[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 1.75

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:  *
1.75    ! noro       48:  * $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/array.c,v 1.74 2017/09/15 01:52:51 noro Exp $
1.6       noro       49: */
1.1       noro       50: #include "ca.h"
                     51: #include "base.h"
                     52: #include "parse.h"
                     53: #include "inline.h"
1.4       noro       54:
1.51      noro       55: #include <sys/types.h>
                     56: #include <sys/stat.h>
1.58      ohara      57: #if !defined(_MSC_VER)
1.51      noro       58: #include <unistd.h>
1.58      ohara      59: #endif
1.51      noro       60:
1.38      noro       61: #define F4_INTRAT_PERIOD 8
                     62:
1.4       noro       63: #if 0
1.1       noro       64: #undef DMAR
                     65: #define DMAR(a1,a2,a3,d,r) (r)=dmar(a1,a2,a3,d);
1.4       noro       66: #endif
1.1       noro       67:
1.11      noro       68: extern int DP_Print; /* XXX */
1.1       noro       69:
1.24      noro       70:
1.71      noro       71: void Pnewvect(), Pnewmat(), Psepvect(), Psize(), Pdet(), Pleqm(), Pleqm1(), Pgeninvm(), Ptriangleq();
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:
1.69      noro       78: void Pindep_rows_mod();
                     79:
1.1       noro       80: void Pmat_to_gfmmat(),Plu_gfmmat(),Psolve_by_lu_gfmmat();
1.33      noro       81: void Pgeninvm_swap(), Premainder(), Psremainder(), Pvtol(), Pltov();
1.27      noro       82: void Pgeninv_sf_swap();
1.1       noro       83: void sepvect();
                     84: void Pmulmat_gf2n();
                     85: void Pbconvmat_gf2n();
                     86: void Pmul_vect_mat_gf2n();
                     87: void PNBmul_gf2n();
                     88: void Pmul_mat_vect_int();
                     89: void Psepmat_destructive();
                     90: void Px962_irredpoly_up2();
                     91: void Pirredpoly_up2();
                     92: void Pnbpoly_up2();
                     93: void Pqsort();
1.14      noro       94: void Pexponent_vector();
1.26      noro       95: void Pmat_swap_row_destructive();
                     96: void Pmat_swap_col_destructive();
1.28      saito      97: void Pvect();
                     98: void Pmat();
1.29      saito      99: void Pmatc();
1.36      noro      100: void Pnd_det();
1.53      noro      101: void Plu_mat();
1.59      ohara     102: void Pmat_col();
1.63      noro      103: void Plusolve_prep();
                    104: void Plusolve_main();
1.1       noro      105:
                    106: struct ftab array_tab[] = {
1.53      noro      107:        {"lu_mat",Plu_mat,1},
1.1       noro      108:        {"solve_by_lu_gfmmat",Psolve_by_lu_gfmmat,4},
                    109:        {"lu_gfmmat",Plu_gfmmat,2},
                    110:        {"mat_to_gfmmat",Pmat_to_gfmmat,2},
1.25      noro      111:        {"generic_gauss_elim",Pgeneric_gauss_elim,1},
1.1       noro      112:        {"generic_gauss_elim_mod",Pgeneric_gauss_elim_mod,2},
1.69      noro      113:        {"indep_rows_mod",Pindep_rows_mod,2},
1.1       noro      114:        {"newvect",Pnewvect,-2},
1.28      saito     115:        {"vect",Pvect,-99999999},
1.14      noro      116:        {"vector",Pnewvect,-2},
                    117:        {"exponent_vector",Pexponent_vector,-99999999},
1.1       noro      118:        {"newmat",Pnewmat,-3},
1.14      noro      119:        {"matrix",Pnewmat,-3},
1.28      saito     120:        {"mat",Pmat,-99999999},
1.29      saito     121:        {"matr",Pmat,-99999999},
                    122:        {"matc",Pmatc,-99999999},
1.9       noro      123:        {"newbytearray",Pnewbytearray,-2},
1.49      noro      124:        {"memoryplot_to_coord",Pmemoryplot_to_coord,1},
1.1       noro      125:        {"sepmat_destructive",Psepmat_destructive,2},
                    126:        {"sepvect",Psepvect,2},
                    127:        {"qsort",Pqsort,-2},
                    128:        {"vtol",Pvtol,1},
1.33      noro      129:        {"ltov",Pltov,1},
1.1       noro      130:        {"size",Psize,1},
                    131:        {"det",Pdet,-2},
1.37      noro      132:        {"nd_det",Pnd_det,-2},
1.23      noro      133:        {"invmat",Pinvmat,-2},
1.1       noro      134:        {"leqm",Pleqm,2},
                    135:        {"leqm1",Pleqm1,2},
                    136:        {"geninvm",Pgeninvm,2},
                    137:        {"geninvm_swap",Pgeninvm_swap,2},
1.27      noro      138:        {"geninv_sf_swap",Pgeninv_sf_swap,1},
1.1       noro      139:        {"remainder",Premainder,2},
                    140:        {"sremainder",Psremainder,2},
                    141:        {"mulmat_gf2n",Pmulmat_gf2n,1},
                    142:        {"bconvmat_gf2n",Pbconvmat_gf2n,-4},
                    143:        {"mul_vect_mat_gf2n",Pmul_vect_mat_gf2n,2},
                    144:        {"mul_mat_vect_int",Pmul_mat_vect_int,2},
                    145:        {"nbmul_gf2n",PNBmul_gf2n,3},
                    146:        {"x962_irredpoly_up2",Px962_irredpoly_up2,2},
                    147:        {"irredpoly_up2",Pirredpoly_up2,2},
                    148:        {"nbpoly_up2",Pnbpoly_up2,2},
1.26      noro      149:        {"mat_swap_row_destructive",Pmat_swap_row_destructive,3},
                    150:        {"mat_swap_col_destructive",Pmat_swap_col_destructive,3},
1.59      ohara     151:        {"mat_col",Pmat_col,2},
1.63      noro      152:        {"lusolve_prep",Plusolve_prep,1},
                    153:        {"lusolve_main",Plusolve_main,1},
1.71      noro      154:        {"triangleq",Ptriangleq,1},
1.1       noro      155:        {0,0,0},
                    156: };
                    157:
1.63      noro      158: typedef struct _ent { int j; unsigned int e; } ent;
                    159:
                    160: ent *get_row(FILE *,int *l);
                    161: void put_row(FILE *out,int l,ent *a);
1.72      ohara     162: void lu_elim(int *l,ent **a,int k,int i,int mul,int mod);
                    163: void lu_append(int *,ent **,int *,int,int,int);
                    164: void solve_l(int *,ent **,int,int *,int);
                    165: void solve_u(int *,ent **,int,int *,int);
                    166:
1.63      noro      167:
                    168: static int *ul,*ll;
                    169: static ent **u,**l;
                    170: static int modulus;
                    171:
                    172: void Plusolve_prep(NODE arg,Q *rp)
                    173: {
                    174:        char *fname;
                    175:        FILE *in;
                    176:        int len,i,rank;
                    177:        int *rhs;
                    178:
                    179:        fname = BDY((STRING)ARG0(arg));
                    180:        in = fopen(fname,"r");
                    181:        modulus = getw(in);
                    182:        len = getw(in);
                    183:        ul = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    184:        u = (ent **)MALLOC(len*sizeof(ent *));
                    185:        ll = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    186:        l = (ent **)MALLOC(len*sizeof(ent *));
                    187:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    188:                u[i] = get_row(in,&ul[i]);
                    189:        }
                    190:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    191:                l[i] = get_row(in,&ll[i]);
                    192:        }
                    193:        fclose(in);
                    194:        *rp = ONE;
                    195: }
                    196:
                    197: void Plusolve_main(NODE arg,VECT *rp)
                    198: {
                    199:        Q *d,*p;
                    200:        VECT v,r;
                    201:        int len,i;
                    202:        int *rhs;
                    203:
                    204:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len;
                    205:        d = (Q *)BDY(v);
                    206:        rhs = (int *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(int));
                    207:        for ( i = 0; i < len; i++ ) rhs[i] = QTOS(d[i]);
                    208:        solve_l(ll,l,len,rhs,modulus);
                    209:        solve_u(ul,u,len,rhs,modulus);
                    210:        NEWVECT(r); r->len = len;
                    211:        r->body = (pointer *)MALLOC(len*sizeof(pointer));
                    212:        p = (Q *)r->body;
                    213:        for ( i = 0; i < len; i++ )
                    214:                STOQ(rhs[i],p[i]);
                    215:        *rp = r;
                    216: }
                    217:
                    218: ent *get_row(FILE *in,int *l)
                    219: {
                    220:        int len,i;
                    221:        ent *a;
                    222:
                    223:        *l = len = getw(in);
                    224:        a = (ent *)MALLOC_ATOMIC(len*sizeof(ent));
                    225:        for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    226:                a[i].j = getw(in);
                    227:                a[i].e = getw(in);
                    228:        }
                    229:        return a;
                    230: }
                    231:
1.72      ohara     232: void lu_gauss(int *ul,ent **u,int *ll,ent **l,int n,int mod)
1.63      noro      233: {
                    234:        int i,j,k,s,mul;
                    235:        unsigned int inv;
                    236:        int *ll2;
                    237:
                    238:        ll2 = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                    239:        for ( i = 0; i < n; i++ ) ll2[i] = 0;
                    240:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    241:                fprintf(stderr,"i=%d\n",i);
                    242:                inv = invm(u[i][0].e,mod);
                    243:                for ( k = i+1; k < n; k++ )
                    244:                        if ( u[k][0].j == n-i ) {
                    245:                                s = u[k][0].e;
                    246:                                DMAR(s,inv,0,mod,mul);
                    247:                                lu_elim(ul,u,k,i,mul,mod);
                    248:                                lu_append(ll,l,ll2,k,i,mul);
                    249:                        }
                    250:        }
                    251: }
                    252:
                    253: #define INITLEN 10
                    254:
1.72      ohara     255: void lu_append(int *l,ent **a,int *l2,int k,int i,int mul)
1.63      noro      256: {
                    257:        int len;
                    258:        ent *p;
                    259:
                    260:        len = l[k];
                    261:        if ( !len ) {
                    262:                a[k] = p = (ent *)MALLOC_ATOMIC(INITLEN*sizeof(ent));
                    263:                p[0].j = i; p[0].e = mul;
                    264:                l[k] = 1; l2[k] = INITLEN;
                    265:        } else {
                    266:                if ( l2[k] == l[k] ) {
                    267:                        l2[k] *= 2;
                    268:                        a[k] = REALLOC(a[k],l2[k]*sizeof(ent));
                    269:                }
                    270:                p =a[k];
                    271:                p[l[k]].j = i; p[l[k]].e = mul;
                    272:                l[k]++;
                    273:        }
                    274: }
                    275:
                    276: /* a[k] = a[k]-mul*a[i] */
                    277:
1.72      ohara     278: void lu_elim(int *l,ent **a,int k,int i,int mul,int mod)
1.63      noro      279: {
                    280:        ent *ak,*ai,*w;
                    281:        int lk,li,j,m,p,q,r,s,t,j0;
                    282:
                    283:        ak = a[k]; ai = a[i]; lk = l[k]; li = l[i];
                    284:        w = (ent *)alloca((lk+li)*sizeof(ent));
                    285:        p = 0; q = 0; j = 0;
                    286:        mul = mod-mul;
                    287:        while ( p < lk && q < li ) {
                    288:                if ( ak[p].j > ai[q].j ) {
                    289:                        w[j] = ak[p]; j++; p++;
                    290:                } else if ( ak[p].j < ai[q].j ) {
                    291:                        w[j].j = ai[q].j;
                    292:                        t = ai[q].e;
                    293:                        DMAR(t,mul,0,mod,r);
                    294:                        w[j].e = r;
                    295:                        j++; q++;
                    296:                } else {
                    297:                        t = ai[q].e; s = ak[p].e;
                    298:                        DMAR(t,mul,s,mod,r);
                    299:                        if ( r ) {
                    300:                                w[j].j = ai[q].j; w[j].e = r; j++;
                    301:                        }
                    302:                        p++; q++;
                    303:                }
                    304:        }
                    305:        if ( q == li )
                    306:                while ( p < lk ) {
                    307:                        w[j] = ak[p]; j++; p++;
                    308:                }
                    309:        else if ( p == lk )
                    310:                while ( q < li ) {
                    311:                        w[j].j = ai[q].j;
                    312:                        t = ai[q].e;
                    313:                        DMAR(t,mul,0,mod,r);
                    314:                        w[j].e = r;
                    315:                        j++; q++;
                    316:                }
                    317:        if ( j <= lk ) {
                    318:                for ( m = 0; m < j; m++ ) ak[m] = w[m];
                    319:        } else {
                    320:                a[k] = ak = (ent *)MALLOC_ATOMIC(j*sizeof(ent));
                    321:                for ( m = 0; m < j; m++ ) ak[m] = w[m];
                    322:        }
                    323:        l[k] = j;
                    324: }
                    325:
1.72      ohara     326: void solve_l(int *ll,ent **l,int n,int *rhs,int mod)
1.63      noro      327: {
                    328:        int j,k,s,len;
                    329:        ent *p;
                    330:
                    331:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                    332:                len = ll[j]; p = l[j];
                    333:                for ( k = 0, s = 0; k < len; k++ )
                    334:                        s = dmar(p[k].e,rhs[p[k].j],s,mod);
                    335:                rhs[j] -=  s;
                    336:                if ( rhs[j] < 0 ) rhs[j] += mod;
                    337:        }
                    338: }
                    339:
1.72      ohara     340: void solve_u(int *ul,ent **u,int n,int *rhs,int mod)
1.63      noro      341: {
                    342:        int j,k,s,len,inv;
                    343:        ent *p;
                    344:
                    345:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                    346:                len = ul[j]; p = u[j];
                    347:                for ( k = 1, s = 0; k < len; k++ )
                    348:                        s = dmar(p[k].e,rhs[p[k].j],s,mod);
                    349:                rhs[j] -=  s;
                    350:                if ( rhs[j] < 0 ) rhs[j] += mod;
                    351:                inv = invm((unsigned int)p[0].e,mod);
                    352:                rhs[j] = dmar(rhs[j],inv,0,mod);
                    353:        }
                    354: }
                    355:
1.24      noro      356: int comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      357: {
                    358:        return arf_comp(CO,*a,*b);
                    359: }
                    360:
                    361: static FUNC generic_comp_obj_func;
                    362: static NODE generic_comp_obj_arg;
1.60      ohara     363: static NODE generic_comp_obj_option;
1.1       noro      364:
1.24      noro      365: int generic_comp_obj(Obj *a,Obj *b)
1.1       noro      366: {
                    367:        Q r;
                    368:
                    369:        BDY(generic_comp_obj_arg)=(pointer)(*a);
                    370:        BDY(NEXT(generic_comp_obj_arg))=(pointer)(*b);
1.60      ohara     371:        r = (Q)bevalf_with_opts(generic_comp_obj_func,generic_comp_obj_arg,generic_comp_obj_option);
1.1       noro      372:        if ( !r )
                    373:                return 0;
                    374:        else
                    375:                return SGN(r)>0?1:-1;
                    376: }
                    377:
                    378:
1.46      saito     379: void Pqsort(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      380: {
                    381:        VECT vect;
1.35      ohara     382:        NODE n,n1;
1.1       noro      383:        P p;
                    384:        V v;
1.34      noro      385:        FUNC func;
1.35      ohara     386:        int len,i;
                    387:        pointer *a;
                    388:        Obj t;
                    389:
                    390:        t = ARG0(arg);
                    391:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    392:         n = (NODE)BDY((LIST)t);
                    393:         len = length(n);
                    394:         MKVECT(vect,len);
                    395:         for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) ) {
                    396:             BDY(vect)[i] = BDY(n);
                    397:         }
                    398:
                    399:     }else if (OID(t) != O_VECT) {
                    400:         error("qsort : invalid argument");
                    401:     }else {
                    402:         vect = (VECT)t;
                    403:     }
1.1       noro      404:        if ( argc(arg) == 1 )
                    405:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))comp_obj);
                    406:        else {
                    407:                p = (P)ARG1(arg);
                    408:                if ( !p || OID(p)!=2 )
                    409:                        error("qsort : invalid argument");
                    410:                v = VR(p);
1.34      noro      411:                gen_searchf(NAME(v),&func);
                    412:                if ( !func ) {
                    413:                        if ( (int)v->attr != V_SR )
                    414:                                error("qsort : no such function");
                    415:                        func = (FUNC)v->priv;
                    416:                }
                    417:                generic_comp_obj_func = func;
1.60      ohara     418:                MKNODE(n,0,0); MKNODE(generic_comp_obj_arg,0,n);
                    419:                generic_comp_obj_option = current_option;
1.1       noro      420:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))generic_comp_obj);
                    421:        }
1.35      ohara     422:     if (OID(t) == O_LIST) {
                    423:         a = BDY(vect);
                    424:         for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    425:             MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    426:         }
1.46      saito     427:         MKLIST(*rp,n);
1.35      ohara     428:     }else {
1.46      saito     429:         *rp = (LIST)vect;
1.35      ohara     430:     }
1.1       noro      431: }
                    432:
1.24      noro      433: void PNBmul_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      434: {
                    435:        GF2N a,b;
                    436:        GF2MAT mat;
                    437:        int n,w;
                    438:        unsigned int *ab,*bb;
                    439:        UP2 r;
                    440:
                    441:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    442:        b = (GF2N)ARG1(arg);
                    443:        mat = (GF2MAT)ARG2(arg);
                    444:        if ( !a || !b )
                    445:                *rp = 0;
                    446:        else {
                    447:                n = mat->row;
                    448:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    449:
                    450:                ab = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    451:                bzero((char *)ab,w*sizeof(unsigned int));
                    452:                bcopy(a->body->b,ab,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    453:
                    454:                bb = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    455:                bzero((char *)bb,w*sizeof(unsigned int));
                    456:                bcopy(b->body->b,bb,(b->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    457:
                    458:                NEWUP2(r,w);
                    459:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    460:                mul_nb(mat,ab,bb,r->b);
                    461:                r->w = w;
                    462:                _adjup2(r);
                    463:                if ( !r->w )
                    464:                        *rp = 0;
                    465:                else
                    466:                        MKGF2N(r,*rp);
                    467:        }
                    468: }
                    469:
1.24      noro      470: void Pmul_vect_mat_gf2n(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro      471: {
                    472:        GF2N a;
                    473:        GF2MAT mat;
                    474:        int n,w;
                    475:        unsigned int *b;
                    476:        UP2 r;
                    477:
                    478:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    479:        mat = (GF2MAT)ARG1(arg);
                    480:        if ( !a )
                    481:                *rp = 0;
                    482:        else {
                    483:                n = mat->row;
                    484:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    485:                b = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    486:                bzero((char *)b,w*sizeof(unsigned int));
                    487:                bcopy(a->body->b,b,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    488:                NEWUP2(r,w);
                    489:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    490:                mulgf2vectmat(mat->row,b,mat->body,r->b);
                    491:                r->w = w;
                    492:                _adjup2(r);
                    493:                if ( !r->w )
                    494:                        *rp = 0;
                    495:                else {
                    496:                        MKGF2N(r,*rp);
                    497:                }
                    498:        }
                    499: }
                    500:
1.24      noro      501: void Pbconvmat_gf2n(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      502: {
                    503:        P p0,p1;
                    504:        int to;
                    505:        GF2MAT p01,p10;
                    506:        GF2N root;
                    507:        NODE n0,n1;
                    508:
                    509:        p0 = (P)ARG0(arg);
                    510:        p1 = (P)ARG1(arg);
                    511:        to = ARG2(arg)?1:0;
                    512:        if ( argc(arg) == 4 ) {
                    513:                root = (GF2N)ARG3(arg);
                    514:                compute_change_of_basis_matrix_with_root(p0,p1,to,root,&p01,&p10);
                    515:        } else
                    516:                compute_change_of_basis_matrix(p0,p1,to,&p01,&p10);
                    517:        MKNODE(n1,p10,0); MKNODE(n0,p01,n1);
                    518:        MKLIST(*rp,n0);
                    519: }
                    520:
1.24      noro      521: void Pmulmat_gf2n(NODE arg,GF2MAT *rp)
1.1       noro      522: {
                    523:        GF2MAT m;
                    524:
                    525:        if ( !compute_multiplication_matrix((P)ARG0(arg),&m) )
                    526:                error("mulmat_gf2n : input is not a normal polynomial");
                    527:        *rp = m;
                    528: }
                    529:
1.24      noro      530: void Psepmat_destructive(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      531: {
                    532:        MAT mat,mat1;
                    533:        int i,j,row,col;
                    534:        Q **a,**a1;
                    535:        Q ent;
                    536:        N nm,mod,rem,quo;
                    537:        int sgn;
                    538:        NODE n0,n1;
                    539:
                    540:        mat = (MAT)ARG0(arg); mod = NM((Q)ARG1(arg));
                    541:        row = mat->row; col = mat->col;
                    542:        MKMAT(mat1,row,col);
                    543:        a = (Q **)mat->body; a1 = (Q **)mat1->body;
                    544:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    545:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                    546:                        ent = a[i][j];
                    547:                        if ( !ent )
                    548:                                continue;
                    549:                        nm = NM(ent);
                    550:                        sgn = SGN(ent);
                    551:                        divn(nm,mod,&quo,&rem);
                    552: /*                     if ( quo != nm && rem != nm ) */
1.61      noro      553: /*                             GCFREE(nm); */
                    554: /*                     GCFREE(ent); */
1.1       noro      555:                        NTOQ(rem,sgn,a[i][j]); NTOQ(quo,sgn,a1[i][j]);
                    556:                }
                    557:        MKNODE(n1,mat1,0); MKNODE(n0,mat,n1);
                    558:        MKLIST(*rp,n0);
                    559: }
                    560:
1.24      noro      561: void Psepvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      562: {
                    563:        sepvect((VECT)ARG0(arg),QTOS((Q)ARG1(arg)),rp);
                    564: }
                    565:
1.24      noro      566: void sepvect(VECT v,int d,VECT *rp)
1.1       noro      567: {
                    568:        int i,j,k,n,q,q1,r;
                    569:        pointer *pv,*pw,*pu;
                    570:        VECT w,u;
                    571:
                    572:        n = v->len;
                    573:        if ( d > n )
                    574:                d = n;
                    575:        q = n/d; r = n%d; q1 = q+1;
                    576:        MKVECT(w,d); *rp = w;
                    577:        pv = BDY(v); pw = BDY(w); k = 0;
                    578:        for ( i = 0; i < r; i++ ) {
                    579:                MKVECT(u,q1); pw[i] = (pointer)u;
                    580:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q1; j++, k++ )
                    581:                        pu[j] = pv[k];
                    582:        }
                    583:        for ( ; i < d; i++ ) {
                    584:                MKVECT(u,q); pw[i] = (pointer)u;
                    585:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q; j++, k++ )
                    586:                        pu[j] = pv[k];
                    587:        }
                    588: }
                    589:
1.24      noro      590: void Pnewvect(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro      591: {
                    592:        int len,i,r;
                    593:        VECT vect;
                    594:        pointer *vb;
                    595:        LIST list;
                    596:        NODE tn;
                    597:
                    598:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newvect");
                    599:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
1.5       noro      600:        if ( len < 0 )
1.1       noro      601:                error("newvect : invalid size");
                    602:        MKVECT(vect,len);
                    603:        if ( argc(arg) == 2 ) {
                    604:                list = (LIST)ARG1(arg);
                    605:                asir_assert(list,O_LIST,"newvect");
1.56      ohara     606: #if 0
1.1       noro      607:                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    608:                if ( r > len ) {
                    609:                        *rp = vect;
                    610:                        return;
                    611:                }
1.56      ohara     612: #endif
1.1       noro      613:                for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    614:                        vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    615:        }
                    616:        *rp = vect;
1.14      noro      617: }
                    618:
1.28      saito     619: void Pvect(NODE arg,VECT *rp) {
1.62      ohara     620:        int len,i;
1.28      saito     621:        VECT vect;
                    622:        pointer *vb;
                    623:        NODE tn;
                    624:
                    625:        if ( !arg ) {
                    626:                *rp =0;
                    627:                return;
                    628:        }
                    629:
                    630:        for (len = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), len++);
1.29      saito     631:        if ( len == 1 ) {
                    632:                if ( ARG0(arg) != 0 ) {
                    633:                        switch ( OID(ARG0(arg)) ) {
                    634:                                case O_VECT:
                    635:                                        *rp = ARG0(arg);
                    636:                                        return;
                    637:                                case O_LIST:
                    638:                                        for ( len = 0, tn = ARG0(arg); tn; tn = NEXT(tn), len++ );
                    639:                                        MKVECT(vect,len-1);
                    640:                                        for ( i = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)), vb =BDY(vect);
                    641:                                                        tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    642:                                                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    643:                                        *rp=vect;
                    644:                                        return;
                    645:                        }
                    646:                }
                    647:        }
1.28      saito     648:        MKVECT(vect,len);
                    649:        for ( i = 0, tn = arg, vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    650:                vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    651:        *rp = vect;
                    652: }
                    653:
1.24      noro      654: void Pexponent_vector(NODE arg,DP *rp)
1.14      noro      655: {
                    656:        nodetod(arg,rp);
1.9       noro      657: }
                    658:
1.24      noro      659: void Pnewbytearray(NODE arg,BYTEARRAY *rp)
1.9       noro      660: {
                    661:        int len,i,r;
                    662:        BYTEARRAY array;
                    663:        unsigned char *vb;
1.10      noro      664:        char *str;
1.9       noro      665:        LIST list;
                    666:        NODE tn;
1.51      noro      667:        int ac;
                    668:        struct stat sbuf;
                    669:        char *fname;
                    670:        FILE *fp;
                    671:
                    672:        ac = argc(arg);
                    673:        if ( ac == 1 ) {
1.57      noro      674:                if ( !OID((Obj)ARG0(arg)) ) error("newbytearray : invalid argument");
                    675:                switch ( OID((Obj)ARG0(arg)) ) {
                    676:                        case O_STR:
                    677:                                fname = BDY((STRING)ARG0(arg));
                    678:                                fp = fopen(fname,"rb");
                    679:                                if ( !fp ) error("newbytearray : fopen failed");
                    680:                                if ( stat(fname,&sbuf) < 0 )
                    681:                                        error("newbytearray : stat failed");
                    682:                                len = sbuf.st_size;
                    683:                                MKBYTEARRAY(array,len);
                    684:                                fread(BDY(array),len,sizeof(char),fp);
                    685:                                break;
                    686:                        case O_N:
                    687:                                if ( !RATN(ARG0(arg)) )
                    688:                                        error("newbytearray : invalid argument");
                    689:                                len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    690:                                if ( len < 0 )
                    691:                                        error("newbytearray : invalid size");
                    692:                                MKBYTEARRAY(array,len);
                    693:                                break;
                    694:                        default:
                    695:                                error("newbytearray : invalid argument");
                    696:                }
1.51      noro      697:        } else if ( ac == 2 ) {
                    698:                asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newbytearray");
                    699:                len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    700:                if ( len < 0 )
                    701:                        error("newbytearray : invalid size");
                    702:                MKBYTEARRAY(array,len);
1.10      noro      703:                if ( !ARG1(arg) )
                    704:                        error("newbytearray : invalid initialization");
                    705:                switch ( OID((Obj)ARG1(arg)) ) {
                    706:                        case O_LIST:
                    707:                                list = (LIST)ARG1(arg);
                    708:                                asir_assert(list,O_LIST,"newbytearray");
                    709:                                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    710:                                if ( r <= len ) {
                    711:                                        for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(array); tn;
                    712:                                                i++, tn = NEXT(tn) )
                    713:                                                vb[i] = (unsigned char)QTOS((Q)BDY(tn));
                    714:                                }
                    715:                                break;
                    716:                        case O_STR:
                    717:                                str = BDY((STRING)ARG1(arg));
                    718:                                r = strlen(str);
                    719:                                if ( r <= len )
                    720:                                        bcopy(str,BDY(array),r);
                    721:                                break;
                    722:                        default:
                    723:                                if ( !ARG1(arg) )
                    724:                                        error("newbytearray : invalid initialization");
1.9       noro      725:                }
1.51      noro      726:        } else
                    727:                error("newbytearray : invalid argument");
1.9       noro      728:        *rp = array;
1.49      noro      729: }
                    730:
                    731: #define MEMORY_GETPOINT(a,len,x,y) (((a)[(len)*(y)+((x)>>3)])&(1<<((x)&7)))
                    732:
                    733: void Pmemoryplot_to_coord(NODE arg,LIST *rp)
                    734: {
                    735:        int len,blen,y,i,j;
1.51      noro      736:        unsigned char *a;
1.49      noro      737:        NODE r0,r,n;
                    738:        LIST l;
                    739:        BYTEARRAY ba;
                    740:        Q iq,jq;
                    741:
                    742:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"memoryplot_to_coord");
                    743:        arg = BDY((LIST)ARG0(arg));
                    744:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    745:        blen = (len+7)/8;
                    746:        y = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    747:        ba = (BYTEARRAY)ARG2(arg); a = ba->body;
                    748:        r0 = 0;
                    749:        for ( j = 0; j < y; j++ )
                    750:                for ( i = 0; i < len; i++ )
                    751:                        if ( MEMORY_GETPOINT(a,blen,i,j) ) {
                    752:                                NEXTNODE(r0,r);
                    753:                                STOQ(i,iq); STOQ(j,jq);
                    754:                                n = mknode(2,iq,jq);
                    755:                                MKLIST(l,n);
                    756:                                BDY(r) = l;
                    757:                        }
                    758:        if ( r0 ) NEXT(r) = 0;
                    759:        MKLIST(*rp,r0);
1.1       noro      760: }
                    761:
1.24      noro      762: void Pnewmat(NODE arg,MAT *rp)
1.1       noro      763: {
                    764:        int row,col;
                    765:        int i,j,r,c;
                    766:        NODE tn,sn;
                    767:        MAT m;
                    768:        pointer **mb;
                    769:        LIST list;
                    770:
                    771:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newmat");
                    772:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"newmat");
                    773:        row = QTOS((Q)ARG0(arg)); col = QTOS((Q)ARG1(arg));
1.5       noro      774:        if ( row < 0 || col < 0 )
1.1       noro      775:                error("newmat : invalid size");
                    776:        MKMAT(m,row,col);
                    777:        if ( argc(arg) == 3 ) {
                    778:                list = (LIST)ARG2(arg);
                    779:                asir_assert(list,O_LIST,"newmat");
                    780:                for ( r = 0, c = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) ) {
                    781:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) );
                    782:                        c = MAX(c,j);
                    783:                }
                    784:                if ( (r > row) || (c > col) ) {
                    785:                        *rp = m;
                    786:                        return;
                    787:                }
                    788:                for ( i = 0, tn = BDY(list), mb = BDY(m); tn; i++, tn = NEXT(tn) ) {
                    789:                        asir_assert(BDY(tn),O_LIST,"newmat");
                    790:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) )
                    791:                                mb[i][j] = (pointer)BDY(sn);
                    792:                }
                    793:        }
1.28      saito     794:        *rp = m;
                    795: }
                    796:
                    797: void Pmat(NODE arg, MAT *rp)
                    798: {
                    799:        int row,col;
1.29      saito     800:        int i;
1.28      saito     801:        MAT m;
                    802:        pointer **mb;
1.29      saito     803:        pointer *ent;
1.28      saito     804:        NODE tn, sn;
1.29      saito     805:        VECT v;
1.28      saito     806:
                    807:        if ( !arg ) {
                    808:                *rp =0;
                    809:                return;
                    810:        }
                    811:
                    812:        for (row = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     813:        if ( row == 1 ) {
                    814:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    815:                        *rp=ARG0(arg);
                    816:                        return;
                    817:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    818:                        error("mat : invalid argument");
                    819:                }
                    820:        }
1.29      saito     821:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    822:                v = ARG0(arg);
                    823:                col = v->len;
                    824:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    825:                for (col = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     826:        } else {
                    827:                error("mat : invalid argument");
1.29      saito     828:        }
                    829:
1.28      saito     830:        MKMAT(m,row,col);
1.29      saito     831:        for (row = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), row++) {
                    832:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    833:                        error("mat : invalid argument");
                    834:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    835:                        v = tn->body;
                    836:                        ent = BDY(v);
                    837:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[row][i] = (Obj)ent[i];
                    838:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    839:                        for (col = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; col++, sn = NEXT(sn) )
                    840:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    841:                } else {
                    842:                        error("mat : invalid argument");
                    843:                }
                    844:        }
                    845:        *rp = m;
                    846: }
                    847:
                    848: void Pmatc(NODE arg, MAT *rp)
                    849: {
                    850:        int row,col;
                    851:        int i;
                    852:        MAT m;
                    853:        pointer **mb;
                    854:        pointer *ent;
                    855:        NODE tn, sn;
                    856:        VECT v;
                    857:
                    858:        if ( !arg ) {
                    859:                *rp =0;
                    860:                return;
                    861:        }
                    862:
                    863:        for (col = 0, tn = arg; tn; tn = NEXT(tn), col++);
1.30      saito     864:        if ( col == 1 ) {
                    865:                if ( OID(ARG0(arg)) == O_MAT ) {
                    866:                        *rp=ARG0(arg);
                    867:                        return;
                    868:                } else if ( !(OID(ARG0(arg)) == O_LIST || OID(ARG0(arg)) == O_VECT)) {
                    869:                        error("matc : invalid argument");
                    870:                }
                    871:        }
1.29      saito     872:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    873:                v = ARG0(arg);
                    874:                row = v->len;
                    875:        } else if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    876:                for (row = 0, tn = BDY((LIST)ARG0(arg)); tn ; tn = NEXT(tn), row++);
1.30      saito     877:        } else {
                    878:                error("matc : invalid argument");
1.29      saito     879:        }
                    880:
                    881:        MKMAT(m,row,col);
                    882:        for (col = 0, tn = arg, mb = BDY(m); tn; tn = NEXT(tn), col++) {
                    883:                if ( BDY(tn) == 0 ) {
                    884:                        error("matc : invalid argument");
                    885:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_VECT ) {
                    886:                        v = tn->body;
                    887:                        ent = BDY(v);
                    888:                        for (i = 0; i < v->len; i++ ) mb[i][col] = (Obj)ent[i];
                    889:                } else if ( OID(BDY(tn)) == O_LIST ) {
                    890:                        for (row = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; row++, sn = NEXT(sn) )
                    891:                                mb[row][col] = (pointer)BDY(sn);
                    892:                } else {
                    893:                        error("matc : invalid argument");
                    894:                }
                    895:        }
1.1       noro      896:        *rp = m;
                    897: }
                    898:
1.24      noro      899: void Pvtol(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro      900: {
                    901:        NODE n,n1;
                    902:        VECT v;
                    903:        pointer *a;
                    904:        int len,i;
                    905:
1.66      ohara     906:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_LIST ) {
                    907:                *rp = ARG0(arg);
                    908:                return;
                    909:        }
1.1       noro      910:        asir_assert(ARG0(arg),O_VECT,"vtol");
                    911:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len; a = BDY(v);
                    912:        for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    913:                MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    914:        }
                    915:        MKLIST(*rp,n);
1.33      noro      916: }
                    917:
                    918: void Pltov(NODE arg,VECT *rp)
                    919: {
                    920:        NODE n;
1.66      ohara     921:        VECT v,v0;
1.33      noro      922:        int len,i;
                    923:
1.66      ohara     924:        if ( OID(ARG0(arg)) == O_VECT ) {
                    925:                v0 = (VECT)ARG0(arg); len = v0->len;
                    926:                MKVECT(v,len);
                    927:                for ( i = 0; i < len; i++ ) {
                    928:                        BDY(v)[i] = BDY(v0)[i];
                    929:                }
                    930:                *rp = v;
                    931:                return;
                    932:        }
1.33      noro      933:        asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"ltov");
                    934:        n = (NODE)BDY((LIST)ARG0(arg));
                    935:        len = length(n);
                    936:        MKVECT(v,len);
                    937:        for ( i = 0; i < len; i++, n = NEXT(n) )
                    938:                BDY(v)[i] = BDY(n);
                    939:        *rp = v;
1.1       noro      940: }
                    941:
1.24      noro      942: void Premainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      943: {
                    944:        Obj a;
                    945:        VECT v,w;
                    946:        MAT m,l;
                    947:        pointer *vb,*wb;
                    948:        pointer **mb,**lb;
                    949:        int id,i,j,n,row,col,t,smd,sgn;
                    950:        Q md,q;
                    951:
                    952:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    953:        if ( !a )
                    954:                *rp = 0;
                    955:        else {
                    956:                id = OID(a);
                    957:                switch ( id ) {
                    958:                        case O_N:
                    959:                        case O_P:
                    960:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    961:                        case O_VECT:
                    962:                                smd = QTOS(md);
                    963:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    964:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    965:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    966:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    967:                                                sgn = SGN(q); t = rem(NM(q),smd);
                    968:                                                STOQ(t,q);
                    969:                                                if ( q )
                    970:                                                        SGN(q) = sgn;
                    971:                                        }
                    972:                                        wb[i] = (pointer)q;
                    973:                                }
                    974:                                *rp = (Obj)w;
                    975:                                break;
                    976:                        case O_MAT:
                    977:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                    978:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                    979:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    980:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                    981:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                    982:                                *rp = (Obj)l;
                    983:                                break;
                    984:                        default:
                    985:                                error("remainder : invalid argument");
                    986:                }
                    987:        }
                    988: }
                    989:
1.24      noro      990: void Psremainder(NODE arg,Obj *rp)
1.1       noro      991: {
                    992:        Obj a;
                    993:        VECT v,w;
                    994:        MAT m,l;
                    995:        pointer *vb,*wb;
                    996:        pointer **mb,**lb;
                    997:        unsigned int t,smd;
                    998:        int id,i,j,n,row,col;
                    999:        Q md,q;
                   1000:
                   1001:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                   1002:        if ( !a )
                   1003:                *rp = 0;
                   1004:        else {
                   1005:                id = OID(a);
                   1006:                switch ( id ) {
                   1007:                        case O_N:
                   1008:                        case O_P:
                   1009:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                   1010:                        case O_VECT:
                   1011:                                smd = QTOS(md);
                   1012:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                   1013:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                   1014:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1015:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                   1016:                                                t = (unsigned int)rem(NM(q),smd);
                   1017:                                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1018:                                                        t = (smd - t) % smd;
                   1019:                                                UTOQ(t,q);
                   1020:                                        }
                   1021:                                        wb[i] = (pointer)q;
                   1022:                                }
                   1023:                                *rp = (Obj)w;
                   1024:                                break;
                   1025:                        case O_MAT:
                   1026:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                   1027:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                   1028:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1029:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                   1030:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                   1031:                                *rp = (Obj)l;
                   1032:                                break;
                   1033:                        default:
                   1034:                                error("remainder : invalid argument");
                   1035:                }
                   1036:        }
                   1037: }
                   1038:
1.24      noro     1039: void Psize(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     1040: {
                   1041:
                   1042:        int n,m;
                   1043:        Q q;
                   1044:        NODE t,s;
                   1045:
                   1046:        if ( !ARG0(arg) )
                   1047:                 t = 0;
                   1048:        else {
                   1049:                switch (OID(ARG0(arg))) {
                   1050:                        case O_VECT:
                   1051:                                n = ((VECT)ARG0(arg))->len;
                   1052:                                STOQ(n,q); MKNODE(t,q,0);
                   1053:                                break;
                   1054:                        case O_MAT:
                   1055:                                n = ((MAT)ARG0(arg))->row; m = ((MAT)ARG0(arg))->col;
1.43      saito    1056:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                   1057:                                break;
                   1058:                        case O_IMAT:
                   1059:                                n = ((IMAT)ARG0(arg))->row; m = ((IMAT)ARG0(arg))->col;
1.1       noro     1060:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                   1061:                                break;
                   1062:                        default:
                   1063:                                error("size : invalid argument"); break;
                   1064:                }
                   1065:        }
                   1066:        MKLIST(*rp,t);
                   1067: }
                   1068:
1.24      noro     1069: void Pdet(NODE arg,P *rp)
1.1       noro     1070: {
                   1071:        MAT m;
                   1072:        int n,i,j,mod;
                   1073:        P d;
                   1074:        P **mat,**w;
                   1075:
                   1076:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1077:        asir_assert(m,O_MAT,"det");
                   1078:        if ( m->row != m->col )
                   1079:                error("det : non-square matrix");
                   1080:        else if ( argc(arg) == 1 )
                   1081:                detp(CO,(P **)BDY(m),m->row,rp);
                   1082:        else {
                   1083:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                   1084:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                   1085:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1086:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                   1087:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                   1088:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                   1089:                mptop(d,rp);
1.23      noro     1090:        }
                   1091: }
                   1092:
1.24      noro     1093: void Pinvmat(NODE arg,LIST *rp)
1.23      noro     1094: {
                   1095:        MAT m,r;
                   1096:        int n,i,j,mod;
                   1097:        P dn;
                   1098:        P **mat,**imat,**w;
                   1099:        NODE nd;
                   1100:
                   1101:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1102:        asir_assert(m,O_MAT,"invmat");
                   1103:        if ( m->row != m->col )
                   1104:                error("invmat : non-square matrix");
                   1105:        else if ( argc(arg) == 1 ) {
                   1106:                n = m->row;
                   1107:                invmatp(CO,(P **)BDY(m),n,&imat,&dn);
                   1108:                NEWMAT(r); r->row = n; r->col = n; r->body = (pointer **)imat;
                   1109:                nd = mknode(2,r,dn);
                   1110:                MKLIST(*rp,nd);
                   1111:        } else {
                   1112:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                   1113:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                   1114:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1115:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                   1116:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                   1117: #if 0
                   1118:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                   1119:                mptop(d,rp);
                   1120: #else
                   1121:                error("not implemented yet");
                   1122: #endif
1.1       noro     1123:        }
1.25      noro     1124: }
                   1125:
                   1126: /*
                   1127:        input : a row x col matrix A
                   1128:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                   1129:
1.45      noro     1130:        output : [B,D,R,C]
1.25      noro     1131:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
1.45      noro     1132:                D : the denominator
1.25      noro     1133:                R : a vector of length rank(A)
                   1134:                C : a vector of length col-rank(A)
1.45      noro     1135:                B[I] <-> D*x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
1.25      noro     1136: */
                   1137:
                   1138: void Pgeneric_gauss_elim(NODE arg,LIST *rp)
                   1139: {
1.48      noro     1140:        NODE n0,opt,p;
1.25      noro     1141:        MAT m,nm;
                   1142:        int *ri,*ci;
                   1143:        VECT rind,cind;
                   1144:        Q dn,q;
1.62      ohara    1145:        int i,row,col,t,rank;
1.48      noro     1146:        int is_hensel = 0;
                   1147:        char *key;
                   1148:        Obj value;
                   1149:
                   1150:        if ( current_option ) {
                   1151:                for ( opt = current_option; opt; opt = NEXT(opt) ) {
                   1152:                        p = BDY((LIST)BDY(opt));
                   1153:                        key = BDY((STRING)BDY(p));
                   1154:                        value = (Obj)BDY(NEXT(p));
                   1155:                        if ( !strcmp(key,"hensel") && value ) {
                   1156:                                is_hensel = value ? 1 : 0;
                   1157:                                break;
                   1158:                        }
                   1159:                }
                   1160:        }
1.25      noro     1161:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim");
                   1162:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   1163:        row = m->row; col = m->col;
1.48      noro     1164:        if ( is_hensel )
                   1165:                rank = generic_gauss_elim_hensel(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
                   1166:        else
                   1167:                rank = generic_gauss_elim(m,&nm,&dn,&ri,&ci);
1.25      noro     1168:        t = col-rank;
                   1169:        MKVECT(rind,rank);
                   1170:        MKVECT(cind,t);
                   1171:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1172:                STOQ(ri[i],q);
                   1173:                BDY(rind)[i] = (pointer)q;
                   1174:        }
                   1175:        for ( i = 0; i < t; i++ ) {
                   1176:                STOQ(ci[i],q);
                   1177:                BDY(cind)[i] = (pointer)q;
                   1178:        }
                   1179:        n0 = mknode(4,nm,dn,rind,cind);
                   1180:        MKLIST(*rp,n0);
1.1       noro     1181: }
                   1182:
1.69      noro     1183: void Pindep_rows_mod(NODE arg,VECT *rp)
                   1184: {
                   1185:        MAT m,mat;
                   1186:        VECT rind;
                   1187:        Q **tmat;
                   1188:        int **wmat,**row0;
                   1189:        Q *rib;
                   1190:        int *rowstat,*p;
                   1191:        Q q;
                   1192:        int md,i,j,k,l,row,col,t,rank;
                   1193:
                   1194:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"indep_rows_mod");
                   1195:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"indep_rows_mod");
                   1196:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1197:        row = m->row; col = m->col; tmat = (Q **)m->body;
                   1198:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1199:
                   1200:        row0 = (int **)ALLOCA(row*sizeof(int *));
                   1201:        for ( i = 0; i < row; i++ ) row0[i] = wmat[i];
                   1202:
                   1203:        rowstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   1204:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1205:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1206:                        if ( q = (Q)tmat[i][j] ) {
                   1207:                                t = rem(NM(q),md);
                   1208:                                if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1209:                                        t = (md - t) % md;
                   1210:                                wmat[i][j] = t;
                   1211:                        } else
                   1212:                                wmat[i][j] = 0;
                   1213:        rank = indep_rows_mod(wmat,row,col,md,rowstat);
                   1214:
                   1215:        MKVECT(rind,rank);
                   1216:        rib = (Q *)rind->body;
                   1217:        for ( j = 0; j < rank; j++ ) {
                   1218:                STOQ(rowstat[j],rib[j]);
                   1219:        }
                   1220:     *rp = rind;
                   1221: }
                   1222:
1.1       noro     1223: /*
                   1224:        input : a row x col matrix A
                   1225:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                   1226:
                   1227:        output : [B,R,C]
                   1228:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
                   1229:                R : a vector of length rank(A)
                   1230:                C : a vector of length col-rank(A)
1.47      noro     1231:                RN : a vector of length rank(A) indicating useful rows
                   1232:
1.1       noro     1233:                B[I] <-> x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
                   1234: */
                   1235:
1.24      noro     1236: void Pgeneric_gauss_elim_mod(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     1237: {
                   1238:        NODE n0;
                   1239:        MAT m,mat;
1.47      noro     1240:        VECT rind,cind,rnum;
1.1       noro     1241:        Q **tmat;
1.47      noro     1242:        int **wmat,**row0;
                   1243:        Q *rib,*cib,*rnb;
                   1244:        int *colstat,*p;
1.1       noro     1245:        Q q;
1.24      noro     1246:        int md,i,j,k,l,row,col,t,rank;
1.1       noro     1247:
                   1248:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim_mod");
                   1249:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"generic_gauss_elim_mod");
                   1250:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1251:        row = m->row; col = m->col; tmat = (Q **)m->body;
                   1252:        wmat = (int **)almat(row,col);
1.47      noro     1253:
                   1254:        row0 = (int **)ALLOCA(row*sizeof(int *));
                   1255:        for ( i = 0; i < row; i++ ) row0[i] = wmat[i];
                   1256:
1.1       noro     1257:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1258:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1259:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1260:                        if ( q = (Q)tmat[i][j] ) {
                   1261:                                t = rem(NM(q),md);
                   1262:                                if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1263:                                        t = (md - t) % md;
                   1264:                                wmat[i][j] = t;
                   1265:                        } else
                   1266:                                wmat[i][j] = 0;
                   1267:        rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,colstat);
                   1268:
1.47      noro     1269:        MKVECT(rnum,rank);
                   1270:        rnb = (Q *)rnum->body;
                   1271:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1272:                for ( j = 0, p = wmat[i]; j < row; j++ )
                   1273:                        if ( p == row0[j] )
                   1274:                                STOQ(j,rnb[i]);
                   1275:
1.1       noro     1276:        MKMAT(mat,rank,col-rank);
                   1277:        tmat = (Q **)mat->body;
                   1278:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1279:                for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   1280:                        if ( !colstat[j] ) {
                   1281:                                UTOQ(wmat[i][j],tmat[i][k]); k++;
                   1282:                        }
                   1283:
                   1284:        MKVECT(rind,rank);
                   1285:        MKVECT(cind,col-rank);
                   1286:        rib = (Q *)rind->body; cib = (Q *)cind->body;
                   1287:        for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1288:                if ( colstat[j] ) {
                   1289:                        STOQ(j,rib[k]); k++;
                   1290:                } else {
                   1291:                        STOQ(j,cib[l]); l++;
                   1292:                }
1.47      noro     1293:        n0 = mknode(4,mat,rind,cind,rnum);
1.1       noro     1294:        MKLIST(*rp,n0);
                   1295: }
                   1296:
1.24      noro     1297: void Pleqm(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     1298: {
                   1299:        MAT m;
                   1300:        VECT vect;
                   1301:        pointer **mat;
                   1302:        Q *v;
                   1303:        Q q;
                   1304:        int **wmat;
                   1305:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   1306:
                   1307:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm");
                   1308:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm");
                   1309:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1310:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1311:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1312:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1313:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1314:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1315:                                t = rem(NM(q),md);
                   1316:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1317:                                        t = (md - t) % md;
                   1318:                                wmat[i][j] = t;
                   1319:                        } else
                   1320:                                wmat[i][j] = 0;
                   1321:        status = gauss_elim_mod(wmat,row,col,md);
                   1322:        if ( status < 0 )
                   1323:                *rp = 0;
                   1324:        else if ( status > 0 )
                   1325:                *rp = (VECT)ONE;
                   1326:        else {
                   1327:                n = col - 1;
                   1328:                MKVECT(vect,n);
                   1329:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   1330:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   1331:                }
                   1332:                *rp = vect;
                   1333:        }
                   1334: }
                   1335:
1.24      noro     1336: int gauss_elim_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     1337: {
                   1338:        int i,j,k,inv,a,n;
                   1339:        int *t,*pivot;
                   1340:
                   1341:        n = col - 1;
                   1342:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1343:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1344:                if ( i == row )
                   1345:                        return 1;
                   1346:                if ( i != j ) {
                   1347:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1348:                }
                   1349:                pivot = mat[j];
                   1350:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1351:                for ( k = j; k <= n; k++ ) {
                   1352: /*                     pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md); */
                   1353:                        DMAR(pivot[k],inv,0,md,pivot[k])
                   1354:                }
                   1355:                for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1356:                        t = mat[i];
                   1357:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   1358:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ ) {
1.8       noro     1359:                                        unsigned int tk;
1.1       noro     1360: /*                                     t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md); */
1.8       noro     1361:                                        DMAR(pivot[k],a,t[k],md,tk)
                   1362:                                        t[k] = tk;
1.1       noro     1363:                                }
                   1364:                }
                   1365:        }
                   1366:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   1367:        if ( i == row )
                   1368:                return 0;
                   1369:        else
                   1370:                return -1;
                   1371: }
                   1372:
1.4       noro     1373: struct oEGT eg_mod,eg_elim,eg_elim1,eg_elim2,eg_chrem,eg_gschk,eg_intrat,eg_symb;
1.31      noro     1374: struct oEGT eg_conv;
1.1       noro     1375:
1.24      noro     1376: int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.1       noro     1377: {
                   1378:        int **wmat;
                   1379:        Q **bmat;
                   1380:        N **tmat;
                   1381:        Q *bmi;
                   1382:        N *tmi;
                   1383:        Q q;
                   1384:        int *wmi;
                   1385:        int *colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                   1386:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
                   1387:        N m1,m2,m3,s,u;
                   1388:        MAT r,crmat;
                   1389:        struct oEGT tmp0,tmp1;
                   1390:        struct oEGT eg_mod_split,eg_elim_split,eg_chrem_split;
                   1391:        struct oEGT eg_intrat_split,eg_gschk_split;
                   1392:        int ret;
                   1393:
                   1394:        init_eg(&eg_mod_split); init_eg(&eg_chrem_split);
                   1395:        init_eg(&eg_elim_split); init_eg(&eg_intrat_split);
                   1396:        init_eg(&eg_gschk_split);
                   1397:        bmat = (Q **)mat->body;
                   1398:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1399:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1400:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1401:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1402:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.11      noro     1403:                if ( DP_Print ) {
1.2       noro     1404:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                   1405:                }
1.12      noro     1406:                md = get_lprime(ind);
1.1       noro     1407:                get_eg(&tmp0);
                   1408:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1409:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1410:                                if ( q = (Q)bmi[j] ) {
                   1411:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1412:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1413:                                                t = (md - t) % md;
                   1414:                                        wmi[j] = t;
                   1415:                                } else
                   1416:                                        wmi[j] = 0;
                   1417:                get_eg(&tmp1);
                   1418:                add_eg(&eg_mod,&tmp0,&tmp1);
                   1419:                add_eg(&eg_mod_split,&tmp0,&tmp1);
                   1420:                get_eg(&tmp0);
                   1421:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                   1422:                get_eg(&tmp1);
                   1423:                add_eg(&eg_elim,&tmp0,&tmp1);
                   1424:                add_eg(&eg_elim_split,&tmp0,&tmp1);
                   1425:                if ( !ind ) {
                   1426: RESET:
                   1427:                        UTON(md,m1);
                   1428:                        rank0 = rank;
                   1429:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                   1430:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                   1431:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                   1432:                        tmat = (N **)crmat->body;
                   1433:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1434:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1435:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1436:                                                UTON(wmi[j],tmi[k]); k++;
                   1437:                                        }
                   1438:                } else {
                   1439:                        if ( rank < rank0 ) {
1.11      noro     1440:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1441:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
1.2       noro     1442:                                        fflush(asir_out);
                   1443:                                }
1.1       noro     1444:                                continue;
                   1445:                        } else if ( rank > rank0 ) {
1.11      noro     1446:                                if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1447:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
1.2       noro     1448:                                        fflush(asir_out);
                   1449:                                }
1.1       noro     1450:                                goto RESET;
                   1451:                        } else {
                   1452:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                   1453:                                if ( j < col ) {
1.11      noro     1454:                                        if ( DP_Print ) {
1.1       noro     1455:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
1.2       noro     1456:                                                fflush(asir_out);
                   1457:                                        }
1.1       noro     1458:                                        goto RESET;
                   1459:                                }
                   1460:                        }
                   1461:
                   1462:                        get_eg(&tmp0);
                   1463:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1464:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1465:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1466:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                   1467:                                        if ( !colstat[j] ) {
                   1468:                                                if ( tmi[k] ) {
                   1469:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1470:                                                        t = rem(tmi[k],md);
                   1471:                                                        if ( wmi[j] >= t )
                   1472:                                                                t = wmi[j]-t;
                   1473:                                                        else
                   1474:                                                                t = md-(t-wmi[j]);
                   1475:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1476:                                                        UTON(t1,u);
                   1477:                                                        muln(m1,u,&s);
                   1478:                                                        addn(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                   1479:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                   1480:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1481:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                   1482:                                                        UTON(t,u);
                   1483:                                                        muln(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                   1484:                                                }
                   1485:                                                k++;
                   1486:                                        }
                   1487:                        m1 = m3;
                   1488:                        get_eg(&tmp1);
                   1489:                        add_eg(&eg_chrem,&tmp0,&tmp1);
                   1490:                        add_eg(&eg_chrem_split,&tmp0,&tmp1);
                   1491:
                   1492:                        get_eg(&tmp0);
1.38      noro     1493:                        if ( ind % F4_INTRAT_PERIOD )
1.13      noro     1494:                                ret = 0;
                   1495:                        else
                   1496:                                ret = intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
1.1       noro     1497:                        get_eg(&tmp1);
                   1498:                        add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1499:                        add_eg(&eg_intrat_split,&tmp0,&tmp1);
                   1500:                        if ( ret ) {
                   1501:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1502:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1503:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1504:                                        if ( colstat[j] )
                   1505:                                                rind[k++] = j;
                   1506:                                        else
                   1507:                                                cind[l++] = j;
                   1508:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1509:                                if ( gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) ) {
                   1510:                                        get_eg(&tmp1);
                   1511:                                        add_eg(&eg_gschk,&tmp0,&tmp1);
                   1512:                                        add_eg(&eg_gschk_split,&tmp0,&tmp1);
1.11      noro     1513:                                        if ( DP_Print ) {
1.3       noro     1514:                                                print_eg("Mod",&eg_mod_split);
                   1515:                                                print_eg("Elim",&eg_elim_split);
                   1516:                                                print_eg("ChRem",&eg_chrem_split);
                   1517:                                                print_eg("IntRat",&eg_intrat_split);
                   1518:                                                print_eg("Check",&eg_gschk_split);
                   1519:                                                fflush(asir_out);
                   1520:                                        }
                   1521:                                        return rank;
                   1522:                                }
                   1523:                        }
                   1524:                }
                   1525:        }
                   1526: }
                   1527:
1.64      noro     1528: void lu_dec_cr(MAT mat,MAT lu,Q *dn,int **perm);
                   1529:
1.53      noro     1530: /* XXX broken */
1.64      noro     1531: void lu_dec_cr(MAT mat,MAT lu,Q *dn,int **perm)
1.53      noro     1532: {
                   1533:        Q **a0,**b;
                   1534:        Q *aiq;
                   1535:        N **a;
                   1536:        N *ai;
                   1537:        Q q,q1,dn2,a1,q0,bik;
                   1538:        MAT m;
                   1539:        unsigned int md;
                   1540:        int n,ind,i,j,rank,t,inv,t1,ret,min,k;
                   1541:        int **w;
                   1542:        int *wi,*rinfo0,*rinfo;
                   1543:        N m1,m2,m3,u,s;
                   1544:
                   1545:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1546:        n = mat->row;
                   1547:        if ( n != mat->col )
                   1548:                error("lu_dec_cr : non-square matrix");
                   1549:        w = (int **)almat(n,n);
                   1550:        MKMAT(m,n,n);
                   1551:        a = (N **)m->body;
                   1552:        UTON(1,m1);
                   1553:        rinfo0 = 0;
                   1554:        ind = 0;
                   1555:        while ( 1 ) {
                   1556:                md = get_lprime(ind);
                   1557:                /* mat mod md */
                   1558:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1559:                        for ( j = 0, aiq = a0[i], wi = w[i]; j < n; j++ )
                   1560:                                if ( q = aiq[j] ) {
                   1561:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1562:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1563:                                                t = (md - t) % md;
                   1564:                                        wi[j] = t;
                   1565:                                } else
                   1566:                                        wi[j] = 0;
                   1567:
                   1568:                if ( !lu_mod((unsigned int **)w,n,md,&rinfo) ) continue;
                   1569:                printf("."); fflush(stdout);
                   1570:                if ( !rinfo0 )
                   1571:                        *perm = rinfo0 = rinfo;
                   1572:                else {
                   1573:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1574:                                if ( rinfo[i] != rinfo0[i] ) break;
                   1575:                        if ( i < n ) continue;
                   1576:                }
                   1577:                if ( UNIN(m1) ) {
                   1578:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1579:                                for ( j = 0, ai = a[i], wi = w[i]; j < n; j++ ) {
                   1580:                                        UTON(wi[j],u); ai[j] = u;
                   1581:                                }
                   1582:                        UTON(md,m1);
                   1583:                } else {
                   1584:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                   1585:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                   1586:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1587:                                for ( j = 0, ai = a[i], wi = w[i]; j < n; j++ )
                   1588:                                        if ( ai[i] ) {
                   1589:                                        /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                   1590:                                                t = rem(ai[j],md);
                   1591:                                                if ( wi[j] >= t )
                   1592:                                                        t = wi[j]-t;
                   1593:                                                else
                   1594:                                                        t = md-(t-wi[j]);
                   1595:                                                DMAR(t,inv,0,md,t1)
                   1596:                                                UTON(t1,u);
                   1597:                                                muln(m1,u,&s);
                   1598:                                                addn(ai[j],s,&u); ai[j] = u;
                   1599:                                        } else if ( wi[j] ) {
                   1600:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                   1601:                                                DMAR(wi[j],inv,0,md,t)
                   1602:                                                UTON(t,u);
                   1603:                                                muln(m1,u,&s); ai[j] = s;
                   1604:                                        }
                   1605:                        m1 = m3;
                   1606:                }
                   1607:                if ( (++ind%8) == 0 ) {
                   1608:                        ret = intmtoratm(m,m1,lu,dn);
                   1609:                        if ( ret ) {
                   1610:                                b = (Q **)lu->body;
                   1611:                                mulq(*dn,*dn,&dn2);
                   1612:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1613:                                        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1614:                                                q = 0;
                   1615:                                                min = MIN(i,j);
                   1616:                                                for ( k = 0; k <= min; k++ ) {
                   1617:                                                        bik = k==i ? *dn : b[i][k];
                   1618:                                                        mulq(bik,b[k][j],&q0);
                   1619:                                                        addq(q,q0,&q1); q = q1;
                   1620:                                                }
                   1621:                                                mulq(a0[rinfo0[i]][j],dn2,&q1);
                   1622:                                                if ( cmpq(q,q1) ) break;
                   1623:                                        }
                   1624:                                        if ( j < n ) break;
                   1625:                                }
                   1626:                                if ( i == n )
                   1627:                                        return;
                   1628:                        }
                   1629:                }
                   1630:        }
                   1631: }
                   1632:
1.64      noro     1633: void nmat(N **m,int n)
1.53      noro     1634: {
                   1635:        int i,j;
                   1636:
                   1637:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1638:                for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1639:                        printn(m[i][j]); printf(" ");
                   1640:                }
                   1641:                printf("\n");
                   1642:        }
                   1643: }
                   1644:
1.24      noro     1645: int generic_gauss_elim_hensel(MAT mat,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.3       noro     1646: {
                   1647:        MAT bmat,xmat;
                   1648:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1649:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1650:        int row,col;
                   1651:        int **w;
                   1652:        int *wi;
                   1653:        int **wc;
                   1654:        Q mdq,q,s,u;
                   1655:        N tn;
                   1656:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1657:        unsigned int t;
                   1658:        int *cinfo,*rinfo;
                   1659:        int *rind,*cind;
                   1660:        int count;
1.41      noro     1661:        int ret;
                   1662:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
1.39      noro     1663:        int period;
1.44      noro     1664:        int *wx,*ptr;
                   1665:        int wxsize,nsize;
                   1666:        N wn;
                   1667:        Q wq;
1.3       noro     1668:
                   1669:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1670:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1671:        w = (int **)almat(row,col);
                   1672:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
1.12      noro     1673:                md = get_lprime(ind);
1.3       noro     1674:                STOQ(md,mdq);
                   1675:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1676:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1677:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1678:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1679:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1680:                                                t = (md - t) % md;
                   1681:                                        wi[j] = t;
                   1682:                                } else
                   1683:                                        wi[j] = 0;
                   1684:
1.52      noro     1685:                if ( DP_Print > 3 ) {
1.48      noro     1686:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1687:                }
1.27      noro     1688:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
1.52      noro     1689:                if ( DP_Print > 3 ) {
1.48      noro     1690:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1691:                }
1.3       noro     1692:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1693:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1694:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1695:                        if ( cinfo[j] ) {
                   1696:                                /* the column is in lhs */
                   1697:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1698:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1699:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1700:                                }
                   1701:                                li++;
                   1702:                        } else {
                   1703:                                /* the column is in rhs */
                   1704:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1705:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1706:                                ri++;
                   1707:                        }
                   1708:
                   1709:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1710:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1711:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1712:                        /* use the right part of w as work area */
                   1713:                        /* ri = col - rank */
                   1714:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1715:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1716:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1717:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1718:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((ri)*sizeof(int));
                   1719:
                   1720:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
1.41      noro     1721:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
1.39      noro     1722:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
1.44      noro     1723:                        nsize = period;
                   1724:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1725:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1726:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1727:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
1.52      noro     1728:                                if ( DP_Print > 3 )
1.41      noro     1729:                                        fprintf(stderr,"o");
1.3       noro     1730:                                /* wc = -b mod md */
1.44      noro     1731:                                get_eg(&tmp0);
1.3       noro     1732:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1733:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1734:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1735:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1736:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1737:                                                                t = (md - t) % md;
                   1738:                                                        wi[j] = t;
                   1739:                                                } else
                   1740:                                                        wi[j] = 0;
1.44      noro     1741:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1742:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1743:                                /* wx += q*wc */
                   1744:                                ptr = wx;
                   1745:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1746:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1747:                                                if ( wi[j] )
                   1748:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1749:                                                ptr += nsize;
                   1750:                                        }
                   1751:                                count++;
1.1       noro     1752:                                get_eg(&tmp1);
1.3       noro     1753:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1754:                                get_eg(&tmp0);
                   1755:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1756:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1757:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1758:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1759:                                                if ( s ) {
                   1760:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1761:                                                        if ( t )
                   1762:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1763:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1764:                                                } else
                   1765:                                                        b[i][j] = 0;
                   1766:                                        }
                   1767:                                get_eg(&tmp1);
                   1768:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1769:                                /* q = q*md */
                   1770:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
1.44      noro     1771:                                if ( count == period ) {
1.41      noro     1772:                                        get_eg(&tmp0);
1.44      noro     1773:                                        ptr = wx;
                   1774:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1775:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1776:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1777:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1778:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1779:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1780:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1781:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1782:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1783:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1784:                                                        }
                   1785:                                                }
1.41      noro     1786:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1787:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1788:                                        if ( ret ) {
1.50      noro     1789:                                                rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1790:                                                cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
1.39      noro     1791:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1792:                                                        if ( cinfo[j] )
                   1793:                                                                rind[k++] = j;
                   1794:                                                        else
1.50      noro     1795:                                                                cind[l++] = j;
                   1796:                                                get_eg(&tmp0);
                   1797:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1798:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1799:                                                if ( ret ) {
                   1800:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
                   1801:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1802:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1803:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
                   1804:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1805:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
                   1806:                                                                fflush(asir_out);
                   1807:                                                        }
                   1808:                                                        *rindp = rind;
                   1809:                                                        *cindp = cind;
                   1810:                                                        for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   1811:                                                                if ( !cinfo[j] )
                   1812:                                                                        cind[k++] = j;
                   1813:                                                        return rank;
                   1814:                                                }
                   1815:                                        } else {
                   1816:                                                period = period*3/2;
                   1817:                                                count = 0;
                   1818:                                                nsize += period;
                   1819:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   1820:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   1821:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1822:                                        }
                   1823:                                }
                   1824:                        }
                   1825:        }
                   1826: }
                   1827:
1.55      noro     1828: int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT *nmmat,Q *dn,int **rindp,int **cindp)
1.50      noro     1829: {
                   1830:        MAT bmat,xmat;
                   1831:        Q **a0,**a,**b,**x,**nm;
                   1832:        Q *ai,*bi,*xi;
                   1833:        int row,col;
                   1834:        int **w;
                   1835:        int *wi;
                   1836:        int **wc;
                   1837:        Q mdq,q,s,u;
                   1838:        N tn;
                   1839:        int ind,md,i,j,k,l,li,ri,rank;
                   1840:        unsigned int t;
                   1841:        int *cinfo,*rinfo;
                   1842:        int *rind,*cind;
                   1843:        int count;
                   1844:        int ret;
                   1845:        struct oEGT eg_mul,eg_inv,eg_intrat,eg_check,tmp0,tmp1;
                   1846:        int period;
                   1847:        int *wx,*ptr;
                   1848:        int wxsize,nsize;
                   1849:        N wn;
                   1850:        Q wq;
                   1851:        NumberField nf;
                   1852:        DP m;
                   1853:        int col1;
                   1854:
                   1855:        a0 = (Q **)mat->body;
                   1856:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1857:        w = (int **)almat(row,col);
                   1858:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                   1859:                md = get_lprime(ind);
                   1860:                STOQ(md,mdq);
                   1861:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1862:                        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
                   1863:                                if ( q = (Q)ai[j] ) {
                   1864:                                        t = rem(NM(q),md);
                   1865:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                   1866:                                                t = (md - t) % md;
                   1867:                                        wi[j] = t;
                   1868:                                } else
                   1869:                                        wi[j] = 0;
                   1870:
                   1871:                if ( DP_Print ) {
                   1872:                        fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
                   1873:                }
                   1874:                rank = find_lhs_and_lu_mod((unsigned int **)w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
                   1875:                if ( DP_Print ) {
                   1876:                        fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
                   1877:                }
                   1878:                for ( i = 0; i < col-1; i++ ) {
                   1879:                        if ( !cinfo[i] ) {
                   1880:                                m = mb[i];
                   1881:                                for ( j = i+1; j < col-1; j++ )
                   1882:                                        if ( dp_redble(mb[j],m) )
                   1883:                                                cinfo[j] = -1;
                   1884:                        }
                   1885:                }
                   1886:                a = (Q **)almat_pointer(rank,rank); /* lhs mat */
                   1887:                MKMAT(bmat,rank,col-rank); b = (Q **)bmat->body; /* lhs mat */
                   1888:                for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
                   1889:                        if ( cinfo[j] > 0 ) {
                   1890:                                /* the column is in lhs */
                   1891:                                for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
                   1892:                                        w[i][li] = w[i][j];
                   1893:                                        a[i][li] = a0[rinfo[i]][j];
                   1894:                                }
                   1895:                                li++;
                   1896:                        } else if ( !cinfo[j] ) {
                   1897:                                /* the column is in rhs */
                   1898:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1899:                                        b[i][ri] = a0[rinfo[i]][j];
                   1900:                                ri++;
                   1901:                        }
                   1902:
                   1903:                        /* solve Ax+B=0; A: rank x rank, B: rank x ri */
                   1904:                        MKMAT(xmat,rank,ri); x = (Q **)(xmat)->body;
                   1905:                        MKMAT(*nmmat,rank,ri); nm = (Q **)(*nmmat)->body;
                   1906:                        /* use the right part of w as work area */
                   1907:                        wc = (int **)almat(rank,ri);
                   1908:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1909:                                wc[i] = w[i]+rank;
                   1910:                        *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                   1911:                        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1912:                        init_eg(&eg_mul); init_eg(&eg_inv);
                   1913:                        init_eg(&eg_check); init_eg(&eg_intrat);
                   1914:                        period = F4_INTRAT_PERIOD;
                   1915:                        nsize = period;
                   1916:                        wxsize = rank*ri*nsize;
                   1917:                        wx = (int *)MALLOC_ATOMIC(wxsize*sizeof(int));
                   1918:                        for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   1919:                        for ( q = ONE, count = 0; ; ) {
                   1920:                                if ( DP_Print )
                   1921:                                        fprintf(stderr,"o");
                   1922:                                /* wc = -b mod md */
                   1923:                                get_eg(&tmp0);
                   1924:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1925:                                        for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
                   1926:                                                if ( u = (Q)bi[j] ) {
                   1927:                                                        t = rem(NM(u),md);
                   1928:                                                        if ( t && SGN(u) > 0 )
                   1929:                                                                t = (md - t) % md;
                   1930:                                                        wi[j] = t;
                   1931:                                                } else
                   1932:                                                        wi[j] = 0;
                   1933:                                /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
                   1934:                                solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
                   1935:                                /* wx += q*wc */
                   1936:                                ptr = wx;
                   1937:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1938:                                        for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) {
                   1939:                                                if ( wi[j] )
                   1940:                                                        muln_1(BD(NM(q)),PL(NM(q)),wi[j],ptr);
                   1941:                                                ptr += nsize;
                   1942:                                        }
                   1943:                                count++;
                   1944:                                get_eg(&tmp1);
                   1945:                                add_eg(&eg_inv,&tmp0,&tmp1);
                   1946:                                get_eg(&tmp0);
                   1947:                                for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1948:                                        for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                   1949:                                                inner_product_mat_int_mod(a,wc,rank,i,j,&u);
                   1950:                                                addq(b[i][j],u,&s);
                   1951:                                                if ( s ) {
                   1952:                                                        t = divin(NM(s),md,&tn);
                   1953:                                                        if ( t )
                   1954:                                                                error("generic_gauss_elim_hensel:incosistent");
                   1955:                                                        NTOQ(tn,SGN(s),b[i][j]);
                   1956:                                                } else
                   1957:                                                        b[i][j] = 0;
                   1958:                                        }
                   1959:                                get_eg(&tmp1);
                   1960:                                add_eg(&eg_mul,&tmp0,&tmp1);
                   1961:                                /* q = q*md */
                   1962:                                mulq(q,mdq,&u); q = u;
                   1963:                                if ( count == period ) {
                   1964:                                        get_eg(&tmp0);
                   1965:                                        ptr = wx;
                   1966:                                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   1967:                                                for ( j = 0, xi = x[i]; j < ri;
                   1968:                                                        j++, ptr += nsize ) {
                   1969:                                                        for ( k = nsize-1; k >= 0 && !ptr[k]; k-- );
                   1970:                                                        if ( k >= 0 ) {
                   1971:                                                                wn = NALLOC(k+1);
                   1972:                                                                PL(wn) = k+1;
                   1973:                                                                for ( l = 0; l <= k; l++ ) BD(wn)[l] = (unsigned int)ptr[l];
                   1974:                                                                NTOQ(wn,1,wq);
                   1975:                                                                subq(xi[j],wq,&u); xi[j] = u;
                   1976:                                                        }
                   1977:                                                }
                   1978:                                        ret = intmtoratm_q(xmat,NM(q),*nmmat,dn);
                   1979:                                        get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                   1980:                                        if ( ret ) {
                   1981:                                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                   1982:                                                        if ( cinfo[j] > 0 )
                   1983:                                                                rind[k++] = j;
                   1984:                                                        else if ( !cinfo[j] )
1.39      noro     1985:                                                                cind[l++] = j;
1.41      noro     1986:                                                get_eg(&tmp0);
                   1987:                                                ret = gensolve_check(mat,*nmmat,*dn,rind,cind);
                   1988:                                                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_check,&tmp0,&tmp1);
                   1989:                                                if ( ret ) {
1.42      noro     1990:                                                        if ( DP_Print > 3 ) {
1.40      noro     1991:                                                                fprintf(stderr,"\n");
                   1992:                                                                print_eg("INV",&eg_inv);
                   1993:                                                                print_eg("MUL",&eg_mul);
1.41      noro     1994:                                                                print_eg("INTRAT",&eg_intrat);
                   1995:                                                                print_eg("CHECK",&eg_check);
1.40      noro     1996:                                                                fflush(asir_out);
                   1997:                                                        }
1.39      noro     1998:                                                        return rank;
                   1999:                                                }
1.44      noro     2000:                                        } else {
                   2001:                                                period = period*3/2;
                   2002:                                                count = 0;
                   2003:                                                nsize += period;
                   2004:                                                wxsize += rank*ri*nsize;
                   2005:                                                wx = (int *)REALLOC(wx,wxsize*sizeof(int));
                   2006:                                                for ( i = 0; i < wxsize; i++ ) wx[i] = 0;
                   2007:                                        }
1.41      noro     2008:                                }
1.1       noro     2009:                        }
                   2010:        }
                   2011: }
                   2012:
                   2013: int f4_nocheck;
                   2014:
1.24      noro     2015: int gensolve_check(MAT mat,MAT nm,Q dn,int *rind,int *cind)
1.1       noro     2016: {
                   2017:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
1.24      noro     2018:        Q s,t;
1.1       noro     2019:        Q *w;
                   2020:        Q *mati,*nmk;
                   2021:
                   2022:        if ( f4_nocheck )
                   2023:                return 1;
                   2024:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2025:        rank = nm->row; clen = nm->col;
                   2026:        w = (Q *)MALLOC(clen*sizeof(Q));
                   2027:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2028:                mati = (Q *)mat->body[i];
                   2029: #if 1
                   2030:                bzero(w,clen*sizeof(Q));
                   2031:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                   2032:                        for ( l = 0, nmk = (Q *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   2033:                                mulq(mati[rind[k]],nmk[l],&t);
                   2034:                                addq(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   2035:                        }
                   2036:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   2037:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   2038:                        if ( cmpq(w[j],t) )
                   2039:                                break;
                   2040:                }
                   2041: #else
                   2042:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   2043:                        for ( k = 0, s = 0; k < rank; k++ ) {
                   2044:                                mulq(mati[rind[k]],nm->body[k][j],&t);
                   2045:                                addq(s,t,&u); s = u;
                   2046:                        }
                   2047:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                   2048:                        if ( cmpq(s,t) )
                   2049:                                break;
                   2050:                }
                   2051: #endif
                   2052:                if ( j != clen )
                   2053:                        break;
                   2054:        }
                   2055:        if ( i != row )
                   2056:                return 0;
                   2057:        else
                   2058:                return 1;
                   2059: }
                   2060:
                   2061: /* assuming 0 < c < m */
                   2062:
1.24      noro     2063: int inttorat(N c,N m,N b,int *sgnp,N *nmp,N *dnp)
1.1       noro     2064: {
1.24      noro     2065:        Q qq,t,u1,v1,r1;
                   2066:        N q,u2,v2,r2;
1.1       noro     2067:
                   2068:        u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;
                   2069:        while ( cmpn(v2,b) >= 0 ) {
                   2070:                divn(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                   2071:                NTOQ(q,1,qq); mulq(qq,v1,&t); subq(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                   2072:        }
                   2073:        if ( cmpn(NM(v1),b) >= 0 )
                   2074:                return 0;
                   2075:        else {
                   2076:                *nmp = v2;
                   2077:                *dnp = NM(v1);
                   2078:                *sgnp = SGN(v1);
                   2079:                return 1;
                   2080:        }
                   2081: }
                   2082:
                   2083: /* mat->body = N ** */
                   2084:
1.24      noro     2085: int intmtoratm(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.1       noro     2086: {
                   2087:        N t,s,b;
1.24      noro     2088:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.1       noro     2089:        int i,j,k,l,row,col;
                   2090:        Q **rmat;
                   2091:        N **tmat;
                   2092:        N *tmi;
                   2093:        Q *nmk;
                   2094:        N u,unm,udn;
                   2095:        int sgn,ret;
                   2096:
1.3       noro     2097:        if ( UNIN(md) )
                   2098:                return 0;
1.1       noro     2099:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2100:        bshiftn(md,1,&t);
                   2101:        isqrt(t,&s);
                   2102:        bshiftn(s,64,&b);
                   2103:        if ( !b )
                   2104:                b = ONEN;
                   2105:        dn0 = ONE;
                   2106:        tmat = (N **)mat->body;
                   2107:        rmat = (Q **)nm->body;
                   2108:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2109:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   2110:                        if ( tmi[j] ) {
                   2111:                                muln(tmi[j],NM(dn0),&s);
                   2112:                                remn(s,md,&u);
                   2113:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   2114:                                if ( !ret )
                   2115:                                        return 0;
                   2116:                                else {
                   2117:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   2118:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   2119:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   2120:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   2121:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   2122:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2123:                                                        }
                   2124:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   2125:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2126:                                                }
                   2127:                                        }
                   2128:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   2129:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   2130:                                }
                   2131:                        }
                   2132:        *dn = dn0;
                   2133:        return 1;
                   2134: }
                   2135:
1.3       noro     2136: /* mat->body = Q ** */
                   2137:
1.24      noro     2138: int intmtoratm_q(MAT mat,N md,MAT nm,Q *dn)
1.3       noro     2139: {
                   2140:        N t,s,b;
1.24      noro     2141:        Q dn0,dn1,nm1,q;
1.3       noro     2142:        int i,j,k,l,row,col;
                   2143:        Q **rmat;
                   2144:        Q **tmat;
                   2145:        Q *tmi;
                   2146:        Q *nmk;
                   2147:        N u,unm,udn;
                   2148:        int sgn,ret;
                   2149:
                   2150:        if ( UNIN(md) )
                   2151:                return 0;
                   2152:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2153:        bshiftn(md,1,&t);
                   2154:        isqrt(t,&s);
                   2155:        bshiftn(s,64,&b);
                   2156:        if ( !b )
                   2157:                b = ONEN;
                   2158:        dn0 = ONE;
                   2159:        tmat = (Q **)mat->body;
                   2160:        rmat = (Q **)nm->body;
                   2161:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2162:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   2163:                        if ( tmi[j] ) {
                   2164:                                muln(NM(tmi[j]),NM(dn0),&s);
                   2165:                                remn(s,md,&u);
                   2166:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   2167:                                if ( !ret )
                   2168:                                        return 0;
                   2169:                                else {
                   2170:                                        if ( SGN(tmi[j])<0 )
                   2171:                                                sgn = -sgn;
                   2172:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                   2173:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                   2174:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                   2175:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   2176:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   2177:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2178:                                                        }
                   2179:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   2180:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   2181:                                                }
                   2182:                                        }
                   2183:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   2184:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   2185:                                }
                   2186:                        }
                   2187:        *dn = dn0;
                   2188:        return 1;
                   2189: }
                   2190:
1.4       noro     2191: #define ONE_STEP1  if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   2192:
1.24      noro     2193: void reduce_reducers_mod(int **mat,int row,int col,int md)
1.4       noro     2194: {
                   2195:        int i,j,k,l,hc,zzz;
                   2196:        int *t,*s,*tj,*ind;
                   2197:
                   2198:        /* reduce the reducers */
                   2199:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   2200:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2201:                t = mat[i];
                   2202:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   2203:                /* register the position of the head term */
                   2204:                ind[i] = j;
                   2205:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   2206:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2207:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2208:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2209:                                j = ind[l];
                   2210:                                s = mat[l]+j;
                   2211:                                tj = t+j;
                   2212:                                hc = md-hc;
                   2213:                                k = col-j;
                   2214:                                for ( ; k >= 64; k -= 64 ) {
                   2215:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2216:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2217:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2218:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2219:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2220:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2221:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2222:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2223:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2224:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2225:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2226:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2227:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2228:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2229:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2230:                                        ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1 ONE_STEP1
                   2231:                                }
1.16      noro     2232:                                for ( ; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     2233:                                        if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
                   2234:                                }
                   2235:                        }
                   2236:                }
                   2237:        }
                   2238: }
                   2239:
                   2240: /*
                   2241:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   2242:                 spolys (i=nred,...,row-1)
                   2243:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2244:        1. reduce the reducers
                   2245:        2. reduce spolys by the reduced reducers
                   2246: */
                   2247:
1.24      noro     2248: void pre_reduce_mod(int **mat,int row,int col,int nred,int md)
1.4       noro     2249: {
                   2250:        int i,j,k,l,hc,inv;
                   2251:        int *t,*s,*tk,*ind;
                   2252:
                   2253: #if 1
                   2254:        /* reduce the reducers */
                   2255:        ind = (int *)ALLOCA(row*sizeof(int));
                   2256:        for ( i = 0; i < nred; i++ ) {
                   2257:                /* make mat[i] monic and mat[i] by mat[0],...,mat[i-1] */
                   2258:                t = mat[i];
                   2259:                for ( j = 0; j < col && !t[j]; j++ );
                   2260:                /* register the position of the head term */
                   2261:                ind[i] = j;
                   2262:                inv = invm(t[j],md);
                   2263:                for ( k = j; k < col; k++ )
                   2264:                        if ( t[k] )
                   2265:                                DMAR(t[k],inv,0,md,t[k])
                   2266:                for ( l = i-1; l >= 0; l-- ) {
                   2267:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2268:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2269:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2270:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   2271:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   2272:                                        if ( *s )
                   2273:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   2274:                        }
                   2275:                }
                   2276:        }
                   2277:        /* reduce the spolys */
                   2278:        for ( i = nred; i < row; i++ ) {
                   2279:                t = mat[i];
                   2280:                for ( l = nred-1; l >= 0; l-- ) {
                   2281:                        /* reduce mat[i] by mat[l] */
                   2282:                        if ( hc = t[ind[l]] ) {
                   2283:                                /* mat[i] = mat[i]-hc*mat[l] */
                   2284:                                for ( k = ind[l], hc = md-hc, s = mat[l]+k, tk = t+k;
                   2285:                                        k < col; k++, tk++, s++ )
                   2286:                                        if ( *s )
                   2287:                                                DMAR(*s,hc,*tk,md,*tk)
                   2288:                        }
                   2289:                }
                   2290:        }
                   2291: #endif
                   2292: }
                   2293: /*
                   2294:        mat[i] : reducers (i=0,...,nred-1)
                   2295:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2296: */
                   2297:
1.24      noro     2298: void reduce_sp_by_red_mod(int *sp,int **redmat,int *ind,int nred,int col,int md)
1.4       noro     2299: {
                   2300:        int i,j,k,hc,zzz;
1.24      noro     2301:        int *s,*tj;
1.4       noro     2302:
                   2303:        /* reduce the spolys by redmat */
                   2304:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   2305:                /* reduce sp by redmat[i] */
                   2306:                if ( hc = sp[ind[i]] ) {
                   2307:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   2308:                        j = ind[i];
                   2309:                        hc = md-hc;
                   2310:                        s = redmat[i]+j;
                   2311:                        tj = sp+j;
1.16      noro     2312:                        for ( k = col-j; k > 0; k-- ) {
1.4       noro     2313:                                if ( zzz = *s ) { DMAR(zzz,hc,*tj,md,*tj) } tj++; s++;
1.15      noro     2314:                        }
                   2315:                }
1.17      noro     2316:        }
                   2317: }
                   2318:
                   2319: /*
1.15      noro     2320:        mat[i] : compressed reducers (i=0,...,nred-1)
                   2321:        mat[0] < mat[1] < ... < mat[nred-1] w.r.t the term order
                   2322: */
                   2323:
1.24      noro     2324: void red_by_compress(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,
                   2325:        unsigned int *ri,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     2326: {
1.19      noro     2327:        unsigned int up,lo;
1.18      noro     2328:        unsigned int dmy;
                   2329:        unsigned int *pj;
                   2330:
1.21      noro     2331:        p[*ri] = 0; r++; ri++;
                   2332:        for ( len--; len; len--, r++, ri++ ) {
                   2333:                pj = p+ *ri;
                   2334:                DMA(*r,hc,*pj,up,lo);
1.18      noro     2335:                if ( up ) {
                   2336:                        DSAB(m,up,lo,dmy,*pj);
                   2337:                } else
                   2338:                        *pj = lo;
                   2339:        }
                   2340: }
                   2341:
                   2342: /* p -= hc*r */
                   2343:
1.24      noro     2344: void red_by_vect(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
1.18      noro     2345: {
1.58      ohara    2346:        unsigned int up,lo,dmy;
1.18      noro     2347:
                   2348:        *p++ = 0; r++; len--;
                   2349:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   2350:                if ( *r ) {
1.20      noro     2351:                        DMA(*r,hc,*p,up,lo);
1.18      noro     2352:                        if ( up ) {
                   2353:                                DSAB(m,up,lo,dmy,*p);
                   2354:                        } else
                   2355:                                *p = lo;
                   2356:                }
                   2357: }
                   2358:
1.75    ! noro     2359: #if defined(__GNUC__) && SIZEOF_LONG==8
1.74      noro     2360: /* 64bit vector += UNIT vector(normalized) */
1.73      noro     2361:
1.74      noro     2362: void red_by_vect64(int m, U64 *p,unsigned int *c,U64 *r,unsigned int hc,int len)
1.73      noro     2363: {
1.74      noro     2364:   U64 t;
                   2365:
                   2366:   /* (p[0],c[0]) is normalized */
                   2367:   *p++ = 0; *c++ = 0; r++; len--;
                   2368:   for ( ; len; len--, r++, p++, c++ )
                   2369:     if ( *r ) {
                   2370:       t = (*p)+(*r)*hc;
                   2371:       if ( t < *p ) (*c)++;
                   2372:       *p = t;
                   2373:     }
1.73      noro     2374: }
                   2375: #endif
                   2376:
1.32      noro     2377: void red_by_vect_sf(int m,unsigned int *p,unsigned int *r,unsigned int hc,int len)
                   2378: {
                   2379:        *p++ = 0; r++; len--;
                   2380:        for ( ; len; len--, r++, p++ )
                   2381:                if ( *r )
                   2382:                        *p = _addsf(_mulsf(*r,hc),*p);
                   2383: }
                   2384:
1.71      noro     2385: extern GZ current_mod_lf;
                   2386: extern int current_mod_lf_size;
                   2387:
1.70      noro     2388: void red_by_vect_lf(mpz_t *p,mpz_t *r,mpz_t hc,int len)
                   2389: {
                   2390:        mpz_set_ui(*p++,0); r++; len--;
1.71      noro     2391:        for ( ; len; len--, r++, p++ ) {
1.70      noro     2392:        mpz_addmul(*p,*r,hc);
1.71      noro     2393: #if 0
                   2394:        if ( mpz_size(*p) > current_mod_lf_size )
                   2395:          mpz_mod(*p,*p,BDY(current_mod_lf));
                   2396: #endif
                   2397:     }
1.70      noro     2398: }
                   2399:
                   2400:
1.21      noro     2401: extern unsigned int **psca;
                   2402:
1.24      noro     2403: void reduce_sp_by_red_mod_compress (int *sp,CDP *redmat,int *ind,
                   2404:        int nred,int col,int md)
1.15      noro     2405: {
1.24      noro     2406:        int i,len;
1.15      noro     2407:        CDP ri;
1.24      noro     2408:        unsigned int hc;
1.18      noro     2409:        unsigned int *usp;
1.15      noro     2410:
1.18      noro     2411:        usp = (unsigned int *)sp;
1.15      noro     2412:        /* reduce the spolys by redmat */
                   2413:        for ( i = nred-1; i >= 0; i-- ) {
                   2414:                /* reduce sp by redmat[i] */
1.18      noro     2415:                usp[ind[i]] %= md;
                   2416:                if ( hc = usp[ind[i]] ) {
1.15      noro     2417:                        /* sp = sp-hc*redmat[i] */
                   2418:                        hc = md-hc;
                   2419:                        ri = redmat[i];
                   2420:                        len = ri->len;
1.21      noro     2421:                        red_by_compress(md,usp,psca[ri->psindex],ri->body,hc,len);
1.4       noro     2422:                }
                   2423:        }
1.18      noro     2424:        for ( i = 0; i < col; i++ )
1.24      noro     2425:                if ( usp[i] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2426:                        usp[i] %= md;
1.4       noro     2427: }
                   2428:
                   2429: #define ONE_STEP2  if ( zzz = *pk ) { DMAR(zzz,a,*tk,md,*tk) } pk++; tk++;
                   2430:
1.24      noro     2431: int generic_gauss_elim_mod(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
1.1       noro     2432: {
1.24      noro     2433:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2434:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
1.18      noro     2435:        unsigned int **mat;
1.1       noro     2436:
1.18      noro     2437:        mat = (unsigned int **)mat0;
1.1       noro     2438:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
1.18      noro     2439:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2440:                        mat[i][j] %= md;
                   2441:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2442:                        if ( mat[i][j] )
                   2443:                                break;
1.1       noro     2444:                if ( i == row ) {
                   2445:                        colstat[j] = 0;
                   2446:                        continue;
                   2447:                } else
                   2448:                        colstat[j] = 1;
                   2449:                if ( i != rank ) {
                   2450:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2451:                }
                   2452:                pivot = mat[rank];
                   2453:                inv = invm(pivot[j],md);
1.4       noro     2454:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2455:                        if ( *pk ) {
1.24      noro     2456:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2457:                                        *pk %= md;
1.4       noro     2458:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
1.1       noro     2459:                        }
                   2460:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2461:                        t = mat[i];
1.18      noro     2462:                        if ( a = t[j] )
                   2463:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2464:                }
                   2465:                rank++;
                   2466:        }
                   2467:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2468:                if ( colstat[j] ) {
                   2469:                        pivot = mat[l];
                   2470:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2471:                                t = mat[i];
1.18      noro     2472:                                t[j] %= md;
                   2473:                                if ( a = t[j] )
                   2474:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
1.1       noro     2475:                        }
                   2476:                        l--;
1.18      noro     2477:                }
                   2478:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
                   2479:                if ( colstat[j] ) {
                   2480:                        t = mat[l];
                   2481:                        for ( k = j; k < col; k++ )
1.24      noro     2482:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
1.18      noro     2483:                                        t[k] %= md;
                   2484:                        l++;
1.32      noro     2485:                }
                   2486:        return rank;
                   2487: }
                   2488:
1.65      noro     2489: int generic_gauss_elim_mod2(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat,int *rowstat)
                   2490: {
                   2491:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2492:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2493:        unsigned int **mat;
                   2494:
                   2495:        for ( i = 0; i < row; i++ ) rowstat[i] = i;
                   2496:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2497:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2498:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2499:                        mat[i][j] %= md;
                   2500:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2501:                        if ( mat[i][j] )
                   2502:                                break;
                   2503:                if ( i == row ) {
                   2504:                        colstat[j] = 0;
                   2505:                        continue;
                   2506:                } else
                   2507:                        colstat[j] = 1;
                   2508:                if ( i != rank ) {
                   2509:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2510:                        k = rowstat[i]; rowstat[i] = rowstat[rank]; rowstat[rank] = k;
                   2511:                }
                   2512:                pivot = mat[rank];
                   2513:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2514:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2515:                        if ( *pk ) {
                   2516:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
                   2517:                                        *pk %= md;
                   2518:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
                   2519:                        }
                   2520:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2521:                        t = mat[i];
                   2522:                        if ( a = t[j] )
                   2523:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
                   2524:                }
                   2525:                rank++;
                   2526:        }
                   2527:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2528:                if ( colstat[j] ) {
                   2529:                        pivot = mat[l];
                   2530:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2531:                                t = mat[i];
                   2532:                                t[j] %= md;
                   2533:                                if ( a = t[j] )
                   2534:                                        red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
                   2535:                        }
                   2536:                        l--;
                   2537:                }
                   2538:        for ( j = 0, l = 0; l < rank; j++ )
                   2539:                if ( colstat[j] ) {
                   2540:                        t = mat[l];
                   2541:                        for ( k = j; k < col; k++ )
                   2542:                                if ( t[k] >= (unsigned int)md )
                   2543:                                        t[k] %= md;
                   2544:                        l++;
                   2545:                }
                   2546:        return rank;
                   2547: }
                   2548:
1.69      noro     2549: int indep_rows_mod(int **mat0,int row,int col,int md,int *rowstat)
                   2550: {
                   2551:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2552:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2553:        unsigned int **mat;
                   2554:
                   2555:        for ( i = 0; i < row; i++ ) rowstat[i] = i;
                   2556:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2557:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2558:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2559:                        mat[i][j] %= md;
                   2560:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2561:                        if ( mat[i][j] )
                   2562:                                break;
                   2563:                if ( i == row ) continue;
                   2564:                if ( i != rank ) {
                   2565:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2566:                        k = rowstat[i]; rowstat[i] = rowstat[rank]; rowstat[rank] = k;
                   2567:                }
                   2568:                pivot = mat[rank];
                   2569:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2570:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2571:                        if ( *pk ) {
                   2572:                                if ( *pk >= (unsigned int)md )
                   2573:                                        *pk %= md;
                   2574:                                DMAR(*pk,inv,0,md,*pk)
                   2575:                        }
                   2576:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2577:                        t = mat[i];
                   2578:                        if ( a = t[j] )
                   2579:                                red_by_vect(md,t+j,pivot+j,md-a,col-j);
                   2580:                }
                   2581:                rank++;
                   2582:        }
                   2583:        return rank;
                   2584: }
                   2585:
1.32      noro     2586: int generic_gauss_elim_sf(int **mat0,int row,int col,int md,int *colstat)
                   2587: {
                   2588:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                   2589:        unsigned int *t,*pivot,*pk;
                   2590:        unsigned int **mat;
                   2591:
                   2592:        mat = (unsigned int **)mat0;
                   2593:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                   2594:                for ( i = rank; i < row; i++ )
                   2595:                        if ( mat[i][j] )
                   2596:                                break;
                   2597:                if ( i == row ) {
                   2598:                        colstat[j] = 0;
                   2599:                        continue;
                   2600:                } else
                   2601:                        colstat[j] = 1;
                   2602:                if ( i != rank ) {
                   2603:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                   2604:                }
                   2605:                pivot = mat[rank];
                   2606:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   2607:                for ( k = j, pk = pivot+k; k < col; k++, pk++ )
                   2608:                        if ( *pk )
                   2609:                                *pk = _mulsf(*pk,inv);
                   2610:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                   2611:                        t = mat[i];
                   2612:                        if ( a = t[j] )
                   2613:                                red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2614:                }
                   2615:                rank++;
                   2616:        }
                   2617:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                   2618:                if ( colstat[j] ) {
                   2619:                        pivot = mat[l];
                   2620:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                   2621:                                t = mat[i];
                   2622:                                if ( a = t[j] )
                   2623:                                        red_by_vect_sf(md,t+j,pivot+j,_chsgnsf(a),col-j);
                   2624:                        }
                   2625:                        l--;
1.1       noro     2626:                }
                   2627:        return rank;
                   2628: }
                   2629:
                   2630: /* LU decomposition; a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2631:
1.24      noro     2632: int lu_gfmmat(GFMMAT mat,unsigned int md,int *perm)
1.1       noro     2633: {
                   2634:        int row,col;
1.24      noro     2635:        int i,j,k;
1.1       noro     2636:        unsigned int *t,*pivot;
                   2637:        unsigned int **a;
                   2638:        unsigned int inv,m;
                   2639:
                   2640:        row = mat->row; col = mat->col;
                   2641:        a = mat->body;
                   2642:        bzero(perm,row*sizeof(int));
                   2643:
                   2644:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2645:                perm[i] = i;
                   2646:        for ( k = 0; k < col; k++ ) {
                   2647:                for ( i = k; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2648:                if ( i == row )
                   2649:                        return 0;
                   2650:                if ( i != k ) {
                   2651:                        j = perm[i]; perm[i] = perm[k]; perm[k] = j;
                   2652:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2653:                }
                   2654:                pivot = a[k];
                   2655:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2656:                for ( i = k+1; i < row; i++ ) {
                   2657:                        t = a[i];
                   2658:                        if ( m = t[k] ) {
                   2659:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2660:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2661:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2662:                                                unsigned int tj;
                   2663:
                   2664:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2665:                                                t[j] = tj;
1.1       noro     2666:                                        }
                   2667:                        }
                   2668:                }
                   2669:        }
                   2670:        return 1;
                   2671: }
                   2672:
1.3       noro     2673: /*
                   2674:  Input
                   2675:        a: a row x col matrix
                   2676:        md : a modulus
                   2677:
                   2678:  Output:
                   2679:        return : d = the rank of mat
                   2680:        a[0..(d-1)][0..(d-1)] : LU decomposition (a[i][i] = 1/U[i][i])
                   2681:        rinfo: array of length row
                   2682:        cinfo: array of length col
                   2683:     i-th row in new a <-> rinfo[i]-th row in old a
                   2684:        cinfo[j]=1 <=> j-th column is contained in the LU decomp.
                   2685: */
                   2686:
1.24      noro     2687: int find_lhs_and_lu_mod(unsigned int **a,int row,int col,
                   2688:        unsigned int md,int **rinfo,int **cinfo)
1.3       noro     2689: {
1.24      noro     2690:        int i,j,k,d;
1.3       noro     2691:        int *rp,*cp;
                   2692:        unsigned int *t,*pivot;
                   2693:        unsigned int inv,m;
                   2694:
                   2695:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   2696:        *cinfo = cp = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   2697:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2698:                rp[i] = i;
                   2699:        for ( k = 0, d = 0; k < col; k++ ) {
                   2700:                for ( i = d; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   2701:                if ( i == row ) {
                   2702:                        cp[k] = 0;
                   2703:                        continue;
                   2704:                } else
                   2705:                        cp[k] = 1;
                   2706:                if ( i != d ) {
                   2707:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[d]; rp[d] = j;
                   2708:                        t = a[i]; a[i] = a[d]; a[d] = t;
                   2709:                }
                   2710:                pivot = a[d];
                   2711:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   2712:                for ( i = d+1; i < row; i++ ) {
                   2713:                        t = a[i];
                   2714:                        if ( m = t[k] ) {
                   2715:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2716:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   2717:                                        if ( pivot[j] ) {
1.8       noro     2718:                                                unsigned int tj;
                   2719:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2720:                                                t[j] = tj;
1.3       noro     2721:                                        }
                   2722:                        }
                   2723:                }
                   2724:                d++;
                   2725:        }
                   2726:        return d;
                   2727: }
                   2728:
1.53      noro     2729: int lu_mod(unsigned int **a,int n,unsigned int md,int **rinfo)
                   2730: {
                   2731:        int i,j,k;
                   2732:        int *rp;
                   2733:        unsigned int *t,*pivot;
                   2734:        unsigned int inv,m;
                   2735:
                   2736:        *rinfo = rp = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2737:        for ( i = 0; i < n; i++ ) rp[i] = i;
                   2738:        for ( k = 0; k < n; k++ ) {
                   2739:                for ( i = k; i < n && !a[i][k]; i++ );
                   2740:                if ( i == n ) return 0;
                   2741:                if ( i != k ) {
                   2742:                        j = rp[i]; rp[i] = rp[k]; rp[k] = j;
                   2743:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   2744:                }
                   2745:                pivot = a[k];
                   2746:                inv = invm(pivot[k],md);
                   2747:                for ( i = k+1; i < n; i++ ) {
                   2748:                        t = a[i];
                   2749:                        if ( m = t[k] ) {
                   2750:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   2751:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < n; j++ )
                   2752:                                        if ( pivot[j] ) {
                   2753:                                                unsigned int tj;
                   2754:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,tj)
                   2755:                                                t[j] = tj;
                   2756:                                        }
                   2757:                        }
                   2758:                }
                   2759:        }
                   2760:        return 1;
                   2761: }
                   2762:
1.3       noro     2763: /*
                   2764:   Input
                   2765:        a : n x n matrix; a result of LU-decomposition
                   2766:        md : modulus
                   2767:        b : n x l matrix
                   2768:  Output
                   2769:        b = a^(-1)b
                   2770:  */
                   2771:
1.44      noro     2772: void solve_by_lu_mod(int **a,int n,int md,int **b,int l,int normalize)
1.3       noro     2773: {
                   2774:        unsigned int *y,*c;
                   2775:        int i,j,k;
                   2776:        unsigned int t,m,m2;
                   2777:
                   2778:        y = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2779:        c = (int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2780:        m2 = md>>1;
                   2781:        for ( k = 0; k < l; k++ ) {
                   2782:                /* copy b[.][k] to c */
                   2783:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2784:                        c[i] = (unsigned int)b[i][k];
                   2785:                /* solve Ly=c */
                   2786:                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   2787:                        for ( t = c[i], j = 0; j < i; j++ )
                   2788:                                if ( a[i][j] ) {
                   2789:                                        m = md - a[i][j];
                   2790:                                        DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   2791:                                }
                   2792:                        y[i] = t;
                   2793:                }
                   2794:                /* solve Uc=y */
                   2795:                for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   2796:                        for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   2797:                                if ( a[i][j] ) {
                   2798:                                        m = md - a[i][j];
                   2799:                                        DMAR(m,c[j],t,md,t)
                   2800:                                }
                   2801:                        /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   2802:                        DMAR(t,a[i][i],0,md,c[i])
                   2803:                }
                   2804:                /* copy c to b[.][k] with normalization */
1.44      noro     2805:                if ( normalize )
                   2806:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2807:                                b[i][k] = (int)(c[i]>m2 ? c[i]-md : c[i]);
                   2808:                else
                   2809:                        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2810:                                b[i][k] = c[i];
1.3       noro     2811:        }
                   2812: }
                   2813:
1.24      noro     2814: void Pleqm1(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2815: {
                   2816:        MAT m;
                   2817:        VECT vect;
                   2818:        pointer **mat;
                   2819:        Q *v;
                   2820:        Q q;
                   2821:        int **wmat;
                   2822:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   2823:
                   2824:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2825:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2826:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2827:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2828:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   2829:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   2830:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2831:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2832:                                t = rem(NM(q),md);
                   2833:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2834:                                        t = (md - t) % md;
                   2835:                                wmat[i][j] = t;
                   2836:                        } else
                   2837:                                wmat[i][j] = 0;
                   2838:        status = gauss_elim_mod1(wmat,row,col,md);
                   2839:        if ( status < 0 )
                   2840:                *rp = 0;
                   2841:        else if ( status > 0 )
                   2842:                *rp = (VECT)ONE;
                   2843:        else {
                   2844:                n = col - 1;
                   2845:                MKVECT(vect,n);
                   2846:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   2847:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   2848:                }
                   2849:                *rp = vect;
                   2850:        }
                   2851: }
                   2852:
1.24      noro     2853: int gauss_elim_mod1(int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2854: {
                   2855:        int i,j,k,inv,a,n;
                   2856:        int *t,*pivot;
                   2857:
                   2858:        n = col - 1;
                   2859:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2860:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2861:                if ( i == row )
                   2862:                        return 1;
                   2863:                if ( i != j ) {
                   2864:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2865:                }
                   2866:                pivot = mat[j];
                   2867:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2868:                for ( k = j; k <= n; k++ )
                   2869:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2870:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2871:                        t = mat[i];
                   2872:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   2873:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ )
                   2874:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2875:                }
                   2876:        }
                   2877:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   2878:        if ( i == row ) {
                   2879:                for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2880:                        for ( i = j-1, a = (md-mat[j][n])%md; i >= 0; i-- ) {
                   2881:                                mat[i][n] = dmar(mat[i][j],a,mat[i][n],md);
                   2882:                                mat[i][j] = 0;
                   2883:                        }
                   2884:                }
                   2885:                return 0;
                   2886:        } else
                   2887:                return -1;
                   2888: }
                   2889:
1.24      noro     2890: void Pgeninvm(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     2891: {
                   2892:        MAT m;
                   2893:        pointer **mat;
                   2894:        Q **tmat;
                   2895:        Q q;
                   2896:        unsigned int **wmat;
                   2897:        int md,i,j,row,col,t,status;
                   2898:        MAT mat1,mat2;
                   2899:        NODE node1,node2;
                   2900:
                   2901:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   2902:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   2903:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   2904:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   2905:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   2906:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   2907:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   2908:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   2909:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   2910:                                t = rem(NM(q),md);
                   2911:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   2912:                                        t = (md - t) % md;
                   2913:                                wmat[i][j] = t;
                   2914:                        }
                   2915:                wmat[i][col+i] = 1;
                   2916:        }
                   2917:        status = gauss_elim_geninv_mod(wmat,row,col,md);
                   2918:        if ( status > 0 )
                   2919:                *rp = 0;
                   2920:        else {
                   2921:                MKMAT(mat1,col,row); MKMAT(mat2,row-col,row);
                   2922:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   2923:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2924:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i][j]);
1.1       noro     2925:                for ( tmat = (Q **)mat2->body; i < row; i++ )
                   2926:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
1.24      noro     2927:                                UTOQ(wmat[i][j+col],tmat[i-col][j]);
1.1       noro     2928:                MKNODE(node2,mat2,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   2929:        }
                   2930: }
                   2931:
1.24      noro     2932: int gauss_elim_geninv_mod(unsigned int **mat,int row,int col,int md)
1.1       noro     2933: {
                   2934:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   2935:        unsigned int *t,*pivot;
                   2936:
                   2937:        n = col; m = row+col;
                   2938:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   2939:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   2940:                if ( i == row )
                   2941:                        return 1;
                   2942:                if ( i != j ) {
                   2943:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   2944:                }
                   2945:                pivot = mat[j];
                   2946:                inv = invm(pivot[j],md);
                   2947:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   2948:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   2949:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   2950:                        t = mat[i];
                   2951:                        if ( a = t[j] )
                   2952:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2953:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2954:                }
                   2955:        }
                   2956:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   2957:                pivot = mat[j];
                   2958:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   2959:                        t = mat[i];
                   2960:                        if ( a = t[j] )
                   2961:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   2962:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   2963:                }
                   2964:        }
                   2965:        return 0;
                   2966: }
                   2967:
1.24      noro     2968: void Psolve_by_lu_gfmmat(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     2969: {
                   2970:        GFMMAT lu;
                   2971:        Q *perm,*rhs,*v;
                   2972:        int n,i;
                   2973:        unsigned int md;
                   2974:        unsigned int *b,*sol;
                   2975:        VECT r;
                   2976:
                   2977:        lu = (GFMMAT)ARG0(arg);
                   2978:        perm = (Q *)BDY((VECT)ARG1(arg));
                   2979:        rhs = (Q *)BDY((VECT)ARG2(arg));
                   2980:        md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG3(arg));
                   2981:        n = lu->col;
                   2982:        b = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2983:        sol = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   2984:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   2985:                b[i] = QTOS(rhs[QTOS(perm[i])]);
                   2986:        solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,sol);
                   2987:        MKVECT(r,n);
                   2988:        for ( i = 0, v = (Q *)r->body; i < n; i++ )
1.24      noro     2989:                        UTOQ(sol[i],v[i]);
1.1       noro     2990:        *rp = r;
                   2991: }
                   2992:
1.24      noro     2993: void solve_by_lu_gfmmat(GFMMAT lu,unsigned int md,
                   2994:        unsigned int *b,unsigned int *x)
1.1       noro     2995: {
                   2996:        int n;
                   2997:        unsigned int **a;
                   2998:        unsigned int *y;
                   2999:        int i,j;
                   3000:        unsigned int t,m;
                   3001:
                   3002:        n = lu->col;
                   3003:        a = lu->body;
                   3004:        y = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   3005:        /* solve Ly=b */
                   3006:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3007:                for ( t = b[i], j = 0; j < i; j++ )
                   3008:                        if ( a[i][j] ) {
                   3009:                                m = md - a[i][j];
                   3010:                                DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   3011:                        }
                   3012:                y[i] = t;
                   3013:        }
                   3014:        /* solve Ux=y */
                   3015:        for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   3016:                for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   3017:                        if ( a[i][j] ) {
                   3018:                                m = md - a[i][j];
                   3019:                                DMAR(m,x[j],t,md,t)
                   3020:                        }
                   3021:                /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   3022:                DMAR(t,a[i][i],0,md,x[i])
                   3023:        }
                   3024: }
                   3025:
1.53      noro     3026: void Plu_mat(NODE arg,LIST *rp)
                   3027: {
                   3028:        MAT m,lu;
                   3029:        Q dn;
                   3030:        Q *v;
                   3031:        int n,i;
                   3032:        int *iperm;
                   3033:        VECT perm;
                   3034:        NODE n0;
                   3035:
                   3036:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"lu_mat");
                   3037:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   3038:        n = m->row;
                   3039:        MKMAT(lu,n,n);
                   3040:        lu_dec_cr(m,lu,&dn,&iperm);
                   3041:        MKVECT(perm,n);
                   3042:        for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < n; i++ )
                   3043:                STOQ(iperm[i],v[i]);
                   3044:        n0 = mknode(3,lu,dn,perm);
                   3045:        MKLIST(*rp,n0);
                   3046: }
                   3047:
1.24      noro     3048: void Plu_gfmmat(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     3049: {
                   3050:        MAT m;
                   3051:        GFMMAT mm;
                   3052:        unsigned int md;
                   3053:        int i,row,col,status;
                   3054:        int *iperm;
                   3055:        Q *v;
                   3056:        VECT perm;
                   3057:        NODE n0;
                   3058:
1.53      noro     3059:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"lu_gfmmat");
                   3060:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"lu_gfmmat");
1.1       noro     3061:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3062:        mat_to_gfmmat(m,md,&mm);
                   3063:        row = m->row;
                   3064:        col = m->col;
                   3065:        iperm = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3066:        status = lu_gfmmat(mm,md,iperm);
                   3067:        if ( !status )
                   3068:                n0 = 0;
                   3069:        else {
                   3070:                MKVECT(perm,row);
                   3071:                for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < row; i++ )
                   3072:                        STOQ(iperm[i],v[i]);
                   3073:                n0 = mknode(2,mm,perm);
                   3074:        }
                   3075:        MKLIST(*rp,n0);
                   3076: }
                   3077:
1.24      noro     3078: void Pmat_to_gfmmat(NODE arg,GFMMAT *rp)
1.1       noro     3079: {
                   3080:        MAT m;
                   3081:        unsigned int md;
                   3082:
                   3083:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   3084:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   3085:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3086:        mat_to_gfmmat(m,md,rp);
                   3087: }
                   3088:
1.24      noro     3089: void mat_to_gfmmat(MAT m,unsigned int md,GFMMAT *rp)
1.1       noro     3090: {
                   3091:        unsigned int **wmat;
                   3092:        unsigned int t;
                   3093:        Q **mat;
                   3094:        Q q;
                   3095:        int i,j,row,col;
                   3096:
                   3097:        row = m->row; col = m->col; mat = (Q **)m->body;
                   3098:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col);
                   3099:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3100:                bzero((char *)wmat[i],col*sizeof(unsigned int));
                   3101:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3102:                        if ( q = mat[i][j] ) {
                   3103:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   3104:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   3105:                                        t = (md - t) % md;
                   3106:                                wmat[i][j] = t;
                   3107:                        }
                   3108:        }
                   3109:        TOGFMMAT(row,col,wmat,*rp);
                   3110: }
                   3111:
1.72      ohara    3112: void Pgeninvm_swap(NODE arg,LIST *rp)
1.1       noro     3113: {
                   3114:        MAT m;
                   3115:        pointer **mat;
                   3116:        Q **tmat;
                   3117:        Q *tvect;
                   3118:        Q q;
                   3119:        unsigned int **wmat,**invmat;
                   3120:        int *index;
                   3121:        unsigned int t,md;
                   3122:        int i,j,row,col,status;
                   3123:        MAT mat1;
                   3124:        VECT vect1;
                   3125:        NODE node1,node2;
                   3126:
                   3127:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninvm_swap");
                   3128:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"geninvm_swap");
                   3129:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3130:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   3131:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   3132:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3133:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   3134:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3135:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   3136:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   3137:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   3138:                                        t = (md - t) % md;
                   3139:                                wmat[i][j] = t;
                   3140:                        }
                   3141:                wmat[i][col+i] = 1;
                   3142:        }
                   3143:        status = gauss_elim_geninv_mod_swap(wmat,row,col,md,&invmat,&index);
                   3144:        if ( status > 0 )
                   3145:                *rp = 0;
                   3146:        else {
                   3147:                MKMAT(mat1,col,col);
                   3148:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   3149:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3150:                                UTOQ(invmat[i][j],tmat[i][j]);
                   3151:                MKVECT(vect1,row);
                   3152:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   3153:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   3154:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   3155:        }
                   3156: }
                   3157:
1.72      ohara    3158: int gauss_elim_geninv_mod_swap(unsigned int **mat,int row,int col,unsigned int md,
                   3159:     unsigned int ***invmatp,int **indexp)
1.1       noro     3160: {
                   3161:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   3162:        unsigned int *t,*pivot,*s;
                   3163:        int *index;
                   3164:        unsigned int **invmat;
                   3165:
                   3166:        n = col; m = row+col;
                   3167:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3168:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   3169:                index[i] = i;
                   3170:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   3171:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   3172:                if ( i == row ) {
                   3173:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   3174:                }
                   3175:                if ( i != j ) {
                   3176:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   3177:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   3178:                }
                   3179:                pivot = mat[j];
                   3180:                inv = (unsigned int)invm(pivot[j],md);
                   3181:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   3182:                        if ( pivot[k] )
                   3183:                                pivot[k] = (unsigned int)dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   3184:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   3185:                        t = mat[i];
                   3186:                        if ( a = t[j] )
                   3187:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   3188:                                        if ( pivot[k] )
                   3189:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   3190:                }
                   3191:        }
                   3192:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   3193:                pivot = mat[j];
                   3194:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   3195:                        t = mat[i];
                   3196:                        if ( a = t[j] )
                   3197:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   3198:                                        if ( pivot[k] )
                   3199:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   3200:                }
                   3201:        }
                   3202:        *invmatp = invmat = (unsigned int **)almat(col,col);
1.27      noro     3203:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   3204:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   3205:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   3206:        return 0;
                   3207: }
                   3208:
                   3209: void Pgeninv_sf_swap(NODE arg,LIST *rp)
                   3210: {
                   3211:        MAT m;
                   3212:        GFS **mat,**tmat;
                   3213:        Q *tvect;
                   3214:        GFS q;
                   3215:        int **wmat,**invmat;
                   3216:        int *index;
                   3217:        unsigned int t;
                   3218:        int i,j,row,col,status;
                   3219:        MAT mat1;
                   3220:        VECT vect1;
                   3221:        NODE node1,node2;
                   3222:
                   3223:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninv_sf_swap");
                   3224:        m = (MAT)ARG0(arg);
                   3225:        row = m->row; col = m->col; mat = (GFS **)m->body;
                   3226:        wmat = (int **)almat(row,col+row);
                   3227:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3228:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   3229:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3230:                        if ( q = (GFS)mat[i][j] )
                   3231:                                wmat[i][j] = FTOIF(CONT(q));
                   3232:                wmat[i][col+i] = _onesf();
                   3233:        }
                   3234:        status = gauss_elim_geninv_sf_swap(wmat,row,col,&invmat,&index);
                   3235:        if ( status > 0 )
                   3236:                *rp = 0;
                   3237:        else {
                   3238:                MKMAT(mat1,col,col);
                   3239:                for ( i = 0, tmat = (GFS **)mat1->body; i < col; i++ )
                   3240:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   3241:                                if ( t = invmat[i][j] ) {
                   3242:                                        MKGFS(IFTOF(t),tmat[i][j]);
                   3243:                                }
                   3244:                MKVECT(vect1,row);
                   3245:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   3246:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   3247:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   3248:        }
                   3249: }
                   3250:
                   3251: int gauss_elim_geninv_sf_swap(int **mat,int row,int col,
                   3252:        int ***invmatp,int **indexp)
                   3253: {
                   3254:        int i,j,k,inv,a,n,m,u;
                   3255:        int *t,*pivot,*s;
                   3256:        int *index;
                   3257:        int **invmat;
                   3258:
                   3259:        n = col; m = row+col;
                   3260:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   3261:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   3262:                index[i] = i;
                   3263:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   3264:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   3265:                if ( i == row ) {
                   3266:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   3267:                }
                   3268:                if ( i != j ) {
                   3269:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   3270:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   3271:                }
                   3272:                pivot = mat[j];
                   3273:                inv = _invsf(pivot[j]);
                   3274:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   3275:                        if ( pivot[k] )
                   3276:                                pivot[k] = _mulsf(pivot[k],inv);
                   3277:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   3278:                        t = mat[i];
                   3279:                        if ( a = t[j] )
                   3280:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   3281:                                        if ( pivot[k] ) {
                   3282:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   3283:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   3284:                                        }
                   3285:                }
                   3286:        }
                   3287:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   3288:                pivot = mat[j];
                   3289:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   3290:                        t = mat[i];
                   3291:                        if ( a = t[j] )
                   3292:                                for ( k = j, a = _chsgnsf(a); k < m; k++ )
                   3293:                                        if ( pivot[k] ) {
                   3294:                                                u = _mulsf(pivot[k],a);
                   3295:                                                t[k] = _addsf(u,t[k]);
                   3296:                                        }
                   3297:                }
                   3298:        }
                   3299:        *invmatp = invmat = (int **)almat(col,col);
1.1       noro     3300:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   3301:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   3302:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   3303:        return 0;
                   3304: }
                   3305:
                   3306: void _addn(N,N,N);
                   3307: int _subn(N,N,N);
                   3308: void _muln(N,N,N);
                   3309:
1.24      noro     3310: void inner_product_int(Q *a,Q *b,int n,Q *r)
1.1       noro     3311: {
                   3312:        int la,lb,i;
                   3313:        int sgn,sgn1;
                   3314:        N wm,wma,sum,t;
                   3315:
                   3316:        for ( la = lb = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3317:                if ( a[i] )
                   3318:                        if ( DN(a[i]) )
                   3319:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3320:                        else
                   3321:                                la = MAX(PL(NM(a[i])),la);
                   3322:                if ( b[i] )
                   3323:                        if ( DN(b[i]) )
                   3324:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3325:                        else
                   3326:                                lb = MAX(PL(NM(b[i])),lb);
                   3327:        }
                   3328:        sgn = 0;
                   3329:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   3330:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   3331:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   3332:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   3333:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3334:                if ( !a[i] || !b[i] )
                   3335:                        continue;
                   3336:                _muln(NM(a[i]),NM(b[i]),wm);
                   3337:                sgn1 = SGN(a[i])*SGN(b[i]);
                   3338:                if ( !sgn ) {
                   3339:                        sgn = sgn1;
                   3340:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   3341:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   3342:                        _addn(sum,wm,wma);
                   3343:                        if ( !PL(wma) )
                   3344:                                sgn = 0;
                   3345:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3346:                } else {
                   3347:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   3348:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   3349:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3350:                }
                   3351:        }
1.61      noro     3352:        GCFREE(wm);
                   3353:        GCFREE(wma);
1.1       noro     3354:        if ( !sgn ) {
1.61      noro     3355:                GCFREE(sum);
1.1       noro     3356:                *r = 0;
                   3357:        } else
                   3358:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   3359: }
                   3360:
1.3       noro     3361: /* (k,l) element of a*b where a: .x n matrix, b: n x . integer matrix */
                   3362:
1.24      noro     3363: void inner_product_mat_int_mod(Q **a,int **b,int n,int k,int l,Q *r)
1.3       noro     3364: {
                   3365:        int la,lb,i;
                   3366:        int sgn,sgn1;
                   3367:        N wm,wma,sum,t;
                   3368:        Q aki;
                   3369:        int bil,bilsgn;
                   3370:        struct oN tn;
                   3371:
                   3372:        for ( la = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3373:                if ( aki = a[k][i] )
                   3374:                        if ( DN(aki) )
                   3375:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   3376:                        else
                   3377:                                la = MAX(PL(NM(aki)),la);
                   3378:        }
                   3379:        lb = 1;
                   3380:        sgn = 0;
                   3381:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   3382:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   3383:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   3384:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   3385:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3386:                if ( !(aki = a[k][i]) || !(bil = b[i][l]) )
                   3387:                        continue;
                   3388:                tn.p = 1;
                   3389:                if ( bil > 0 ) {
                   3390:                        tn.b[0] = bil; bilsgn = 1;
                   3391:                } else {
                   3392:                        tn.b[0] = -bil; bilsgn = -1;
                   3393:                }
                   3394:                _muln(NM(aki),&tn,wm);
                   3395:                sgn1 = SGN(aki)*bilsgn;
                   3396:                if ( !sgn ) {
                   3397:                        sgn = sgn1;
                   3398:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   3399:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   3400:                        _addn(sum,wm,wma);
                   3401:                        if ( !PL(wma) )
                   3402:                                sgn = 0;
                   3403:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3404:                } else {
                   3405:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   3406:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   3407:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   3408:                }
                   3409:        }
1.61      noro     3410:        GCFREE(wm);
                   3411:        GCFREE(wma);
1.3       noro     3412:        if ( !sgn ) {
1.61      noro     3413:                GCFREE(sum);
1.3       noro     3414:                *r = 0;
                   3415:        } else
                   3416:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   3417: }
                   3418:
1.24      noro     3419: void Pmul_mat_vect_int(NODE arg,VECT *rp)
1.1       noro     3420: {
                   3421:        MAT mat;
                   3422:        VECT vect,r;
                   3423:        int row,col,i;
                   3424:
                   3425:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3426:        vect = (VECT)ARG1(arg);
                   3427:        row = mat->row;
                   3428:        col = mat->col;
                   3429:        MKVECT(r,row);
1.24      noro     3430:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3431:                inner_product_int((Q *)mat->body[i],(Q *)vect->body,col,(Q *)&r->body[i]);
                   3432:        }
1.1       noro     3433:        *rp = r;
                   3434: }
                   3435:
1.24      noro     3436: void Pnbpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3437: {
                   3438:        int m,type,ret;
                   3439:        UP2 r;
                   3440:
                   3441:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3442:        type = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3443:        ret = generate_ONB_polynomial(&r,m,type);
                   3444:        if ( ret == 0 )
                   3445:                MKGF2N(r,*rp);
                   3446:        else
                   3447:                *rp = 0;
                   3448: }
                   3449:
1.24      noro     3450: void Px962_irredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3451: {
1.24      noro     3452:        int m,ret,w;
1.1       noro     3453:        GF2N prev;
                   3454:        UP2 r;
                   3455:
                   3456:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3457:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   3458:        if ( !prev ) {
                   3459:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3460:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3461:        } else {
                   3462:                r = prev->body;
                   3463:                if ( degup2(r) != m ) {
                   3464:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3465:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3466:                }
                   3467:        }
1.24      noro     3468:        ret = _generate_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     3469:        if ( ret == 0 )
                   3470:                MKGF2N(r,*rp);
                   3471:        else
                   3472:                *rp = 0;
                   3473: }
                   3474:
1.24      noro     3475: void Pirredpoly_up2(NODE arg,GF2N *rp)
1.1       noro     3476: {
1.24      noro     3477:        int m,ret,w;
1.1       noro     3478:        GF2N prev;
                   3479:        UP2 r;
                   3480:
                   3481:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   3482:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   3483:        if ( !prev ) {
                   3484:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3485:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3486:        } else {
                   3487:                r = prev->body;
                   3488:                if ( degup2(r) != m ) {
                   3489:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   3490:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   3491:                }
                   3492:        }
1.24      noro     3493:        ret = _generate_good_irreducible_polynomial(r,m);
1.1       noro     3494:        if ( ret == 0 )
                   3495:                MKGF2N(r,*rp);
                   3496:        else
                   3497:                *rp = 0;
                   3498: }
                   3499:
1.26      noro     3500: void Pmat_swap_row_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   3501: {
                   3502:        int i1,i2;
                   3503:        pointer *t;
                   3504:        MAT mat;
                   3505:
                   3506:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_row_destructive");
                   3507:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   3508:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_row_destructive");
                   3509:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3510:        i1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3511:        i2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   3512:        if ( i1 < 0 || i2 < 0 || i1 >= mat->row || i2 >= mat->row )
                   3513:                error("mat_swap_row_destructive : Out of range");
                   3514:        t = mat->body[i1];
                   3515:        mat->body[i1] = mat->body[i2];
                   3516:        mat->body[i2] = t;
                   3517:        *m = mat;
                   3518: }
                   3519:
                   3520: void Pmat_swap_col_destructive(NODE arg, MAT *m)
                   3521: {
                   3522:        int j1,j2,i,n;
                   3523:        pointer *mi;
                   3524:        pointer t;
                   3525:        MAT mat;
                   3526:
                   3527:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_swap_col_destructive");
                   3528:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   3529:        asir_assert(ARG2(arg),O_N,"mat_swap_col_destructive");
                   3530:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3531:        j1 = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3532:        j2 = QTOS((Q)ARG2(arg));
                   3533:        if ( j1 < 0 || j2 < 0 || j1 >= mat->col || j2 >= mat->col )
                   3534:                error("mat_swap_col_destructive : Out of range");
                   3535:        n = mat->row;
                   3536:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   3537:                mi = mat->body[i];
                   3538:                t = mi[j1]; mi[j1] = mi[j2]; mi[j2] = t;
                   3539:        }
                   3540:        *m = mat;
                   3541: }
1.1       noro     3542: /*
                   3543:  * f = type 'type' normal polynomial of degree m if exists
                   3544:  * IEEE P1363 A.7.2
                   3545:  *
                   3546:  * return value : 0  --- exists
                   3547:  *                1  --- does not exist
                   3548:  *                -1 --- failure (memory allocation error)
                   3549:  */
                   3550:
                   3551: int generate_ONB_polynomial(UP2 *rp,int m,int type)
                   3552: {
                   3553:        int i,r;
                   3554:        int w;
                   3555:        UP2 f,f0,f1,f2,t;
                   3556:
                   3557:        w = (m>>5)+1;
                   3558:        switch ( type ) {
                   3559:                case 1:
                   3560:                        if ( !TypeT_NB_check(m,1) ) return 1;
                   3561:                        NEWUP2(f,w); *rp = f; f->w = w;
                   3562:                        /* set all the bits */
                   3563:                        for ( i = 0; i < w; i++ )
                   3564:                                f->b[i] = 0xffffffff;
                   3565:                        /* mask the top word if necessary */
                   3566:                        if ( r = (m+1)&31 )
                   3567:                                f->b[w-1] &= (1<<r)-1;
                   3568:                        return 0;
                   3569:                        break;
                   3570:                case 2:
                   3571:                        if ( !TypeT_NB_check(m,2) ) return 1;
                   3572:                        NEWUP2(f,w); *rp = f;
                   3573:                        W_NEWUP2(f0,w);
                   3574:                        W_NEWUP2(f1,w);
                   3575:                        W_NEWUP2(f2,w);
                   3576:
                   3577:                        /* recursion for genrating Type II normal polynomial */
                   3578:
                   3579:                        /* f0 = 1, f1 = t+1 */
                   3580:                        f0->w = 1; f0->b[0] = 1;
                   3581:                        f1->w = 1; f1->b[0] = 3;
                   3582:                        for ( i = 2; i <= m; i++ ) {
                   3583:                                /* f2 = t*f1+f0 */
                   3584:                                _bshiftup2(f1,-1,f2);
                   3585:                                _addup2_destructive(f2,f0);
                   3586:                                /* cyclic change of the variables */
                   3587:                                t = f0; f0 = f1; f1 = f2; f2 = t;
                   3588:                        }
                   3589:                        _copyup2(f1,f);
                   3590:                        return 0;
                   3591:                        break;
                   3592:                default:
                   3593:                        return -1;
                   3594:                        break;
                   3595:                }
                   3596: }
                   3597:
                   3598: /*
                   3599:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3600:  * return value : 0  --- exists
                   3601:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3602:  */
                   3603:
                   3604: int _generate_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 = 1; 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 = i+1; j < d; 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 = j+1; k < d; 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;
                   3700: }
                   3701:
                   3702: /*
                   3703:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   3704:  *
                   3705:  * searching strategy:
                   3706:  *   trinomial x^d+x^i+1:
                   3707:  *         i is as small as possible.
                   3708:  *   trinomial x^d+x^i+x^j+x^k+1:
                   3709:  *         i is as small as possible.
                   3710:  *         For such i, j is as small as possible.
                   3711:  *         For such i and j, 'k' is as small as possible.
                   3712:  *
                   3713:  * return value : 0  --- exists
                   3714:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   3715:  */
                   3716:
                   3717: int _generate_good_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   3718: {
                   3719:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   3720:        int w;
                   3721:        unsigned int *fd;
                   3722:
                   3723:        /*
                   3724:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   3725:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   3726:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   3727:         */
                   3728:
                   3729:        fd = f->b;
                   3730:        w = (d>>5)+1;
                   3731:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   3732:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   3733:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   3734:                switch ( nz ) {
                   3735:                        case 3:
                   3736:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3737:                                /* reset i0-th bit */
                   3738:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3739:                                j0 = k0 = 0;
                   3740:                                break;
                   3741:                        case 5:
                   3742:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   3743:                                /* reset i0-th bit */
                   3744:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   3745:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   3746:                                /* reset j0-th bit */
                   3747:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   3748:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   3749:                                /* reset k0-th bit */
                   3750:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   3751:                                break;
                   3752:                        default:
                   3753:                                f->w = 0; break;
                   3754:                }
                   3755:        } else
                   3756:                f->w = 0;
                   3757:
                   3758:        if ( !f->w ) {
                   3759:                fd = f->b;
                   3760:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   3761:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   3762:        }
                   3763:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   3764:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   3765:
                   3766:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   3767:
                   3768:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   3769:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3770:                if ( i < i0 ) continue;
                   3771:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   3772:                /* set i-th bit */
                   3773:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3774:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3775:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3776:                /* reset i-th bit */
                   3777:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3778:        }
                   3779:
                   3780:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   3781: PENTA:
                   3782:        for ( i = 3; i < d; i++ ) {
                   3783:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3784:                if ( i < i0 ) continue;
                   3785:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   3786:                /* set i-th bit */
                   3787:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   3788:                for ( j = 2; j < i; j++ ) {
                   3789:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   3790:                        if ( j < j0 ) continue;
                   3791:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   3792:                        /* set j-th bit */
                   3793:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   3794:                        for ( k = 1; k < j; k++ ) {
                   3795:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   3796:                                if ( k < k0 ) continue;
                   3797:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   3798:                                /* set k-th bit */
                   3799:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   3800:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   3801:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   3802:                                /* reset k-th bit */
                   3803:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   3804:                        }
                   3805:                        /* reset j-th bit */
                   3806:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   3807:                }
                   3808:                /* reset i-th bit */
                   3809:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   3810:        }
                   3811:        /* exhausted */
                   3812:        return 1;
1.3       noro     3813: }
                   3814:
1.24      noro     3815: void printqmat(Q **mat,int row,int col)
1.3       noro     3816: {
                   3817:        int i,j;
                   3818:
                   3819:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3820:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
1.8       noro     3821:                        printnum((Num)mat[i][j]); printf(" ");
1.3       noro     3822:                }
                   3823:                printf("\n");
                   3824:        }
                   3825: }
                   3826:
1.24      noro     3827: void printimat(int **mat,int row,int col)
1.3       noro     3828: {
                   3829:        int i,j;
                   3830:
                   3831:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   3832:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                   3833:                        printf("%d ",mat[i][j]);
                   3834:                }
                   3835:                printf("\n");
                   3836:        }
1.36      noro     3837: }
                   3838:
                   3839: void Pnd_det(NODE arg,P *rp)
                   3840: {
1.37      noro     3841:        if ( argc(arg) == 1 )
                   3842:                nd_det(0,ARG0(arg),rp);
                   3843:        else
                   3844:                nd_det(QTOS((Q)ARG1(arg)),ARG0(arg),rp);
1.1       noro     3845: }
1.59      ohara    3846:
1.62      ohara    3847: void Pmat_col(NODE arg,VECT *rp)
1.59      ohara    3848: {
                   3849:        int i,j,n;
                   3850:        MAT mat;
                   3851:        VECT vect;
                   3852:
                   3853:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_col");
                   3854:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_col");
                   3855:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   3856:        j = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   3857:        if ( j < 0 || j >= mat->col) {
                   3858:                error("mat_col : Out of range");
                   3859:        }
                   3860:        n = mat->row;
                   3861:        MKVECT(vect,n);
                   3862:        for(i=0; i<n; i++) {
                   3863:                BDY(vect)[i] = BDY(mat)[i][j];
                   3864:        }
                   3865:        *rp = vect;
                   3866: }
1.71      noro     3867:
                   3868: NODE triangleq(NODE e)
                   3869: {
                   3870:   int n,i,k;
                   3871:   V v;
                   3872:   VL vl;
                   3873:   P *p;
                   3874:   NODE r,r1;
                   3875:
                   3876:   n = length(e);
                   3877:   p = (P *)MALLOC(n*sizeof(P));
                   3878:   for ( i = 0; i < n; i++, e = NEXT(e) ) p[i] = (P)BDY(e);
                   3879:   i = 0;
                   3880:   while ( 1 ) {
                   3881:     for ( ; i < n && !p[i]; i++ );
                   3882:     if ( i == n ) break;
                   3883:     if ( OID(p[i]) == O_N ) return 0;
                   3884:     v = p[i]->v;
                   3885:     for ( k = i+1; k < n; k++ )
                   3886:       if ( p[k] ) {
                   3887:         if ( OID(p[k]) == O_N ) return 0;
                   3888:         if ( p[k]->v == v ) p[k] = 0;
                   3889:       }
                   3890:     i++;
                   3891:   }
                   3892:   for ( r = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   3893:     if ( p[i] ) {
                   3894:       MKNODE(r1,p[i],r); r = r1;
                   3895:     }
                   3896:   }
                   3897:   return r;
                   3898: }
                   3899:
                   3900: void Ptriangleq(NODE arg,LIST *rp)
                   3901: {
                   3902:   NODE ret;
                   3903:
                   3904:   asir_assert(ARG0(arg),O_LIST,"sparseleq");
                   3905:   ret = triangleq(BDY((LIST)ARG0(arg)));
                   3906:   MKLIST(*rp,ret);
                   3907: }

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