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

Annotation of OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/isolv.c, Revision 1.2

1.1       saito       1: /*
1.2     ! saito       2:  * $OpenXM$
1.1       saito       3:  */
                      4:
                      5: #include "ca.h"
                      6: #include "parse.h"
                      7: #include "version.h"
                      8:
                      9: #if defined(INTERVAL)
                     10:
                     11: static void Solve(NODE, Obj *);
                     12: static void NSolve(NODE, Obj *);
                     13:
                     14: void Solve1(P, Q, pointer *);
                     15: void Sturm(P, VECT *);
                     16: void boundbody(P, Q *);
                     17: void separate(Q, Q, VECT, Q, Q, int, int, MAT, int *);
                     18: void ueval(P, Q, Q *);
                     19:
                     20: struct ftab isolv_tab[] = {
                     21:        {"solve", Solve, 2},
                     22:        {"nsolve", NSolve, 2},
                     23:        {0,0,0},
                     24: };
                     25:
                     26: static void
                     27: Solve(arg, rp)
                     28: NODE arg;
                     29: Obj  *rp;
                     30: {
                     31:        pointer p, Eps;
                     32:        pointer    root;
                     33:        V       v;
                     34:        Q       eps;
                     35:
                     36:        p = (pointer)ARG0(arg);
                     37:        if ( !p ) {
                     38:                *rp = 0;
                     39:                return;
                     40:        }
                     41:        Eps = (pointer)ARG1(arg);
                     42:        asir_assert(Eps, O_N, "solve");
                     43:        if ( NID(Eps) != N_Q ) {
                     44:                fprintf(stderr,"solve arg 2 is required a rational number");
                     45:                error(" : invalid argument");
                     46:                return;
                     47:        }
                     48:        DUPQ((Q)Eps, eps);
                     49:        SGN(eps) = 1;
                     50:        switch (OID(p)) {
                     51:                case O_N:
                     52:                        *rp = 0;
                     53:                        break;
                     54:                case O_P:
                     55:                        Pvars(arg, &root);
                     56:                        if (NEXT(BDY((LIST)root)) != 0) {
                     57:                                fprintf(stderr,"solve arg 1 is univariate polynormial");
                     58:                                error(" : invalid argument");
                     59:                                break;
                     60:                        }
                     61:                        Solve1((P)p, eps, &root);
                     62:                        *rp = (Obj)root;
                     63:                        break;
                     64:                case O_LIST:
                     65:                        fprintf(stderr,"solve,");
                     66:                        error(" : Sorry, not yet implement of multivars");
                     67:                        break;
                     68:                defaults:
                     69:                        *rp = 0;
                     70:        }
                     71: }
                     72:
                     73: static void
                     74: NSolve(arg, rp)
                     75: NODE arg;
                     76: Obj  *rp;
                     77: {
                     78:        pointer p, Eps;
                     79:        LIST    root, listp;
                     80:        V       v;
                     81:        Q       eps;
                     82:        NODE    n, n0, m0, m, ln0;
                     83:        Num     r;
                     84:        Itv     iv;
                     85:        BF      breal;
                     86:
                     87:        p = (pointer)ARG0(arg);
                     88:        if ( !p ) {
                     89:                *rp = 0;
                     90:                return;
                     91:        }
                     92:        Eps = (pointer)ARG1(arg);
                     93:        asir_assert(Eps, O_N, "solve");
                     94:        if ( NID(Eps) != N_Q ) {
                     95:                fprintf(stderr,"solve arg 2 is required a rational number");
                     96:                error(" : invalid argument");
                     97:                return;
                     98:        }
                     99:        DUPQ((Q)Eps, eps);
                    100:        SGN(eps) = 1;
                    101:        switch (OID(p)) {
                    102:                case O_N:
                    103:                        *rp = 0;
                    104:                        break;
                    105:                case O_P:
                    106:                        Pvars(arg, &root);
                    107:                        if (NEXT(BDY((LIST)root)) != 0) {
                    108:                                fprintf(stderr,"solve arg 1 is univariate polynormial");
                    109:                                error(" : invalid argument");
                    110:                                break;
                    111:                        }
                    112:                        Solve1((P)p, eps, &root);
                    113:                        for (m0 = BDY((LIST)root), n0 = 0; m0; m0 = NEXT(m0)) {
                    114:                                m = BDY((LIST)BDY(m0));
                    115:                                miditvp(BDY(m), &r);
                    116:                                ToBf(r, &breal);
                    117:                                NEXTNODE( n0, n );
                    118:                                MKNODE(ln0, breal, NEXT(m));
                    119:                                MKLIST(listp, ln0);
                    120:                                BDY(n) = (pointer)listp;
                    121:                        }
                    122:                        NEXT(n) = 0;
                    123:                        MKLIST(listp,n0);
                    124:                        *rp = (pointer)listp;
                    125:                        break;
                    126:                case O_LIST:
                    127:                        fprintf(stderr,"solve,");
                    128:                        error(" : Sorry, not yet implement of multivars");
                    129:                        break;
                    130:                defaults:
                    131:                        *rp = 0;
                    132:        }
                    133: }
                    134:
                    135: void
                    136: Solve1(inp, eps, rt)
                    137: P    inp;
                    138: Q    eps;
                    139: pointer *rt;
                    140: {
                    141:        P    p;
                    142:        Q    up, low, a;
                    143:        DCP fctp, onedeg, zerodeg;
                    144:        LIST listp;
                    145:        VECT sseq;
                    146:        MAT  root;
                    147:        int  chvu, chvl, pad, tnumb, numb, i, j;
                    148:        Itv  iv;
                    149:        NODE n0, n, ln0, ln;
                    150:
                    151:        boundbody(inp, &up);
                    152:        if (!up) {
                    153:                *rt = 0;
                    154:                return;
                    155:        }
                    156:        Sturm(inp, &sseq);
                    157:        DUPQ(up,low);
                    158:        SGN(low) = -1;
                    159:        chvu = stumq(sseq, up);
                    160:        chvl = stumq(sseq, low);
                    161:        tnumb = abs(chvu - chvl);
                    162:        MKMAT(root, tnumb, 3);
                    163:        pad = -1;
                    164:
                    165:        fctrp(CO,inp,&fctp);
                    166:        for (fctp = NEXT(fctp), i = 0; fctp; fctp = NEXT(fctp)) {
                    167:                p = COEF(fctp);
                    168:                onedeg = DC(p);
                    169:                if ( !cmpq(DEG(onedeg), ONE) ) {
                    170:                        pad++;
                    171:                        if ( !NEXT(onedeg) ) {
                    172:                                BDY(root)[pad][0] = 0;
                    173:                                BDY(root)[pad][1] = 0;
                    174:                                BDY(root)[pad][2] = DEG(fctp);
                    175:                        } else {
                    176:                                divq((Q)COEF(NEXT(onedeg)),(Q)COEF(onedeg),&a);
                    177:                                BDY(root)[pad][0] = a;
                    178:                                BDY(root)[pad][1] = BDY(root)[pad][0];
                    179:                                BDY(root)[pad][2] = DEG(fctp);
                    180:                        }
                    181:                        continue;
                    182:                }
                    183:                boundbody(p, &up);
                    184:                Sturm(p, &sseq);
                    185:                DUPQ(up,low);
                    186:                SGN(low) = -1;
                    187:                chvu = stumq(sseq, up);
                    188:                chvl = stumq(sseq, low);
                    189:                numb = abs(chvu - chvl);
                    190:                separate(DEG(fctp), eps, sseq, up, low, chvu, chvl, root, &pad);
                    191:        }
                    192:        for (i = 0; i < pad; i++) {
                    193:                for (j = i; j <= pad; j++) {
                    194:                        if (cmpq(BDY(root)[i][0], BDY(root)[j][0]) > 0) {
                    195:                                a = BDY(root)[i][0];
                    196:                                BDY(root)[i][0] = BDY(root)[j][0];
                    197:                                BDY(root)[j][0] = a;
                    198:                                a = BDY(root)[i][1];
                    199:                                BDY(root)[i][1] = BDY(root)[j][1];
                    200:                                BDY(root)[j][1] = a;
                    201:                                a = BDY(root)[i][2];
                    202:                                BDY(root)[i][2] = BDY(root)[j][2];
                    203:                                BDY(root)[j][2] = a;
                    204:                        }
                    205:                }
                    206:        }
                    207:        for (i = 0, n0 = 0; i <= pad; i++) {
                    208:                istoitv(BDY(root)[i][0], BDY(root)[i][1], &iv);
                    209:                NEXTNODE(n0,n);
                    210:                MKNODE(ln, BDY(root)[i][2], 0); MKNODE(ln0, iv, ln);
                    211:                MKLIST(listp, ln0);BDY(n) = (pointer)listp;
                    212:        }
                    213:        NEXT(n) = 0;
                    214:        MKLIST(listp,n0);
                    215:        *rt = (pointer)listp;
                    216: }
                    217:
                    218: void
                    219: separate(mult, eps, sseq, up, low, upn, lown, root, padp)
                    220: VECT sseq;
                    221: Q              mult, eps, up, low;
                    222: int    upn, lown;
                    223: MAT    root;
                    224: int    *padp;
                    225: {
                    226:        int de, midn;
                    227:        Q   mid, a, b, c, d, e;
                    228:        P   p;
                    229:
                    230:        de = abs(lown - upn);
                    231:        if (de == 0) return;
                    232:        if (de == 1) {
                    233:                (*padp)++;
                    234:                BDY(root)[*padp][0] = up;
                    235:                BDY(root)[*padp][1] = low;
                    236:                subq( BDY(root)[*padp][1], BDY(root)[*padp][0], &e );
                    237:                SGN(e) = 1;
                    238:                p = (P *)sseq->body[0];
                    239:                while (cmpq(e, eps) > 0) {
                    240:                        addq(BDY(root)[*padp][0], BDY(root)[*padp][1], &c);
                    241:                        divq(c, TWO, &d);
                    242:                        ueval(p, BDY(root)[*padp][1], &a);
                    243:                        ueval(p, d, &b);
                    244:                        if (SGN(a) == SGN(b))
                    245:                                BDY(root)[*padp][1] = d;
                    246:                        else BDY(root)[*padp][0] = d;
                    247:                        subq( BDY(root)[*padp][1], BDY(root)[*padp][0], &e);
                    248:                        SGN(e) = 1;
                    249:                }
                    250:                BDY(root)[*padp][2] = mult;
                    251:                return;
                    252:        }
                    253:        addq(up, low, &mid);
                    254:        divq(mid, TWO, &mid);
                    255:        midn = stumq(sseq, mid);
                    256:        separate(mult, eps, sseq, low, mid, lown, midn, root, padp);
                    257:        separate(mult, eps, sseq, mid, up, midn, upn, root, padp);
                    258: }
                    259:
                    260: void
                    261: Sturm(p, ret)
                    262: P    p;
                    263: VECT *ret;
                    264: {
                    265:        P    g1,g2,q,r,s, *t;
                    266:        Q    a,b,c,d,h,l,m,x;
                    267:        V    v;
                    268:        VECT seq;
                    269:        int  i,j;
                    270:
                    271:        v = VR(p);
                    272:        t = (P *)ALLOCA((deg(v,p)+1)*sizeof(P));
                    273:        g1 = t[0] = p; diffp(CO,p,v,(P *)&a); ptozp((P)a,1,&c,&g2); t[1] = g2;
                    274:        for ( i = 1, h = ONE, x = ONE; ; ) {
                    275:                if ( NUM(g2) ) break;
                    276:                subq(DEG(DC(g1)),DEG(DC(g2)),&d);
                    277:                l = (Q)LC(g2);
                    278:                if ( SGN(l) < 0 ) {
                    279:                        chsgnq(l,&a); l = a;
                    280:                }
                    281:                addq(d,ONE,&a); pwrq(l,a,&b); mulp(CO,(P)b,g1,(P *)&a);
                    282:                divsrp(CO,(P)a,g2,&q,&r);
                    283:                if ( !r ) break;
                    284:                chsgnp(r,&s); r = s; i++;
                    285:                if ( NUM(r) ) {
                    286:                        t[i] = r; break;
                    287:                }
                    288:                pwrq(h,d,&m); g1 = g2;
                    289:                mulq(m,x,&a); divsp(CO,r,(P)a,&g2); t[i] = g2;
                    290:                x = (Q)LC(g1);
                    291:                if ( SGN(x) < 0 ) {
                    292:                        chsgnq(x,&a); x = a;
                    293:                }
                    294:                pwrq(x,d,&a); mulq(a,h,&b); divq(b,m,&h);
                    295:        }
                    296:        MKVECT(seq,i+1);
                    297:        for ( j = 0; j <= i; j++ ) seq->body[j] = (pointer)t[j];
                    298:        *ret = seq;
                    299: }
                    300:
                    301: int
                    302: stumq(s, val)
                    303: VECT s;
                    304: Q val;
                    305: {
                    306:        int len, i, j, c;
                    307:        P   *ss;
                    308:        Q   a, a0;
                    309:
                    310:        len = s->len;
                    311:        ss = (P *)s->body;
                    312:        for ( j = 0; j < len; j++ ){
                    313:                ueval(ss[j],val,&a0);
                    314:                if (a0) break;
                    315:        }
                    316:        for ( i = j++, c =0; i < len; i++) {
                    317:                ueval( ss[i], val, &a);
                    318:                if ( a ) {
                    319:                        if( (SGN(a) > 0 && SGN(a0) < 0) || (SGN(a) < 0 && SGN(a0) > 0) ){
                    320:                                c++;
                    321:                                a0 = a;
                    322:                        }
                    323:                }
                    324:        }
                    325:        return c;
                    326: }
                    327:
                    328: void
                    329: boundbody(p, q)
                    330: P  p;
                    331: Q *q;
                    332: {
                    333:        Q               t, max, tmp;
                    334:        DCP     dc;
                    335:
                    336:        if ( !p )
                    337:                *q = 0;
                    338:        else if ( p->id == O_N )
                    339:                *q = 0;
                    340:        else {
                    341:                NEWQ(tmp);
                    342:                SGN(tmp)=1;
                    343:                for ( dc = DC(p), max=0; dc; dc = NEXT(dc) ) {
                    344:                        t = (Q)COEF(dc);
                    345:                        NM(tmp)=NM(t);
                    346:                        DN(tmp)=DN(t);
                    347:                        if ( cmpq(tmp, max) > 0 ) DUPQ(tmp, max);
                    348:                }
                    349:                addq(ONE, max, q);
                    350:        }
                    351: }
                    352:
                    353: void
                    354: ueval(p, q, rp)
                    355: P p;
                    356: Q q;
                    357: Q *rp;
                    358: {
                    359:        Q   d, d1, a, b, t;
                    360:        Q   deg, da;
                    361:        Q   nm, dn;
                    362:        DCP dc;
                    363:
                    364:        if ( !p ) *rp = 0;
                    365:        else if ( NUM(p) ) *rp = (Q)p;
                    366:        else {
                    367:                if ( q ) {
                    368:                        NTOQ( DN(q), 1, dn );
                    369:                        NTOQ( NM(q), SGN(q), nm );
                    370:                } else {
                    371:                        dn = 0;
                    372:                        nm = 0;
                    373:                }
                    374:                if ( !dn ) {
                    375:                        dc = DC(p); t = (Q)COEF(dc);
                    376:                        for ( d = DEG(dc), dc = NEXT(dc); dc; d = DEG(dc), dc= NEXT(dc) ) {
                    377:                                subq(d, DEG(dc), &d1); pwrq(nm, d1, &a);
                    378:                                mulq(t,a,&b); addq(b,(Q)COEF(dc),&t);
                    379:                        }
                    380:                        if ( d ) {
                    381:                                pwrq(nm,d,&a); mulq(t,a,&b); t = b;
                    382:                        }
                    383:                        *rp = t;
                    384:                } else {
                    385:                        dc = DC(p); t = (Q)COEF(dc);
                    386:                        for ( d=deg= DEG(dc), dc = NEXT(dc); dc; d = DEG(dc), dc= NEXT(dc) ) {
                    387:                                subq(d, DEG(dc), &d1); pwrq(nm, d1, &a);
                    388:                                mulq(t,a,&b);
                    389:                                subq(deg, DEG(dc), &d1); pwrq(dn, d1, &a);
                    390:                                mulq(a, (Q)COEF(dc), &da);
                    391:                                addq(b,da,&t);
                    392:                        }
                    393:                        if ( d ) {
                    394:                                pwrq(nm,d,&a); mulq(t,a,&b); t = b;
                    395:                        }
                    396:                        *rp = t;
                    397:                }
                    398:        }
                    399: }
                    400: #endif

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