1062: {
                   1063:        MAT m;
                   1064:        int n,i,j,mod;
                   1065:        P d;
                   1066:        P **mat,**w;
                   1067:
                   1068:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1069:        asir_assert(m,O_MAT,"det");
                   1070:        if ( m->row != m->col )
                   1071:                error("det : non-square matrix");
                   1072:        else if ( argc(arg) == 1 )
                   1073:                detp(CO,(P **)BDY(m),m->row,rp);
                   1074:        else {
                   1075:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                   1076:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                   1077:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1078:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                   1079:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                   1080:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                   1081:                mptop(d,rp);
1.23      noro     1082:        }
                   1083: }
                   1084:
1.24      noro     1085: void Pinvmat(NODE arg,LIST *rp)
1.23      noro     1086: {
                   1087:        MAT m,r;
                   1088:        int n,i,j,mod;
                   1089:        P dn;
                   1090:        P **mat,**imat,**w;
                   1091:        NODE nd;
                   1092:
                   1093:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1094:        asir_assert(m,O_MAT,"invmat");
                   1095:        if ( m->row != m->col )
                   1096:                error("invmat : non-square matrix");
                   1097:        else if ( argc(arg) == 1 ) {
                   1098:                n = m->row;
                   1099:                invmatp(CO,(P **)BDY(m),n,&imat,&dn);
                   1100:                NEWMAT(r); r->row = n; r->col = n; r->body = (pointer **)imat;
                   1101:                nd = mknode(2,r,dn);
                   1102:                MKLIST(*rp,nd);
                   1103:        } else {
                   1104:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                   1105:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                   1106:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1107:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                   1108:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                   1109: #if 0
                   1110:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                   1111:                mptop(d,rp);
                   1112: #else
                   1113:                error("not implemented yet");
                   1114: #endif
1.1       noro     1115:        }
1.25      noro     1116: }
                   1117:
                   1118: /*
                   1119:        input : a row x col matrix A
                   1120:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                   1121:
1.45      noro     1122:        output : [B,D,R,C]
1.25      noro     1123:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
1.45      noro     1124:                D : the denominator
1.25      noro     1125:                R : a vector of length rank(A)
                   1126:                C : a vector of length col-rank(A)
1.45      noro     1127:                B[I] <-> D*x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
1.25      noro     1128: */
                   1129:
                   1130: void Pgeneric_gauss_elim(NODE arg,LIST *rp)
                   1131: {
1.48      noro     1132:        NODE n0,opt,p;
1.25      noro     1133:        MAT m,nm;
                   1134:        int *ri,*ci;
                   1135:        VECT rind,cind;
                   1136:        Q dn,q;
1.62      ohara    1137:        int i,row,col,t,rank;
1.48      noro     1138:        int is_hensel = 0;
                   1139:        char *key;
                   1140:        Obj value;
                   1141:
                   1142:        if ( current_option ) {
                   1143:                for ( opt = current_option; opt; opt = NEXT(opt) ) {
                   1144:                        p = BDY((LIST)BDY(opt));
                   1145:                        key = BDY((STRING)BDY(p));
                   1146:                        value = (Obj)BDY(NEXT(p));
                   1147:                        if ( !strcmp(key,"hensel") && value ) {
                   1148:                                is_hensel = value ? 1 : 0;
                   1149:                                break;
                   1150:                        }
                   1151:                }
                   1152:        }
1.25      noro     1153:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim");
                   1154:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1155:        row = m->row; col = m->col;
1.48      noro     1156:        if ( is_hensel )
                   1157:                rank = generic_gauss_elim_hensel(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
                   1158:        else
                   1159:                rank = generic_gauss_elim(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
1.25      noro     1160:        t = col-rank;
                   1161:        MKVECT(rind,rank);
                   1162:        MKVECT(cind,t);
                   1163:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1164:                STOQ(ri[i],q);
                   1165:                BDY(rind)[i] = (pointer)q;
                   1166:        }
                   1167:        for ( i = 0; i < t; i++ ) {
                   1168:                STOQ(ci[i],q);
                   1169:                BDY(cind)[i] = (pointer)q;
                   1170:        }
                   1171:        n0 = mknode(4,nm,dn,rind,cind);
                   1172:        MKLIST(*rp,n0);
1.1       noro     1173: }
                   1174:
                   1175: /*
                   1176:        input : a row x col matrix A
                   1177:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                   1178:
                   1179:        output : [B,R,C]
                   1180:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
                   1181:                R : a vector of length rank(A)
                   1182:                C : a vector of length col-rank(A)
1.47      noro     1183:                RN : a vector of length rank(A) indicating useful rows
                   1184:
1.1       noro     1185:                B[I] <-> x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
                   1186: */
                   1187:
1.24      noro     1188: void Pgeneric_gauss_elim_mod(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     1189: {
                   1190:        NODE n0;
                   1191:        MAT m,mat;
1.47      noro     1192:        VECT rind,cind,rnum;
1.1       noro     1193:        Q **tmat;
1.47      noro     1194:        int **wmat,**row0;
                   1195:        Q *rib,*cib,*rnb;
                   1196:        int *colstat,*p;
1.1       noro     1197:        Q q;
1.24      noro     1198:        int md,i,j,k,l,row,col,t,rank;
1.1       noro     1199:
                   1200:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim_mod");
                   1201:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"generic_gauss_elim_mod");
                   1202:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1203:        row = m->row; col = m->col; tmat = (Q **)m->body;
                   1204:        wmat = (int **)almat(row,col);
1.47      noro     1205:
                   1206:        row0 = (int **)ALLOCA(row*sizeof(int *));
                   1207:        for ( i = 0; i < row; i++ ) row0[i] = wmat[i];
                   1208:
1.1       noro     1209:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1210:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1211:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1212:                        if ( q = (Q)tmat[i][j] ) {
                   1213:                                t = rem(NM(q),md);
                   1214:                                if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1215:                                        t = (md - t) % md;
                   1216:                                wmat[i][j] = t;
                   1217:                        } else
                   1218:                                wmat[i][j] = 0;
                   1219:        rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,colstat);
                   1220:
1.47      noro     1221:        MKVECT(rnum,rank);
                   1222:        rnb = (Q *)rnum->body;
                   1223:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1224:                for ( j = 0, p = wmat[i]; j < row; j++ )
                   1225:                        if ( p == row0[j] )
                   1226:                                STOQ(j,rnb[i]);
                   1227:
1.1       noro     1228:        MKMAT(mat,rank,col-rank);
                   1229:        tmat = (Q **)mat->body;
                   1230:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1231:                for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   1232:                        if ( !colstat[j] ) {
                   1233:                                UTOQ(wmat[i][j],tmat[i][k]); k++;
                   1234:                        }
                   1235:
                   1236:        MKVECT(rind,rank);
                   1237:        MKVECT(cind,col-rank);
                   1238:        rib = (Q *)rind->body; cib = (Q *)cind->body;
                   1239:        for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1240:                if ( colstat[j] ) {
                   1241:                        STOQ(j,rib[k]); k++;
                   1242:                } else {
                   1243:                        STOQ(j,cib[l]); l++;
                   1244:                }
1.47      noro     1245:        n0 = mknode(4,mat,rind,cind,rnum);
1.1       noro     1246:        MKLIST(*rp,n0);
                   1247: }
                   1248:
1.24      noro     1249: void Pleqm(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     1250: {
                   1251:        MAT m;
                   1252:        VECT vect;
                   1253:        pointer **mat;
                   1254:        Q *v;
                   1255:        Q q;
                   1256:        int **wmat;
                   1257:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   1258:
                   1259:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm");
                   1260:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm");
                   1261:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1262:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1263:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1264:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1265:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1266:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1267:                                t = rem(NM(q),md);
                   1268:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1269:                                        t = (md - t) % md;
                   1270:                                wmat[i][j] = t;
                   1271:                        } else
                   1272:                                wmat[i][j] = 0;
                   1273:        status = gauss_elim_mod(wmat,row,col,md);
                   1274:        if ( status < 0 )
                   1275:                *rp = 0;
                   1276:        else if ( status > 0 )
                   1277:                *rp = (VECT)ONE;
                   1278:        else {
                   1279:                n = col - 1;
                   1280:                MKVECT(vect,n);
                   1281:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   1282:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   1283:                }
                   1284:                *rp = vect;
                   1285:        }
                   1286: }
                   1287:
1.24      noro     1288: int gauss_elim_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     1289: {
                   1290:        int i,j,k,inv,a,n;
                   1291:        int *t,*pivot;
                   1292:
                   1293:        n = col - 1;
                   1294:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1295:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1296:                if ( i == row )
                   1297:                        return 1;
                   1298:                if ( i != j ) {
                   1299:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1300:                }
                   1301:                pivot = mat[j];
                   1302:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1303:                for ( k = j; k <= n; k++ ) {
                   1304: /*                     pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md); */
                   1305:                        DMAR(pivot[k],inv,0,md,pivot[k])
                   1306:                }
                   1307:                for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1308:                        t = mat[i];
                   1309:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   1310:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ ) {
1.8       noro     1311:                                        unsigned int tk;
1.1       noro     1312: /*                                     t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md); */
1.8       noro     1313:                                        DMAR(pivot[k],a,t[k],md,tk)
                   1314:                                        t[k] = tk;
1.1       noro     1315:                                }
                   1316:                }
                   1317:        }
                   1318:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   1319:        if ( i == row )
                   1320:                return 0;
                   1321:        else
                   1322:                return -1;
                   1323: }
                   1324:
1.4       noro     1325: struct oEGT eg_mod,eg_elim,eg_elim1,eg_elim2,eg_chrem,eg_gschk,eg_intrat,eg_symb;
1.31      noro     1326: struct oEGT eg_conv;
1.1       noro     1327:
1.24      noro     1328: int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.1       noro     1329: {
                   1330:        int **wmat;
                   1331:        Q **bmat;
                   1332:        N **tmat;
                   1333:        Q *bmi;
                   1334:        N *tmi;
                   1335:        Q q;
                   1336:        int *wmi;
                   1337:        int *colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                   1338:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
                   1339:        N m1,m2,m3,s,u;
                   1340:        MAT r,crmat;
                   1341:        struct oEGT tmp0,tmp1;
                   1342:        struct oEGT eg_mod_split,eg_elim_split,eg_chrem_split;
                   1343:        struct oEGT eg_intrat_split,eg_gschk_split;
                   1344:        int ret;
                   1345:
                   1346:        init_eg(&eg_mod_split); init_eg(&eg_chrem_split);
                   1347:        init_eg(&eg_elim_split); init_eg(&eg_intrat_split);
                   1348:        init_eg(&eg_gschk_split);
                   1349:        bmat = (Q **)mat->body;
                   1350:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1351:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1352:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1353:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1354:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.11      noro     1355:                if ( DP_Print ) {
1.2       noro     1356:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                   1357:                }
1.12      noro     1358:                md = get_lprime(ind);
1.1       noro     1359:                get_eg(&tmp0);
                   1360:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1361:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1362:                                if ( q = (Q)bmi[j] ) {
                   1363:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1364:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1365:                                                t = (md - t) % md;
                   1366:                                        wmi[j] = t;
                   1367:                                } else
                   1368:                                        wmi[j] = 0;
                   1369:                get_eg(&tmp1);
                   1370:                add_eg(&eg_mod,&tmp0,&tmp1);
                   1371:                add_eg(&eg_mod_split,&tmp0,&tmp1);
                   1372:                get_eg(&tmp0);
                   1373:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                   1374:                get_eg(&tmp1);
                   1375:                add_eg(&eg_elim,&tmp0,&tmp1);
                   1376:                add_eg(&eg_elim_split,&tmp0,&tmp1);
                   1377:                if ( !ind ) {
                   1378: RESET:
                   1379:                        UTON(md,m1);
                   1380:                        rank0 = rank;
                   1381:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                   1382:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                   1383:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                   1384:                        tmat = (N **)crmat->body;
                   1385:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1386:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1387:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1388:                                                UTON(wmi[j],tmi[k]); k++;
                   1389:                                        }
                   1390:                } else {
                   1391:                        if ( rank < rank0 ) {
1.11      noro     1392:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1393:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
1.2       noro     1394:                                        fflush(asir_out);
                   1395:                                }
1.1       noro     1396:                                continue;
                   1397:                        } else if ( rank > rank0 ) {
1.11      noro     1398:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1399:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
1.2       noro     1400:                                        fflush(asir_out);
                   1401:                                }
1.1       noro     1402:                                goto RESET;
                   1403:                        } else {
                   1404:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                   1405:                                if ( j < col ) {
1.11      noro     1406:                                        if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1407:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
1.2       noro     1408:                                                fflush(asir_out);
                   1409:                                        }
1.1       noro     1410:                                        goto RESET;
                   1411:                                }
                   1412:                        }
                   1413:
                   1414:                        get_eg(&tmp0);
                   1415:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1416:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1417:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1418:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1419:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1420:                                                if ( tmi[k] ) {
                   1421:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1422:                                                        t = rem(tmi[k],md);
                   1423:                                                        if ( wmi[j] >= t )
                   1424:                                                                t = wmi[j]-t;
                   1425:                                                        else
                   1426:                                                                t = md-(t-wmi[j]);
                   1427:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1428:                                                        UTON(t1,u);
                   1429:                                                        muln(m1,u,&s);
                   1430:                                                        addn(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                   1431:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                   1432:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1433:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                   1434:                                                        UTON(t,u);
                   1435:                                                        muln(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                   1436:                                                }
                   1437:                                                k++;
                   1438:                                        }
                   1439:                        m1 = m3;
                   1440:                        get_eg(&tmp1);
                   1441:                        add_eg(&eg_chrem,&tmp0,&tmp1);
                   1442:                        add_eg(&eg_chrem_split,&tmp0,&tmp1);
                   1443:
                   1444:                        get_eg(&tmp0);
1.38      noro     1445:                        if ( ind % F4_INTRAT_PERIOD )
1.13      noro     1446:                                ret = 0;
                   1447:                        else
                   1448:                                ret = intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
1.1       noro     1449:                        get_eg(&tmp1);
                   1450:                        add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1451:                        add_eg(&eg_intrat_split,&tmp0,&tmp1);
                   1452:                        if ( ret ) {
                   1453:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1454:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1455:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1456:                                        if ( colstat[j] )
                   1457:                                                rind[k++] = j;
                   1458:                                        else
                   1459:                                                cind[l++] = j;
                   1460:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1461:                                if ( gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) ) {
                   1462:                                        get_eg(&tmp1);
                   1463:                                        add_eg(&eg_gschk,&tmp0,&tmp1);
                   1464:                                        add_eg(&eg_gschk_split,&tmp0,&tmp1);
1.11      noro     1465:                                        if ( DP_Print ) {
1.3       noro     1466:                                                print_eg("Mod",&eg_mod_split);
                   1467:                                                print_eg("Elim",&eg_elim_split);
                   1468:                                                print_eg("ChRem",&eg_chrem_split);
                   1469:                                                print_eg("IntRat",&eg_intrat_split);
                   1470:                                                print_eg("Check",&eg_gschk_split);
                   1471:                                                fflush(asir_out);
                   1472:                                        }
                   1473:                                        return rank;
                   1474:                                }
                   1475:                        }
                   1476:                }
                   1477:        }
                   1478: }
                   1479:
1.64      noro     1480: void lu_dec_cr(MAT mat,MAT lu,Q *dn,int **perm);
                   1481:
1.53      noro     1482: /* XXX broken */
1.64      noro     1483: void lu_dec_cr(MAT mat,MAT lu,Q *dn,int **perm)
1.53      noro     1484: {
                   1485:        Q **a0,**b;
                   1486:        Q *aiq;
                   1487:        N **a;
                   1488:        N *ai;
                   1489:        Q q,q1,dn2,a1,q0,bik;
                   1490:        MAT m;
                   1491:        unsigned int md;
                   1492:        int n,ind,i,j,rank,t,inv,t1,ret,min,k;
                   1493:        int **w;
                   1494:        int *wi,*rinfo0,*rinfo;
                   1495:        N m1,m2,m3,u,s;
                   1496:
                   1497:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1498:        n = mat->row;
                   1499:        if ( n != mat->col )
                   1500:                error("lu_dec_cr : non-square matrix");
                   1501:        w = (int **)almat(n,n);
                   1502:        MKMAT(m,n,n);
                   1503:        a = (N **)m->body;
                   1504:        UTON(1,m1);
                   1505:        rinfo0 = 0;
                   1506:        ind = 0;
                   1507:        while ( 1 ) {
                   1508:                md = get_lprime(ind);
                   1509:                /* mat mod md */
                   1510:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1511:                        for ( j = 0, aiq = a0[i], wi = w[i]; j < n; j++ )
                   1512:                                if ( q = aiq[j] ) {
                   1513:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1514:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1515:                                                t = (md - t) % md;
                   1516:                                        wi[j] = t;
                   1517:                                } else
                   1518:                                        wi[j] = 0;
                   1519:
                   1520:                if ( !lu_mod((unsigned int **)w,n,md,&rinfo) ) continue;
                   1521:                printf("."); fflush(stdout);
                   1522:                if ( !rinfo0 )
                   1523:                        *perm = rinfo0 = rinfo;
                   1524:                else {
                   1525:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1526:                                if ( rinfo[i] != rinfo0[i] ) break;
                   1527:                        if ( i < n ) continue;
                   1528:                }
                   1529:                if ( UNIN(m1) ) {
                   1530:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1531:                                for ( j = 0, ai = a[i], wi = w[i]; j < n; j++ ) {
                   1532:                                        UTON(wi[j],u); ai[j] = u;
                   1533:                                }
                   1534:                        UTON(md,m1);
                   1535:                } else {
                   1536:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1537:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1538:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1539:                                for ( j = 0, ai = a[i], wi = w[i]; j < n; j++ )
                   1540:                                        if ( ai[i] ) {
                   1541:                                        /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1542:                                                t = rem(ai[j],md);
                   1543:                                                if ( wi[j] >= t )
                   1544:                                                        t = wi[j]-t;
                   1545:                                                else
                   1546:                                                        t = md-(t-wi[j]);
                   1547:                                                DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1548:                                                UTON(t1,u);
                   1549:                                                muln(m1,u,&s);
                   1550:                                                addn(ai[j],s,&u); ai[j] = u;
                   1551:                                        } else if ( wi[j] ) {
                   1552:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1553:                                                DMAR(wi[j],inv,0,md,t)
                   1554:                                                UTON(t,u);
                   1555:                                                muln(m1,u,&s); ai[j] = s;
                   1556:                                        }
                   1557:                        m1 = m3;
                   1558:                }
                   1559:                if ( (++ind%8) == 0 ) {
                   1560:                        ret = intmtoratm(m,m1,lu,dn);
                   1561:                        if ( ret ) {
                   1562:                                b = (Q **)lu->body;
                   1563:                                mulq(*dn,*dn,&dn2);
                   1564:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1565:                                        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1566:                                                q = 0;
                   1567:                                                min = MIN(i,j);
                   1568:                                                for ( k = 0; k <= min; k++ ) {
                   1569:                                                        bik = k==i ? *dn : b[i][k];
                   1570:                                                        mulq(bik,b[k][j],&q0);
                   1571:                                                        addq(q,q0,&q1); q = q1;
                   1572:                                                }
                   1573:                                                mulq(a0[rinfo0[i]][j],dn2,&q1);
                   1574:                                                if ( cmpq(q,q1) ) break;
                   1575:                                        }
                   1576:                                        if ( j < n ) break;
                   1577:                                }
                   1578:                                if ( i == n )
                   1579:                                        return;
                   1580:                        }
                   1581:                }
                   1582:        }
                   1583: }
                   1584:
1.64      noro     1585: void nmat(N **m,int n)
1.53      noro     1586: {
                   1587:        int i,j;
                   1588:
                   1589:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1590:                for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1591:                        printn(m[i][j]); printf(" ");
                   1592:                }
                   1593:                printf("\n");
                   1594:        }
                   1595: }
                   1596:
1.24      noro     1597: int generic_gauss_elim_hensel(MAT mat,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.3       noro     1598: {
                   1599:        MAT bmat,xmat;
                   1600:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1601:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1602:        int row,col;
                   1603:        int **w;
                   1604:        int *wi;
                   1605:        int **wc;
                   1606:        Q mdq,q,s,u;
                   1607:        N tn;
                   1608:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1609:        unsigned int t;
                   1610:        int *cinfo,*rinfo;
                   1611:        int *rind,*cind;
                   1612:        int count;
1.41      noro     1613:        int ret;
                   1614:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
1.39      noro     1615:        int period;
1.44      noro     1616:        int *wx,*ptr;
                   1617:        int wxsize,nsize;
                   1618:        N wn;
                   1619:        Q wq;
1.3       noro     1620:
                   1621:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1622:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1623:        w = (int **)almat(row,col);
                   1624:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.12      noro     1625:                md = get_lprime(ind);
1.3       noro     1626:                STOQ(md,mdq);
                   1627:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1628:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1629:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1630:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1631:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1632:                                                t = (md - t) % md;
                   1633:                                        wi[j] = t;
                   1634:                                } else
                   1635:                                        wi[j] = 0;
                   1636:
1.52      noro     1637:                if ( DP_Print > 3 ) {
1.48      noro     1638:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1639:                }
1.27      noro     1640:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
1.52      noro     1641:                if ( DP_Print > 3 ) {
1.48      noro     1642:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1643:                }
1.3       noro     1644:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1645:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1646:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1647:                        if ( cinfo[j] ) {
                   1648:                                /* the column is in lhs */
                   1649:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1650:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1651:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1652:                                }
                   1653:                                li++;
                   1654:                        } else {
                   1655:                                /* the column is in rhs */
                   1656:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1657:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1658:                                ri++;
                   1659:                        }
                   1660:
                   1661:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1662:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1663:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1664:                        /* use the right part of w as work area */
                   1665:                        /* ri = col - rank */
                   1666:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1667:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1668:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1669:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1670:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((ri)*sizeof(int));
                   1671:
                   1672:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
1.41      noro     1673:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
1.39      noro     1674:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
1.44      noro     1675:                        nsize = period;
                   1676:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1677:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1678:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1679:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
1.52      noro     1680:                                if ( DP_Print > 3 )
1.41      noro     1681:                                        fprintf(stderr,"o");
1.3       noro     1682:                                /* wc = -b mod md */
1.44      noro     1683:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1684:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1685:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1686:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1687:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1688:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1689:                                                                t = (md - t) % md;
                   1690:                                                        wi[j] = t;
                   1691:                                                } else
                   1692:                                                        wi[j] = 0;
1.44      noro     1693:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1694:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1695:                                /* wx += q*wc */
                   1696:                                ptr = wx;
                   1697:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1698:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1699:                                                if ( wi[j] )
                   1700:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1701:                                                ptr += nsize;
                   1702:                                        }
                   1703:                                count++;
1.1       noro     1704:                                get_eg(&tmp1);
1.3       noro     1705:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1706:                                get_eg(&tmp0);
                   1707:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1708:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1709:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1710:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1711:                                                if ( s ) {
                   1712:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1713:                                                        if ( t )
                   1714:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1715:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1716:                                                } else
                   1717:                                                        b[i][j] = 0;
                   1718:                                        }
                   1719:                                get_eg(&tmp1);
                   1720:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1721:                                /* q = q*md */
                   1722:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
1.44      noro     1723:                                if ( count == period ) {
1.41      noro     1724:                                        get_eg(&tmp0);
1.44      noro     1725:                                        ptr = wx;
                   1726:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1727:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1728:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1729:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1730:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1731:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1732:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1733:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1734:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1735:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1736:                                                        }
                   1737:                                                }
1.41      noro     1738:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1739:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1740:                                        if ( ret ) {
1.50      noro     1741:                                                rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1742:                                                cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
1.39      noro     1743:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1744:                                                        if ( cinfo[j] )
                   1745:                                                                rind[k++] = j;
                   1746:                                                        else
1.50      noro     1747:                                                                cind[l++] = j;
                   1748:                                                get_eg(&tmp0);
                   1749:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1750:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1751:                                                if ( ret ) {
                   1752:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
                   1753:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1754:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1755:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
                   1756:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1757:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
                   1758:                                                                fflush(asir_out);
                   1759:                                                        }
                   1760:                                                        *rindp = rind;
                   1761:                                                        *cindp = cind;
                   1762:                                                        for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   1763:                                                                if ( !cinfo[j] )
                   1764:                                                                        cind[k++] = j;
                   1765:                                                        return rank;
                   1766:                                                }
                   1767:                                        } else {
                   1768:                                                period = period*3/2;
                   1769:                                                count = 0;
                   1770:                                                nsize += period;
                   1771:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   1772:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   1773:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1774:                                        }
                   1775:                                }
                   1776:                        }
                   1777:        }
                   1778: }
                   1779:
1.55      noro     1780: int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.50      noro     1781: {
                   1782:        MAT bmat,xmat;
                   1783:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1784:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1785:        int row,col;
                   1786:        int **w;
                   1787:        int *wi;
                   1788:        int **wc;
                   1789:        Q mdq,q,s,u;
                   1790:        N tn;
                   1791:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1792:        unsigned int t;
                   1793:        int *cinfo,*rinfo;
                   1794:        int *rind,*cind;
                   1795:        int count;
                   1796:        int ret;
                   1797:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
                   1798:        int period;
                   1799:        int *wx,*ptr;
                   1800:        int wxsize,nsize;
                   1801:        N wn;
                   1802:        Q wq;
                   1803:        NumberField nf;
                   1804:        DP m;
                   1805:        int col1;
                   1806:
                   1807:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1808:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1809:        w = (int **)almat(row,col);
                   1810:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                   1811:                md = get_lprime(ind);
                   1812:                STOQ(md,mdq);
                   1813:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1814:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1815:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1816:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1817:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1818:                                                t = (md - t) % md;
                   1819:                                        wi[j] = t;
                   1820:                                } else
                   1821:                                        wi[j] = 0;
                   1822:
                   1823:                if ( DP_Print ) {
                   1824:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1825:                }
                   1826:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
                   1827:                if ( DP_Print ) {
                   1828:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1829:                }
                   1830:                for ( i = 0; i < col-1; i++ ) {
                   1831:                        if ( !cinfo[i] ) {
                   1832:                                m = mb[i];
                   1833:                                for ( j = i+1; j < col-1; j++ )
                   1834:                                        if ( dp_redble(mb[j],m) )
                   1835:                                                cinfo[j] = -1;
                   1836:                        }
                   1837:                }
                   1838:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1839:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1840:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1841:                        if ( cinfo[j] > 0 ) {
                   1842:                                /* the column is in lhs */
                   1843:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1844:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1845:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1846:                                }
                   1847:                                li++;
                   1848:                        } else if ( !cinfo[j] ) {
                   1849:                                /* the column is in rhs */
                   1850:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1851:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1852:                                ri++;
                   1853:                        }
                   1854:
                   1855:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1856:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1857:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1858:                        /* use the right part of w as work area */
                   1859:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1860:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1861:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1862:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1863:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1864:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
                   1865:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
                   1866:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
                   1867:                        nsize = period;
                   1868:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1869:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1870:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1871:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
                   1872:                                if ( DP_Print )
                   1873:                                        fprintf(stderr,"o");
                   1874:                                /* wc = -b mod md */
                   1875:                                get_eg(&tmp0);
                   1876:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1877:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1878:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1879:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1880:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1881:                                                                t = (md - t) % md;
                   1882:                                                        wi[j] = t;
                   1883:                                                } else
                   1884:                                                        wi[j] = 0;
                   1885:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1886:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1887:                                /* wx += q*wc */
                   1888:                                ptr = wx;
                   1889:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1890:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1891:                                                if ( wi[j] )
                   1892:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1893:                                                ptr += nsize;
                   1894:                                        }
                   1895:                                count++;
                   1896:                                get_eg(&tmp1);
                   1897:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1898:                                get_eg(&tmp0);
                   1899:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1900:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1901:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1902:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1903:                                                if ( s ) {
                   1904:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1905:                                                        if ( t )
                   1906:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1907:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1908:                                                } else
                   1909:                                                        b[i][j] = 0;
                   1910:                                        }
                   1911:                                get_eg(&tmp1);
                   1912:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1913:                                /* q = q*md */
                   1914:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
                   1915:                                if ( count == period ) {
                   1916:                                        get_eg(&tmp0);
                   1917:                                        ptr = wx;
                   1918:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1919:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1920:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1921:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1922:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1923:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1924:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1925:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1926:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1927:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1928:                                                        }
                   1929:                                                }
                   1930:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1931:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1932:                                        if ( ret ) {
                   1933:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1934:                                                        if ( cinfo[j] > 0 )
                   1935:                                                                rind[k++] = j;
                   1936:                                                        else if ( !cinfo[j] )
1.39      noro     1937:                                                                cind[l++] = j;
1.41      noro     1938:                                                get_eg(&tmp0);
                   1939:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1940:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1941:                                                if ( ret ) {
1.42      noro     1942:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
1.40      noro     1943:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1944:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1945:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
1.41      noro     1946:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1947:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
1.40      noro     1948:                                                                fflush(asir_out);
                   1949:                                                        }
1.39      noro     1950:                                                        return rank;
                   1951:                                                }
1.44      noro     1952:                                        } else {
                   1953:                                                period = period*3/2;
                   1954:                                                count = 0;
                   1955:                                                nsize += period;
                   1956:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   1957:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   1958:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1959:                                        }
1.41      noro     1960:                                }
1.1       noro     1961:                        }
                   1962:        }
                   1963: }
                   1964:
                   1965: int f4_nocheck;
                   1966:
1.24      noro     1967: int gensolve_check(MAT mat,MAT nm,Q dn,int *rind,int *cind)
1.1       noro     1968: {
                   1969:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
1.24      noro     1970:        Q s,t;
1.1       noro     1971:        Q *w;
                   1972:        Q *mati,*nmk;
                   1973:
                   1974:        if ( f4_nocheck )
                   1975:                return 1;
                   1976:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1977:        rank = nm->row; clen = nm->col;
                   1978:        w = (Q *)MALLOC(clen*sizeof(Q));
                   1979:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1980:                mati = (Q *)mat->body[i];
                   1981: #if 1
                   1982:                bzero(w,clen*sizeof(Q));
                   1983:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                   1984:                        for ( l = 0, nmk = (Q *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   1985:                                mulq(mati[rind[k]],nmk[l],&t);
                   1986:                                addq(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   1987:                        }
                   1988:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1989:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   1990:                        if ( cmpq(w[j],t) )
                   1991:                                break;
                   1992:                }
                   1993: #else
                   1994:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1995:                        for ( k = 0, s = 0; k < rank; k++ ) {
                   1996:                                mulq(mati[rind[k]],nm->body[k][j],&t);
                   1997:                                addq(s,t,&u); s = u;
                   1998:                        }
                   1999:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   2000:                        if ( cmpq(s,t) )
                   2001:                                break;
                   2002:                }
                   2003: #endif
                   2004:                if ( j != clen )
                   2005:                        break;
                   2006:        }
                   2007:        if ( i != row )
                   2008:                return 0;
                   2009:        else
                   2010:                return 1;
                   2011: }
                   2012:
                   2013: /* assuming 0 < c < m */
                   2014:
1.24      noro     2015: int inttorat(N c,N m,N b,int *sgnp,N *nmp,N *dnp)
1.1       noro     2016: {
1.24      noro     2017:        Q qq,t,u1,v1,r1;
                   2018:        N q,u2,v2,r2;
1.1       noro     2019:
                   2020:        u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;
                   2021:        while ( cmpn(v2,b) >= 0 ) {
                   2022:                divn(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                   2023:                NTOQ(q,1,qq); mulq(qq,v1,&t); subq(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                   2024:        }
                   2025:        if ( cmpn(NM(v1),b) >= 0 )
                   2026:                return 0;
                   2027:        else {
                   2028:                *nmp = v2;
                   2029:                *dnp = NM(v1);
                   2030:                *sgnp = SGN(v1);
                   2031:                return 1;
                   2032:        }
                   2033: }
                   2034:
                   2035: /* mat->body = N ** */
                   2036:
1.24      noro     2037: int intmtoratm(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.1       noro     2038: {
                   2039:        N t,s,b;
1.24      noro     2040:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.1       noro     2041:        int i,j,k,l,row,col;
                   2042:        Q **rmat;
                   2043:        N **tmat;
                   2044:        N *tmi;
                   2045:        Q *nmk;
                   2046:        N u,unm,udn;
                   2047:        int sgn,ret;
                   2048:
1.3       noro     2049:        if ( UNIN(md) )
                   2050:                return 0;
1.1       noro     2051:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2052:        bshiftn(md,1,&t);
                   2053:        isqrt(t,&s);
                   2054:        bshiftn(s,64,&b);
                   2055:        if ( !b )
                   2056:                b = ONEN;
                   2057:        dn0 = ONE;
                   2058:        tmat = (N **)mat->body;
                   2059:        rmat = (Q **)nm->body;
                   2060:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2061:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   2062:                        if ( tmi[j] ) {
                   2063:                                muln(tmi[j],NM(dn0),&s);
                   2064:                                remn(s,md,&u);
                   2065:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   2066:                                if ( !ret )
                   2067:                                        return 0;
                   2068:                                else {
                   2069:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   2070:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   2071:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   2072:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   2073:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   2074:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2075:                                                        }
                   2076:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   2077:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2078:                                                }
                   2079:                                        }
                   2080:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   2081:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   2082:                                }
                   2083:                        }
                   2084:        *dn = dn0;
                   2085:        return 1;
                   2086: }
                   2087:
1.3       noro     2088: /* mat->body = Q ** */
                   2089:
1.24      noro     2090: int intmtoratm_q(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.3       noro     2091: {
                   2092:        N t,s,b;
1.24      noro     2093:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.3       noro     2094:        int i,j,k,l,row,col;
                   2095:        Q **rmat;
                   2096:        Q **tmat;
                   2097:        Q *tmi;
                   2098:        Q *nmk;
                   2099:        N u,unm,udn;
                   2100:        int sgn,ret;
                   2101:
                   2102:        if ( UNIN(md) )
                   2103:                return 0;
                   2104:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2105:        bshiftn(md,1,&t);
                   2106:        isqrt(t,&s);
                   2107:        bshiftn(s,64,&b);
                   2108:        if ( !b )
                   2109:                b = ONEN;
                   2110:        dn0 = ONE;
                   2111:        tmat = (Q **)mat->body;
                   2112:        rmat = (Q **)nm->body;
                   2113:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2114:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   2115:                        if ( tmi[j] ) {
                   2116:                                muln(NM(tmi[j]),NM(dn0),&s);
                   2117:                                remn(s,md,&u);
                   2118:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   2119:                                if ( !ret )
                   2120:                                        return 0;
                   2121:                                else {
                   2122:                                        if ( SGN(tmi[j])<0 )
                   2123:                                                sgn = -sgn;
                   2124:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   2125:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   2126:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   2127:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   2128:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   2129:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2130:                                                        }
                   2131:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   2132:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2133:                                                }
                   2134:                                        }
                   2135:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   2136:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   2137:                                }
                   2138:                        }
                   2139:        *dn = dn0;
                   2140:        return 1;
                   2141: }
                   2142:
1.4       noro     2143: #define ONE_STEP1  if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   2144:
1.24      noro     2145: void reduce_reducers_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.4       noro     2146: {
                   2147:        int i,j,k,l,hc,zzz;
                   2148:        int *t,*s,*tj,*ind;
                   2149:
                   2150:        /* reduce the reducers */
                   2151:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   2152:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2153:                t = mat[i];
                   2154:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   2155:                /* register the position of the head term */
                   2156:                ind[i] = j;
                   2157:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   2158:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2159:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2160:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2161:                                j = ind[l];
                   2162:                                s = mat[l]+j;
                   2163:                                tj = t+j;
                   2164:                                hc = md-hc;
                   2165:                                k = col-j;
                   2166:                                for ( ; k >= 64; k -= 64 ) {
                   2167:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2168:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2169:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2170:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2171:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2172:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2173:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2174:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2175:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   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:                                }
1.16      noro     2184:                                for ( ; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     2185:                                        if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   2186:                                }
                   2187:                        }
                   2188:                }
                   2189:        }
                   2190: }
                   2191:
                   2192: /*
                   2193:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   2194:                 spolys (i=nred,...,row-1)
                   2195:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2196:        1. reduce the reducers
                   2197:        2. reduce spolys by the reduced reducers
                   2198: */
                   2199:
1.24      noro     2200: void pre_reduce_mod(int **mat,int row,int col,int nred,int md)
1.4       noro     2201: {
                   2202:        int i,j,k,l,hc,inv;
                   2203:        int *t,*s,*tk,*ind;
                   2204:
                   2205: #if 1
                   2206:        /* reduce the reducers */
                   2207:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   2208:        for ( i = 0; i < nred; i++ ) {
                   2209:                /* make mat[i] monic and mat[i] by mat[0],...,mat[i-1] */
                   2210:                t = mat[i];
                   2211:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   2212:                /* register the position of the head term */
                   2213:                ind[i] = j;
                   2214:                inv = invm(t[j],md);
                   2215:                for ( k = j; k < col; k++ )
                   2216:                        if ( t[k] )
                   2217:                                DMAR(t[k],inv,0,md,t[k])
                   2218:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   2219:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2220:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2221:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2222:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   2223:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   2224:                                        if ( *s )
                   2225:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   2226:                        }
                   2227:                }
                   2228:        }
                   2229:        /* reduce the spolys */
                   2230:        for ( i = nred; i < row; i++ ) {
                   2231:                t = mat[i];
                   2232:                for ( l = nred-1; l >= 0; l-- ) {
                   2233:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2234:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2235:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2236:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   2237:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   2238:                                        if ( *s )
                   2239:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   2240:                        }
                   2241:                }
                   2242:        }
                   2243: #endif
                   2244: }
                   2245: /*
                   2246:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   2247:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2248: */
                   2249:
1.24      noro     2250: void reduce_sp_by_red_mod(int *sp,int **redmat,int *ind,int nred,int col,int md)
1.4       noro     2251: {
                   2252:        int i,j,k,hc,zzz;
1.24      noro     2253:        int *s,*tj;
1.4       noro     2254:
                   2255:        /* reduce the spolys by redmat */
                   2256:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   2257:                /* reduce sp by redmat[i] */
                   2258:                if ( hc = sp[ind[i]] ) {
                   2259:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   2260:                        j = ind[i];
                   2261:                        hc = md-hc;
                   2262:                        s = redmat[i]+j;
                   2263:                        tj = sp+j;
1.16      noro     2264:                        for ( k = col-j; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     2265:                                if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
1.15      noro     2266:                        }
                   2267:                }
1.17      noro     2268:        }
                   2269: }
                   2270:
                   2271: /*
1.15      noro     2272:        mat[i] : compressed reducers (i=0,...,nred-1)
                   2273:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2274: */
                   2275:
1.24      noro     2276: void red_by_compress(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,
                   2277:        unsigned int *ri,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     2278: {
1.19      noro     2279:        unsigned int up,lo;
1.18      noro     2280:        unsigned int dmy;
                   2281:        unsigned int *pj;
                   2282:
1.21      noro     2283:        p[*ri] = 0; r++; ri++;
                   2284:        for ( len--; len; len--, r++, ri++ ) {
                   2285:                pj = p+ *ri;
                   2286:                DMA(*r,hc,*pj,up,lo);
1.18      noro     2287:                if ( up ) {
                   2288:                        DSAB(m,up,lo,dmy,*pj);
                   2289:                } else
                   2290:                        *pj = lo;
                   2291:        }
                   2292: }
                   2293:
                   2294: /* p -= hc*r */
                   2295:
1.24      noro     2296: void red_by_vect(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     2297: {
1.58      ohara    2298:        unsigned int up,lo,dmy;
1.18      noro     2299:
                   2300:        *p++ = 0; r++; len--;
                   2301:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   2302:                if ( *r ) {
1.20      noro     2303:                        DMA(*r,hc,*p,up,lo);
1.18      noro     2304:                        if ( up ) {
                   2305:                                DSAB(m,up,lo,dmy,*p);
                   2306:                        } else
                   2307:                                *p = lo;
                   2308:                }
                   2309: }
                   2310:
1.32      noro     2311: void red_by_vect_sf(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
                   2312: {
                   2313:        *p++ = 0; r++; len--;
                   2314:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   2315:                if ( *r )
                   2316:                        *p = _addsf(_mulsf(*r,hc),*p);
                   2317: }
                   2318:
1.21      noro     2319: extern unsigned int **psca;
                   2320:
1.24      noro     2321: void reduce_sp_by_red_mod_compress (int *sp,CDP *redmat,int *ind,
                   2322:        int nred,int col,int md)
1.15      noro     2323: {
1.24      noro     2324:        int i,len;
1.15      noro     2325:        CDP ri;
1.24      noro     2326:        unsigned int hc;
1.18      noro     2327:        unsigned int *usp;
1.15      noro     2328:
1.18      noro     2329:        usp = (unsigned int *)sp;
1.15      noro     2330:        /* reduce the spolys by redmat */
                   2331:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   2332:                /* reduce sp by redmat[i] */
1.18      noro     2333:                usp[ind[i]] %= md;
                   2334:                if ( hc = usp[ind[i]] ) {
1.15      noro     2335:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   2336:                        hc = md-hc;
                   2337:                        ri = redmat[i];
                   2338:                        len = ri->len;
1.21      noro     2339:                        red_by_compress(md,usp,psca[ri->psindex],ri->body,hc,len);
1.4       noro     2340:                }
                   2341:        }
1.18      noro     2342:        for ( i = 0; i < col; i++ )
1.24      noro     2343:                if ( usp[i] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2344:                        usp[i] %= md;
1.4       noro     2345: }
                   2346:
                   2347: #define ONE_STEP2  if ( zzz = *pk ) { DMAR(zzz,a,*tk,md,*tk) } pk++; tk++;
                   2348:
1.24      noro     2349: int generic_gauss_elim_mod(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
1.1       noro     2350: {
1.24      noro     2351:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2352:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
1.18      noro     2353:        unsigned int **mat;
1.1       noro     2354:
1.18      noro     2355:        mat = (unsigned int **)mat0;
1.1       noro     2356:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
1.18      noro     2357:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2358:                        mat[i][j] %= md;
                   2359:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2360:                        if ( mat[i][j] )
                   2361:                                break;
1.1       noro     2362:                if ( i == row ) {
                   2363:                        colstat[j] = 0;
                   2364:                        continue;
                   2365:                } else
                   2366:                        colstat[j] = 1;
                   2367:                if ( i != rank ) {
                   2368:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2369:                }
                   2370:                pivot = mat[rank];
                   2371:                inv = invm(pivot[j],md);
1.4       noro     2372:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2373:                        if ( *pk ) {
1.24      noro     2374:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2375:                                        *pk %= md;
1.4       noro     2376:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
1.1       noro     2377:                        }
                   2378:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2379:                        t = mat[i];
1.18      noro     2380:                        if ( a = t[j] )
                   2381:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2382:                }
                   2383:                rank++;
                   2384:        }
                   2385:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2386:                if ( colstat[j] ) {
                   2387:                        pivot = mat[l];
                   2388:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2389:                                t = mat[i];
1.18      noro     2390:                                t[j] %= md;
                   2391:                                if ( a = t[j] )
                   2392:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2393:                        }
                   2394:                        l--;
1.18      noro     2395:                }
                   2396:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
                   2397:                if ( colstat[j] ) {
                   2398:                        t = mat[l];
                   2399:                        for ( k = j; k < col; k++ )
1.24      noro     2400:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2401:                                        t[k] %= md;
                   2402:                        l++;
1.32      noro     2403:                }
                   2404:        return rank;
                   2405: }
                   2406:
1.65      noro     2407: int generic_gauss_elim_mod2(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat,int *rowstat)
                   2408: {
                   2409:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2410:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2411:        unsigned int **mat;
                   2412:
                   2413:        for ( i = 0; i < row; i++ ) rowstat[i] = i;
                   2414:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2415:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2416:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2417:                        mat[i][j] %= md;
                   2418:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2419:                        if ( mat[i][j] )
                   2420:                                break;
                   2421:                if ( i == row ) {
                   2422:                        colstat[j] = 0;
                   2423:                        continue;
                   2424:                } else
                   2425:                        colstat[j] = 1;
                   2426:                if ( i != rank ) {
                   2427:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2428:                        k = rowstat[i]; rowstat[i] = rowstat[rank]; rowstat[rank] = k;
                   2429:                }
                   2430:                pivot = mat[rank];
                   2431:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2432:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2433:                        if ( *pk ) {
                   2434:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
                   2435:                                        *pk %= md;
                   2436:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
                   2437:                        }
                   2438:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2439:                        t = mat[i];
                   2440:                        if ( a = t[j] )
                   2441:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
                   2442:                }
                   2443:                rank++;
                   2444:        }
                   2445:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2446:                if ( colstat[j] ) {
                   2447:                        pivot = mat[l];
                   2448:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2449:                                t = mat[i];
                   2450:                                t[j] %= md;
                   2451:                                if ( a = t[j] )
                   2452:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
                   2453:                        }
                   2454:                        l--;
                   2455:                }
                   2456:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
                   2457:                if ( colstat[j] ) {
                   2458:                        t = mat[l];
                   2459:                        for ( k = j; k < col; k++ )
                   2460:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
                   2461:                                        t[k] %= md;
                   2462:                        l++;
                   2463:                }
                   2464:        return rank;
                   2465: }
                   2466:
1.32      noro     2467: int generic_gauss_elim_sf(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
                   2468: {
                   2469:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2470:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2471:        unsigned int **mat;
                   2472:
                   2473:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2474:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2475:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2476:                        if ( mat[i][j] )
                   2477:                                break;
                   2478:                if ( i == row ) {
                   2479:                        colstat[j] = 0;
                   2480:                        continue;
                   2481:                } else
                   2482:                        colstat[j] = 1;
                   2483:                if ( i != rank ) {
                   2484:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2485:                }
                   2486:                pivot = mat[rank];
                   2487:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   2488:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2489:                        if ( *pk )
                   2490:                                *pk = _mulsf(*pk,inv);
                   2491:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2492:                        t = mat[i];
                   2493:                        if ( a = t[j] )
                   2494:                                red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2495:                }
                   2496:                rank++;
                   2497:        }
                   2498:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2499:                if ( colstat[j] ) {
                   2500:                        pivot = mat[l];
                   2501:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2502:                                t = mat[i];
                   2503:                                if ( a = t[j] )
                   2504:                                        red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2505:                        }
                   2506:                        l--;
1.1       noro     2507:                }
                   2508:        return rank;
                   2509: }
                   2510:
                   2511: /* LU decomposition; a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2512:
1.24      noro     2513: int lu_gfmmat(GFMMAT mat,unsigned int md,int *perm)
1.1       noro     2514: {
                   2515:        int row,col;
1.24      noro     2516:        int i,j,k;
1.1       noro     2517:        unsigned int *t,*pivot;
                   2518:        unsigned int **a;
                   2519:        unsigned int inv,m;
                   2520:
                   2521:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2522:        a = mat->body;
                   2523:        bzero(perm,row*sizeof(int));
                   2524:
                   2525:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2526:                perm[i] = i;
                   2527:        for ( k = 0; k < col; k++ ) {
                   2528:                for ( i = k; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2529:                if ( i == row )
                   2530:                        return 0;
                   2531:                if ( i != k ) {
                   2532:                        j = perm[i]; perm[i] = perm[k]; perm[k] = j;
                   2533:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2534:                }
                   2535:                pivot = a[k];
                   2536:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2537:                for ( i = k+1; i < row; i++ ) {
                   2538:                        t = a[i];
                   2539:                        if ( m = t[k] ) {
                   2540:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2541:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2542:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2543:                                                unsigned int tj;
                   2544:
                   2545:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2546:                                                t[j] = tj;
1.1       noro     2547:                                        }
                   2548:                        }
                   2549:                }
                   2550:        }
                   2551:        return 1;
                   2552: }
                   2553:
1.3       noro     2554: /*
                   2555:  Input
                   2556:        a: a row x col matrix
                   2557:        md : a modulus
                   2558:
                   2559:  Output:
                   2560:        return : d = the rank of mat
                   2561:        a[0..(d-1)][0..(d-1)] : LU decomposition (a[i][i] = 1/U[i][i])
                   2562:        rinfo: array of length row
                   2563:        cinfo: array of length col
                   2564:     i-th row in new a <-> rinfo[i]-th row in old a
                   2565:        cinfo[j]=1 <=> j-th column is contained in the LU decomp.
                   2566: */
                   2567:
1.24      noro     2568: int find_lhs_and_lu_mod(unsigned int **a,int row,int col,
                   2569:        unsigned int md,int **rinfo,int **cinfo)
1.3       noro     2570: {
1.24      noro     2571:        int i,j,k,d;
1.3       noro     2572:        int *rp,*cp;
                   2573:        unsigned int *t,*pivot;
                   2574:        unsigned int inv,m;
                   2575:
                   2576:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2577:        *cinfo = cp = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   2578:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2579:                rp[i] = i;
                   2580:        for ( k = 0, d = 0; k < col; k++ ) {
                   2581:                for ( i = d; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2582:                if ( i == row ) {
                   2583:                        cp[k] = 0;
                   2584:                        continue;
                   2585:                } else
                   2586:                        cp[k] = 1;
                   2587:                if ( i != d ) {
                   2588:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[d]; rp[d] = j;
                   2589:                        t = a[i]; a[i] = a[d]; a[d] = t;
                   2590:                }
                   2591:                pivot = a[d];
                   2592:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2593:                for ( i = d+1; i < row; i++ ) {
                   2594:                        t = a[i];
                   2595:                        if ( m = t[k] ) {
                   2596:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2597:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2598:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2599:                                                unsigned int tj;
                   2600:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2601:                                                t[j] = tj;
1.3       noro     2602:                                        }
                   2603:                        }
                   2604:                }
                   2605:                d++;
                   2606:        }
                   2607:        return d;
                   2608: }
                   2609:
1.53      noro     2610: int lu_mod(unsigned int **a,int n,unsigned int md,int **rinfo)
                   2611: {
                   2612:        int i,j,k;
                   2613:        int *rp;
                   2614:        unsigned int *t,*pivot;
                   2615:        unsigned int inv,m;
                   2616:
                   2617:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2618:        for ( i = 0; i < n; i++ ) rp[i] = i;
                   2619:        for ( k = 0; k < n; k++ ) {
                   2620:                for ( i = k; i < n && !a[i][k]; i++ );
                   2621:                if ( i == n ) return 0;
                   2622:                if ( i != k ) {
                   2623:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[k]; rp[k] = j;
                   2624:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2625:                }
                   2626:                pivot = a[k];
                   2627:                inv = invm(pivot[k],md);
                   2628:                for ( i = k+1; i < n; i++ ) {
                   2629:                        t = a[i];
                   2630:                        if ( m = t[k] ) {
                   2631:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2632:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < n; j++ )
                   2633:                                        if ( pivot[j] ) {
                   2634:                                                unsigned int tj;
                   2635:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2636:                                                t[j] = tj;
                   2637:                                        }
                   2638:                        }
                   2639:                }
                   2640:        }
                   2641:        return 1;
                   2642: }
                   2643:
1.3       noro     2644: /*
                   2645:   Input
                   2646:        a : n x n matrix; a result of LU-decomposition
                   2647:        md : modulus
                   2648:        b : n x l matrix
                   2649:  Output
                   2650:        b = a^(-1)b
                   2651:  */
                   2652:
1.44      noro     2653: void solve_by_lu_mod(int **a,int n,int md,int **b,int l,int normalize)
1.3       noro     2654: {
                   2655:        unsigned int *y,*c;
                   2656:        int i,j,k;
                   2657:        unsigned int t,m,m2;
                   2658:
                   2659:        y = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2660:        c = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2661:        m2 = md>>1;
                   2662:        for ( k = 0; k < l; k++ ) {
                   2663:                /* copy b[.][k] to c */
                   2664:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2665:                        c[i] = (unsigned int)b[i][k];
                   2666:                /* solve Ly=c */
                   2667:                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2668:                        for ( t = c[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2669:                                if ( a[i][j] ) {
                   2670:                                        m = md - a[i][j];
                   2671:                                        DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2672:                                }
                   2673:                        y[i] = t;
                   2674:                }
                   2675:                /* solve Uc=y */
                   2676:                for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2677:                        for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2678:                                if ( a[i][j] ) {
                   2679:                                        m = md - a[i][j];
                   2680:                                        DMAR(m,c[j],t,md,t)
                   2681:                                }
                   2682:                        /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2683:                        DMAR(t,a[i][i],0,md,c[i])
                   2684:                }
                   2685:                /* copy c to b[.][k] with normalization */
1.44      noro     2686:                if ( normalize )
                   2687:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2688:                                b[i][k] = (int)(c[i]>m2 ? c[i]-md : c[i]);
                   2689:                else
                   2690:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2691:                                b[i][k] = c[i];
1.3       noro     2692:        }
                   2693: }
                   2694:
1.24      noro     2695: void Pleqm1(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2696: {
                   2697:        MAT m;
                   2698:        VECT vect;
                   2699:        pointer **mat;
                   2700:        Q *v;
                   2701:        Q q;
                   2702:        int **wmat;
                   2703:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   2704:
                   2705:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2706:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2707:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2708:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2709:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   2710:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2711:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2712:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2713:                                t = rem(NM(q),md);
                   2714:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2715:                                        t = (md - t) % md;
                   2716:                                wmat[i][j] = t;
                   2717:                        } else
                   2718:                                wmat[i][j] = 0;
                   2719:        status = gauss_elim_mod1(wmat,row,col,md);
                   2720:        if ( status < 0 )
                   2721:                *rp = 0;
                   2722:        else if ( status > 0 )
                   2723:                *rp = (VECT)ONE;
                   2724:        else {
                   2725:                n = col - 1;
                   2726:                MKVECT(vect,n);
                   2727:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   2728:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   2729:                }
                   2730:                *rp = vect;
                   2731:        }
                   2732: }
                   2733:
1.24      noro     2734: int gauss_elim_mod1(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2735: {
                   2736:        int i,j,k,inv,a,n;
                   2737:        int *t,*pivot;
                   2738:
                   2739:        n = col - 1;
                   2740:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2741:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2742:                if ( i == row )
                   2743:                        return 1;
                   2744:                if ( i != j ) {
                   2745:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2746:                }
                   2747:                pivot = mat[j];
                   2748:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2749:                for ( k = j; k <= n; k++ )
                   2750:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2751:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2752:                        t = mat[i];
                   2753:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   2754:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ )
                   2755:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2756:                }
                   2757:        }
                   2758:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   2759:        if ( i == row ) {
                   2760:                for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2761:                        for ( i = j-1, a = (md-mat[j][n])%md; i >= 0; i-- ) {
                   2762:                                mat[i][n] = dmar(mat[i][j],a,mat[i][n],md);
                   2763:                                mat[i][j] = 0;
                   2764:                        }
                   2765:                }
                   2766:                return 0;
                   2767:        } else
                   2768:                return -1;
                   2769: }
                   2770:
1.24      noro     2771: void Pgeninvm(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2772: {
                   2773:        MAT m;
                   2774:        pointer **mat;
                   2775:        Q **tmat;
                   2776:        Q q;
                   2777:        unsigned int **wmat;
                   2778:        int md,i,j,row,col,t,status;
                   2779:        MAT mat1,mat2;
                   2780:        NODE node1,node2;
                   2781:
                   2782:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2783:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2784:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2785:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2786:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   2787:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2788:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   2789:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2790:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2791:                                t = rem(NM(q),md);
                   2792:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2793:                                        t = (md - t) % md;
                   2794:                                wmat[i][j] = t;
                   2795:                        }
                   2796:                wmat[i][col+i] = 1;
                   2797:        }
                   2798:        status = gauss_elim_geninv_mod(wmat,row,col,md);
                   2799:        if ( status > 0 )
                   2800:                *rp = 0;
                   2801:        else {
                   2802:                MKMAT(mat1,col,row); MKMAT(mat2,row-col,row);
                   2803:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   2804:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2805:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i][j]);
1.1       noro     2806:                for ( tmat = (Q **)mat2->body; i < row; i++ )
                   2807:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2808:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i-col][j]);
1.1       noro     2809:                MKNODE(node2,mat2,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   2810:        }
                   2811: }
                   2812:
1.24      noro     2813: int gauss_elim_geninv_mod(unsigned int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2814: {
                   2815:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   2816:        unsigned int *t,*pivot;
                   2817:
                   2818:        n = col; m = row+col;
                   2819:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2820:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2821:                if ( i == row )
                   2822:                        return 1;
                   2823:                if ( i != j ) {
                   2824:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2825:                }
                   2826:                pivot = mat[j];
                   2827:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2828:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   2829:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2830:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2831:                        t = mat[i];
                   2832:                        if ( a = t[j] )
                   2833:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2834:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2835:                }
                   2836:        }
                   2837:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2838:                pivot = mat[j];
                   2839:                for ( i = j-1; i >= 0; 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:        return 0;
                   2847: }
                   2848:
1.24      noro     2849: void Psolve_by_lu_gfmmat(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2850: {
                   2851:        GFMMAT lu;
                   2852:        Q *perm,*rhs,*v;
                   2853:        int n,i;
                   2854:        unsigned int md;
                   2855:        unsigned int *b,*sol;
                   2856:        VECT r;
                   2857:
                   2858:        lu = (GFMMAT)ARG0(arg);
                   2859:        perm = (Q *)BDY((VECT)ARG1(arg));
                   2860:        rhs = (Q *)BDY((VECT)ARG2(arg));
                   2861:        md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG3(arg));
                   2862:        n = lu->col;
                   2863:        b = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2864:        sol = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2865:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2866:                b[i] = QTOS(rhs[QTOS(perm[i])]);
                   2867:        solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,sol);
                   2868:        MKVECT(r,n);
                   2869:        for ( i = 0, v = (Q *)r->body; i < n; i++ )
1.24      noro     2870:                        UTOQ(sol[i],v[i]);
1.1       noro     2871:        *rp = r;
                   2872: }
                   2873:
1.24      noro     2874: void solve_by_lu_gfmmat(GFMMAT lu,unsigned int md,
                   2875:        unsigned int *b,unsigned int *x)
1.1       noro     2876: {
                   2877:        int n;
                   2878:        unsigned int **a;
                   2879:        unsigned int *y;
                   2880:        int i,j;
                   2881:        unsigned int t,m;
                   2882:
                   2883:        n = lu->col;
                   2884:        a = lu->body;
                   2885:        y = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2886:        /* solve Ly=b */
                   2887:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2888:                for ( t = b[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2889:                        if ( a[i][j] ) {
                   2890:                                m = md - a[i][j];
                   2891:                                DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2892:                        }
                   2893:                y[i] = t;
                   2894:        }
                   2895:        /* solve Ux=y */
                   2896:        for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2897:                for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2898:                        if ( a[i][j] ) {
                   2899:                                m = md - a[i][j];
                   2900:                                DMAR(m,x[j],t,md,t)
                   2901:                        }
                   2902:                /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2903:                DMAR(t,a[i][i],0,md,x[i])
                   2904:        }
                   2905: }
                   2906:
1.53      noro     2907: void Plu_mat(NODE arg,LIST *rp)
                   2908: {
                   2909:        MAT m,lu;
                   2910:        Q dn;
                   2911:        Q *v;
                   2912:        int n,i;
                   2913:        int *iperm;
                   2914:        VECT perm;
                   2915:        NODE n0;
                   2916:
                   2917:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"lu_mat");
                   2918:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   2919:        n = m->row;
                   2920:        MKMAT(lu,n,n);
                   2921:        lu_dec_cr(m,lu,&dn,&iperm);
                   2922:        MKVECT(perm,n);
                   2923:        for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < n; i++ )
                   2924:                STOQ(iperm[i],v[i]);
                   2925:        n0 = mknode(3,lu,dn,perm);
                   2926:        MKLIST(*rp,n0);
                   2927: }
                   2928:
1.24      noro     2929: void Plu_gfmmat(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2930: {
                   2931:        MAT m;
                   2932:        GFMMAT mm;
                   2933:        unsigned int md;
                   2934:        int i,row,col,status;
                   2935:        int *iperm;
                   2936:        Q *v;
                   2937:        VECT perm;
                   2938:        NODE n0;
                   2939:
1.53      noro     2940:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"lu_gfmmat");
                   2941:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"lu_gfmmat");
1.1       noro     2942:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2943:        mat_to_gfmmat(m,md,&mm);
                   2944:        row = m->row;
                   2945:        col = m->col;
                   2946:        iperm = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2947:        status = lu_gfmmat(mm,md,iperm);
                   2948:        if ( !status )
                   2949:                n0 = 0;
                   2950:        else {
                   2951:                MKVECT(perm,row);
                   2952:                for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < row; i++ )
                   2953:                        STOQ(iperm[i],v[i]);
                   2954:                n0 = mknode(2,mm,perm);
                   2955:        }
                   2956:        MKLIST(*rp,n0);
                   2957: }
                   2958:
1.24      noro     2959: void Pmat_to_gfmmat(NODE arg,GFMMAT *rp)
1.1       noro     2960: {
                   2961:        MAT m;
                   2962:        unsigned int md;
                   2963:
                   2964:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   2965:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   2966:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2967:        mat_to_gfmmat(m,md,rp);
                   2968: }
                   2969:
1.24      noro     2970: void mat_to_gfmmat(MAT m,unsigned int md,GFMMAT *rp)
1.1       noro     2971: {
                   2972:        unsigned int **wmat;
                   2973:        unsigned int t;
                   2974:        Q **mat;
                   2975:        Q q;
                   2976:        int i,j,row,col;
                   2977:
                   2978:        row = m->row; col = m->col; mat = (Q **)m->body;
                   2979:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col);
                   2980:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2981:                bzero((char *)wmat[i],col*sizeof(unsigned int));
                   2982:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2983:                        if ( q = mat[i][j] ) {
                   2984:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   2985:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2986:                                        t = (md - t) % md;
                   2987:                                wmat[i][j] = t;
                   2988:                        }
                   2989:        }
                   2990:        TOGFMMAT(row,col,wmat,*rp);
                   2991: }
                   2992:
1.27      noro     2993: void Pgeninvm_swap(arg,rp)
                   2994: NODE arg;
                   2995: LIST *rp;
1.1       noro     2996: {
                   2997:        MAT m;
                   2998:        pointer **mat;
                   2999:        Q **tmat;
                   3000:        Q *tvect;
                   3001:        Q q;
                   3002:        unsigned int **wmat,**invmat;
                   3003:        int *index;
                   3004:        unsigned int t,md;
                   3005:        int i,j,row,col,status;
                   3006:        MAT mat1;
                   3007:        VECT vect1;
                   3008:        NODE node1,node2;
                   3009:
                   3010:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninvm_swap");
                   3011:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"geninvm_swap");
                   3012:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3013:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   3014:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   3015:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3016:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   3017:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3018:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   3019:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   3020:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   3021:                                        t = (md - t) % md;
                   3022:                                wmat[i][j] = t;
                   3023:                        }
                   3024:                wmat[i][col+i] = 1;
                   3025:        }
                   3026:        status = gauss_elim_geninv_mod_swap(wmat,row,col,md,&invmat,&index);
                   3027:        if ( status > 0 )
                   3028:                *rp = 0;
                   3029:        else {
                   3030:                MKMAT(mat1,col,col);
                   3031:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   3032:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3033:                                UTOQ(invmat[i][j],tmat[i][j]);
                   3034:                MKVECT(vect1,row);
                   3035:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   3036:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   3037:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   3038:        }
                   3039: }
                   3040:
1.27      noro     3041: gauss_elim_geninv_mod_swap(mat,row,col,md,invmatp,indexp)
                   3042: unsigned int **mat;
                   3043: int row,col;
                   3044: unsigned int md;
                   3045: unsigned int ***invmatp;
                   3046: int **indexp;
1.1       noro     3047: {
                   3048:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   3049:        unsigned int *t,*pivot,*s;
                   3050:        int *index;
                   3051:        unsigned int **invmat;
                   3052:
                   3053:        n = col; m = row+col;
                   3054:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3055:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   3056:                index[i] = i;
                   3057:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   3058:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   3059:                if ( i == row ) {
                   3060:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   3061:                }
                   3062:                if ( i != j ) {
                   3063:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   3064:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   3065:                }
                   3066:                pivot = mat[j];
                   3067:                inv = (unsigned int)invm(pivot[j],md);
                   3068:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   3069:                        if ( pivot[k] )
                   3070:                                pivot[k] = (unsigned int)dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   3071:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   3072:                        t = mat[i];
                   3073:                        if ( a = t[j] )
                   3074:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   3075:                                        if ( pivot[k] )
                   3076:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   3077:                }
                   3078:        }
                   3079:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   3080:                pivot = mat[j];
                   3081:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   3082:                        t = mat[i];
                   3083:                        if ( a = t[j] )
                   3084:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   3085:                                        if ( pivot[k] )
                   3086:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   3087:                }
                   3088:        }
                   3089:        *invmatp = invmat = (unsigned int **)almat(col,col);
1.27      noro     3090:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   3091:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   3092:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   3093:        return 0;
                   3094: }
                   3095:
                   3096: void Pgeninv_sf_swap(NODE arg,LIST *rp)
                   3097: {
                   3098:        MAT m;
                   3099:        GFS **mat,**tmat;
                   3100:        Q *tvect;
                   3101:        GFS q;
                   3102:        int **wmat,**invmat;
                   3103:        int *index;
                   3104:        unsigned int t;
                   3105:        int i,j,row,col,status;
                   3106:        MAT mat1;
                   3107:        VECT vect1;
                   3108:        NODE node1,node2;
                   3109:
                   3110:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninv_sf_swap");
                   3111:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   3112:        row = m->row; col = m->col; mat = (GFS **)m->body;
                   3113:        wmat = (int **)almat(row,col+row);
                   3114:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3115:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   3116:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3117:                        if ( q = (GFS)mat[i][j] )
                   3118:                                wmat[i][j] = FTOIF(CONT(q));
                   3119:                wmat[i][col+i] = _onesf();
                   3120:        }
                   3121:        status = gauss_elim_geninv_sf_swap(wmat,row,col,&invmat,&index);
                   3122:        if ( status > 0 )
                   3123:                *rp = 0;
                   3124:        else {
                   3125:                MKMAT(mat1,col,col);
                   3126:                for ( i = 0, tmat = (GFS **)mat1->body; i < col; i++ )
                   3127:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3128:                                if ( t = invmat[i][j] ) {
                   3129:                                        MKGFS(IFTOF(t),tmat[i][j]);
                   3130:                                }
                   3131:                MKVECT(vect1,row);
                   3132:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   3133:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   3134:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   3135:        }
                   3136: }
                   3137:
                   3138: int gauss_elim_geninv_sf_swap(int **mat,int row,int col,
                   3139:        int ***invmatp,int **indexp)
                   3140: {
                   3141:        int i,j,k,inv,a,n,m,u;
                   3142:        int *t,*pivot,*s;
                   3143:        int *index;
                   3144:        int **invmat;
                   3145:
                   3146:        n = col; m = row+col;
                   3147:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3148:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   3149:                index[i] = i;
                   3150:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   3151:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   3152:                if ( i == row ) {
                   3153:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   3154:                }
                   3155:                if ( i != j ) {
                   3156:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   3157:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   3158:                }
                   3159:                pivot = mat[j];
                   3160:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   3161:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   3162:                        if ( pivot[k] )
                   3163:                                pivot[k] = _mulsf(pivot[k],inv);
                   3164:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   3165:                        t = mat[i];
                   3166:                        if ( a = t[j] )
                   3167:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   3168:                                        if ( pivot[k] ) {
                   3169:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   3170:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   3171:                                        }
                   3172:                }
                   3173:        }
                   3174:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   3175:                pivot = mat[j];
                   3176:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   3177:                        t = mat[i];
                   3178:                        if ( a = t[j] )
                   3179:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   3180:                                        if ( pivot[k] ) {
                   3181:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   3182:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   3183:                                        }
                   3184:                }
                   3185:        }
                   3186:        *invmatp = invmat = (int **)almat(col,col);
1.1       noro     3187:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   3188:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   3189:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   3190:        return 0;
                   3191: }
                   3192:
                   3193: void _addn(N,N,N);
                   3194: int _subn(N,N,N);
                   3195: void _muln(N,N,N);
                   3196:
1.24      noro     3197: void inner_product_int(Q *a,Q *b,int n,Q *r)
1.1       noro     3198: {
                   3199:        int la,lb,i;
                   3200:        int sgn,sgn1;
                   3201:        N wm,wma,sum,t;
                   3202:
                   3203:        for ( la = lb = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3204:                if ( a[i] )
                   3205:                        if ( DN(a[i]) )
                   3206:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3207:                        else
                   3208:                                la = MAX(PL(NM(a[i])),la);
                   3209:                if ( b[i] )
                   3210:                        if ( DN(b[i]) )
                   3211:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3212:                        else
                   3213:                                lb = MAX(PL(NM(b[i])),lb);
                   3214:        }
                   3215:        sgn = 0;
                   3216:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   3217:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   3218:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   3219:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   3220:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3221:                if ( !a[i] || !b[i] )
                   3222:                        continue;
                   3223:                _muln(NM(a[i]),NM(b[i]),wm);
                   3224:                sgn1 = SGN(a[i])*SGN(b[i]);
                   3225:                if ( !sgn ) {
                   3226:                        sgn = sgn1;
                   3227:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   3228:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   3229:                        _addn(sum,wm,wma);
                   3230:                        if ( !PL(wma) )
                   3231:                                sgn = 0;
                   3232:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3233:                } else {
                   3234:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   3235:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   3236:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3237:                }
                   3238:        }
1.61      noro     3239:        GCFREE(wm);
                   3240:        GCFREE(wma);
1.1       noro     3241:        if ( !sgn ) {
1.61      noro     3242:                GCFREE(sum);
1.1       noro     3243:                *r = 0;
                   3244:        } else
                   3245:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   3246: }
                   3247:
1.3       noro     3248: /* (k,l) element of a*b where a: .x n matrix, b: n x . integer matrix */
                   3249:
1.24      noro     3250: void inner_product_mat_int_mod(Q **a,int **b,int n,int k,int l,Q *r)
1.3       noro     3251: {
                   3252:        int la,lb,i;
                   3253:        int sgn,sgn1;
                   3254:        N wm,wma,sum,t;
                   3255:        Q aki;
                   3256:        int bil,bilsgn;
                   3257:        struct oN tn;
                   3258:
                   3259:        for ( la = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3260:                if ( aki = a[k][i] )
                   3261:                        if ( DN(aki) )
                   3262:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3263:                        else
                   3264:                                la = MAX(PL(NM(aki)),la);
                   3265:        }
                   3266:        lb = 1;
                   3267:        sgn = 0;
                   3268:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   3269:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   3270:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   3271:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   3272:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3273:                if ( !(aki = a[k][i]) || !(bil = b[i][l]) )
                   3274:                        continue;
                   3275:                tn.p = 1;
                   3276:                if ( bil > 0 ) {
                   3277:                        tn.b[0] = bil; bilsgn = 1;
                   3278:                } else {
                   3279:                        tn.b[0] = -bil; bilsgn = -1;
                   3280:                }
                   3281:                _muln(NM(aki),&tn,wm);
                   3282:                sgn1 = SGN(aki)*bilsgn;
                   3283:                if ( !sgn ) {
                   3284:                        sgn = sgn1;
                   3285:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   3286:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   3287:                        _addn(sum,wm,wma);
                   3288:                        if ( !PL(wma) )
                   3289:                                sgn = 0;
                   3290:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3291:                } else {
                   3292:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   3293:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   3294:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3295:                }
                   3296:        }
1.61      noro     3297:        GCFREE(wm);
                   3298:        GCFREE(wma);
1.3       noro     3299:        if ( !sgn ) {
1.61      noro     3300:                GCFREE(sum);
1.3       noro     3301:                *r = 0;
                   3302:        } else
                   3303:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   3304: }
                   3305:
1.24      noro     3306: void Pmul_mat_vect_int(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     3307: {
                   3308:        MAT mat;
                   3309:        VECT vect,r;
                   3310:        int row,col,i;
                   3311:
                   3312:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3313:        vect = (VECT)ARG1(arg);
                   3314:        row = mat->row;
                   3315:        col = mat->col;
                   3316:        MKVECT(r,row);
1.24      noro     3317:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3318:                inner_product_int((Q *)mat->body[i],(Q *)vect->body,col,(Q *)&r->body[i]);
                   3319:        }
1.1       noro     3320:        *rp = r;
                   3321: }
                   3322:
1.24      noro     3323: void Pnbpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3324: {
                   3325:        int m,type,ret;
                   3326:        UP2 r;
                   3327:
                   3328:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3329:        type = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3330:        ret = generate_ONB_polynomial(&r,m,type);
                   3331:        if ( ret == 0 )
                   3332:                MKGF2N(r,*rp);
                   3333:        else
                   3334:                *rp = 0;
                   3335: }
                   3336:
1.24      noro     3337: void Px962_irredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3338: {
1.24      noro     3339:        int m,ret,w;
1.1       noro     3340:        GF2N prev;
                   3341:        UP2 r;
                   3342:
                   3343:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3344:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   3345:        if ( !prev ) {
                   3346:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3347:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3348:        } else {
                   3349:                r = prev->body;
                   3350:                if ( degup2(r) != m ) {
                   3351:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3352:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3353:                }
                   3354:        }
1.24      noro     3355:        ret = _generate_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     3356:        if ( ret == 0 )
                   3357:                MKGF2N(r,*rp);
                   3358:        else
                   3359:                *rp = 0;
                   3360: }
                   3361:
1.24      noro     3362: void Pirredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3363: {
1.24      noro     3364:        int m,ret,w;
1.1       noro     3365:        GF2N prev;
                   3366:        UP2 r;
                   3367:
                   3368:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3369:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   3370:        if ( !prev ) {
                   3371:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3372:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3373:        } else {
                   3374:                r = prev->body;
                   3375:                if ( degup2(r) != m ) {
                   3376:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3377:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3378:                }
                   3379:        }
1.24      noro     3380:        ret = _generate_good_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     3381:        if ( ret == 0 )
                   3382:                MKGF2N(r,*rp);
                   3383:        else
                   3384:                *rp = 0;
                   3385: }
                   3386:
1.26      noro     3387: void Pmat_swap_row_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   3388: {
                   3389:        int i1,i2;
                   3390:        pointer *t;
                   3391:        MAT mat;
                   3392:
                   3393:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_row_destructive");
                   3394:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   3395:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   3396:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3397:        i1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3398:        i2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   3399:        if ( i1 < 0 || i2 < 0 || i1 >= mat->row || i2 >= mat->row )
                   3400:                error("mat_swap_row_destructive : Out of range");
                   3401:        t = mat->body[i1];
                   3402:        mat->body[i1] = mat->body[i2];
                   3403:        mat->body[i2] = t;
                   3404:        *m = mat;
                   3405: }
                   3406:
                   3407: void Pmat_swap_col_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   3408: {
                   3409:        int j1,j2,i,n;
                   3410:        pointer *mi;
                   3411:        pointer t;
                   3412:        MAT mat;
                   3413:
                   3414:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_col_destructive");
                   3415:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   3416:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   3417:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3418:        j1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3419:        j2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   3420:        if ( j1 < 0 || j2 < 0 || j1 >= mat->col || j2 >= mat->col )
                   3421:                error("mat_swap_col_destructive : Out of range");
                   3422:        n = mat->row;
                   3423:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3424:                mi = mat->body[i];
                   3425:                t = mi[j1]; mi[j1] = mi[j2]; mi[j2] = t;
                   3426:        }
                   3427:        *m = mat;
                   3428: }
1.1       noro     3429: /*
                   3430:  * f = type 'type' normal polynomial of degree m if exists
                   3431:  * IEEE P1363 A.7.2
                   3432:  *
                   3433:  * return value : 0  --- exists
                   3434:  *                1  --- does not exist
                   3435:  *                -1 --- failure (memory allocation error)
                   3436:  */
                   3437:
                   3438: int generate_ONB_polynomial(UP2 *rp,int m,int type)
                   3439: {
                   3440:        int i,r;
                   3441:        int w;
                   3442:        UP2 f,f0,f1,f2,t;
                   3443:
                   3444:        w = (m>>5)+1;
                   3445:        switch ( type ) {
                   3446:                case 1:
                   3447:                        if ( !TypeT_NB_check(m,1) ) return 1;
                   3448:                        NEWUP2(f,w); *rp = f; f->w = w;
                   3449:                        /* set all the bits */
                   3450:                        for ( i = 0; i < w; i++ )
                   3451:                                f->b[i] = 0xffffffff;
                   3452:                        /* mask the top word if necessary */
                   3453:                        if ( r = (m+1)&31 )
                   3454:                                f->b[w-1] &= (1<<r)-1;
                   3455:                        return 0;
                   3456:                        break;
                   3457:                case 2:
                   3458:                        if ( !TypeT_NB_check(m,2) ) return 1;
                   3459:                        NEWUP2(f,w); *rp = f;
                   3460:                        W_NEWUP2(f0,w);
                   3461:                        W_NEWUP2(f1,w);
                   3462:                        W_NEWUP2(f2,w);
                   3463:
                   3464:                        /* recursion for genrating Type II normal polynomial */
                   3465:
                   3466:                        /* f0 = 1, f1 = t+1 */
                   3467:                        f0->w = 1; f0->b[0] = 1;
                   3468:                        f1->w = 1; f1->b[0] = 3;
                   3469:                        for ( i = 2; i <= m; i++ ) {
                   3470:                                /* f2 = t*f1+f0 */
                   3471:                                _bshiftup2(f1,-1,f2);
                   3472:                                _addup2_destructive(f2,f0);
                   3473:                                /* cyclic change of the variables */
                   3474:                                t = f0; f0 = f1; f1 = f2; f2 = t;
                   3475:                        }
                   3476:                        _copyup2(f1,f);
                   3477:                        return 0;
                   3478:                        break;
                   3479:                default:
                   3480:                        return -1;
                   3481:                        break;
                   3482:                }
                   3483: }
                   3484:
                   3485: /*
                   3486:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3487:  * return value : 0  --- exists
                   3488:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3489:  */
                   3490:
                   3491: int _generate_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3492: {
                   3493:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3494:        int w;
                   3495:        unsigned int *fd;
                   3496:
                   3497:        /*
                   3498:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3499:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3500:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3501:         */
                   3502:
                   3503:        fd = f->b;
                   3504:        w = (d>>5)+1;
                   3505:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3506:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3507:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3508:                switch ( nz ) {
                   3509:                        case 3:
                   3510:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3511:                                /* reset i0-th bit */
                   3512:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3513:                                j0 = k0 = 0;
                   3514:                                break;
                   3515:                        case 5:
                   3516:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3517:                                /* reset i0-th bit */
                   3518:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3519:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3520:                                /* reset j0-th bit */
                   3521:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3522:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3523:                                /* reset k0-th bit */
                   3524:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3525:                                break;
                   3526:                        default:
                   3527:                                f->w = 0; break;
                   3528:                }
                   3529:        } else
                   3530:                f->w = 0;
                   3531:
                   3532:        if ( !f->w ) {
                   3533:                fd = f->b;
                   3534:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3535:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3536:        }
                   3537:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3538:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3539:
                   3540:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3541:
                   3542:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3543:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3544:                if ( i < i0 ) continue;
                   3545:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3546:                /* set i-th bit */
                   3547:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3548:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3549:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3550:                /* reset i-th bit */
                   3551:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3552:        }
                   3553:
                   3554:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3555: PENTA:
                   3556:        for ( i = 1; i < d; i++ ) {
                   3557:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3558:                if ( i < i0 ) continue;
                   3559:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3560:                /* set i-th bit */
                   3561:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3562:                for ( j = i+1; j < d; j++ ) {
                   3563:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3564:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3565:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3566:                        /* set j-th bit */
                   3567:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3568:                        for ( k = j+1; k < d; k++ ) {
                   3569:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3570:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3571:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3572:                                /* set k-th bit */
                   3573:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3574:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3575:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3576:                                /* reset k-th bit */
                   3577:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3578:                        }
                   3579:                        /* reset j-th bit */
                   3580:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3581:                }
                   3582:                /* reset i-th bit */
                   3583:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3584:        }
                   3585:        /* exhausted */
                   3586:        return 1;
                   3587: }
                   3588:
                   3589: /*
                   3590:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3591:  *
                   3592:  * searching strategy:
                   3593:  *   trinomial x^d+x^i+1:
                   3594:  *         i is as small as possible.
                   3595:  *   trinomial x^d+x^i+x^j+x^k+1:
                   3596:  *         i is as small as possible.
                   3597:  *         For such i, j is as small as possible.
                   3598:  *         For such i and j, 'k' is as small as possible.
                   3599:  *
                   3600:  * return value : 0  --- exists
                   3601:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3602:  */
                   3603:
                   3604: int _generate_good_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3605: {
                   3606:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3607:        int w;
                   3608:        unsigned int *fd;
                   3609:
                   3610:        /*
                   3611:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3612:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3613:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3614:         */
                   3615:
                   3616:        fd = f->b;
                   3617:        w = (d>>5)+1;
                   3618:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3619:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3620:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3621:                switch ( nz ) {
                   3622:                        case 3:
                   3623:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3624:                                /* reset i0-th bit */
                   3625:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3626:                                j0 = k0 = 0;
                   3627:                                break;
                   3628:                        case 5:
                   3629:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3630:                                /* reset i0-th bit */
                   3631:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3632:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3633:                                /* reset j0-th bit */
                   3634:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3635:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3636:                                /* reset k0-th bit */
                   3637:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3638:                                break;
                   3639:                        default:
                   3640:                                f->w = 0; break;
                   3641:                }
                   3642:        } else
                   3643:                f->w = 0;
                   3644:
                   3645:        if ( !f->w ) {
                   3646:                fd = f->b;
                   3647:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3648:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3649:        }
                   3650:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3651:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3652:
                   3653:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3654:
                   3655:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3656:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3657:                if ( i < i0 ) continue;
                   3658:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3659:                /* set i-th bit */
                   3660:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3661:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3662:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3663:                /* reset i-th bit */
                   3664:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3665:        }
                   3666:
                   3667:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3668: PENTA:
                   3669:        for ( i = 3; i < d; i++ ) {
                   3670:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3671:                if ( i < i0 ) continue;
                   3672:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3673:                /* set i-th bit */
                   3674:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3675:                for ( j = 2; j < i; j++ ) {
                   3676:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3677:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3678:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3679:                        /* set j-th bit */
                   3680:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3681:                        for ( k = 1; k < j; k++ ) {
                   3682:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3683:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3684:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3685:                                /* set k-th bit */
                   3686:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3687:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3688:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3689:                                /* reset k-th bit */
                   3690:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3691:                        }
                   3692:                        /* reset j-th bit */
                   3693:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3694:                }
                   3695:                /* reset i-th bit */
                   3696:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3697:        }
                   3698:        /* exhausted */
                   3699:        return 1;
1.3       noro     3700: }
                   3701:
1.24      noro     3702: void printqmat(Q **mat,int row,int col)
1.3       noro     3703: {
                   3704:        int i,j;
                   3705:
                   3706:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3707:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
1.8       noro     3708:                        printnum((Num)mat[i][j]); printf(" ");
1.3       noro     3709:                }
                   3710:                printf("\n");
                   3711:        }
                   3712: }
                   3713:
1.24      noro     3714: void printimat(int **mat,int row,int col)
1.3       noro     3715: {
                   3716:        int i,j;
                   3717:
                   3718:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3719:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                   3720:                        printf("%d ",mat[i][j]);
                   3721:                }
                   3722:                printf("\n");
                   3723:        }
1.36      noro     3724: }
                   3725:
                   3726: void Pnd_det(NODE arg,P *rp)
                   3727: {
1.37      noro     3728:        if ( argc(arg) == 1 )
                   3729:                nd_det(0,ARG0(arg),rp);
                   3730:        else
                   3731:                nd_det(QTOS((Q)ARG1(arg)),ARG0(arg),rp);
1.1       noro     3732: }
1.59      ohara    3733:
1.62      ohara    3734: void Pmat_col(NODE arg,VECT *rp)
1.59      ohara    3735: {
                   3736:        int i,j,n;
                   3737:        MAT mat;
                   3738:        VECT vect;
                   3739:
                   3740:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_col");
                   3741:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_col");
                   3742:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3743:        j = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3744:        if ( j < 0 || j >= mat->col) {
                   3745:                error("mat_col : Out of range");
                   3746:        }
                   3747:        n = mat->row;
                   3748:        MKVECT(vect,n);
                   3749:        for(i=0; i<n; i++) {
                   3750:                BDY(vect)[i] = BDY(mat)[i][j];
                   3751:        }
                   3752:        *rp = vect;
                   3753: }

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