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

Annotation of OpenXM_contrib2/asir2000/engine/Hgfs.c, Revision 1.2

1.2     ! noro        1: /* $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2000/engine/Hgfs.c,v 1.1 2001/06/20 09:32:13 noro Exp $ */
1.1       noro        2:
                      3: #include "ca.h"
                      4:
                      5: struct p_pair {
                      6:        UM p0;
                      7:        UM p1;
                      8:        struct p_pair *next;
                      9: };
                     10:
                     11: void canzassf(UM,int,UM *);
                     12: void lnfsf(int,UM,UM,struct p_pair *,UM,UM);
                     13: void minipolysf(UM,UM,UM);
                     14: void czsfum(UM,UM *);
                     15: void gensqfrsfum(UM,DUM);
                     16:
                     17: void fctrsf(p,dcp)
                     18: P p;
                     19: DCP *dcp;
                     20: {
                     21:        int n,i,j,k;
                     22:        DCP dc,dc0;
                     23:        P lc;
                     24:        P zp;
                     25:        UM mp;
                     26:        UM *tl;
                     27:        struct oDUM *udc,*udc1;
                     28:
                     29:        simp_ff(p,&zp); p = zp;
                     30:        if ( !p ) {
                     31:                *dcp = 0; return;
                     32:        }
                     33:        mp = W_UMALLOC(UDEG(p));
                     34:        ptosfum(p,mp);
                     35:        if ( (n = DEG(mp)) < 0 ) {
                     36:                *dcp = 0; return;
                     37:        } else if ( n == 0 ) {
                     38:                NEWDC(dc); COEF(dc) = p; DEG(dc) = ONE;
                     39:                NEXT(dc) = 0; *dcp = dc;
                     40:                return;
                     41:        }
                     42:        lc = COEF(DC(p));
                     43:        if ( !_isonesf(COEF(mp)[n]) ) {
                     44:                monicsfum(mp);
                     45:        }
                     46:
                     47:        W_CALLOC(n+1,struct oDUM,udc);
                     48:        gensqfrsfum(mp,udc);
                     49:
                     50:        tl = (UM *)ALLOCA((n+1)*sizeof(UM));
                     51:        W_CALLOC(DEG(mp)+1,struct oDUM,udc1);
                     52:
                     53:        for ( i = 0,j = 0; udc[i].f; i++ )
                     54:                if ( DEG(udc[i].f) == 1 ) {
                     55:                        udc1[j].f = udc[i].f; udc1[j].n = udc[i].n; j++;
                     56:                } else {
                     57:                        bzero((char *)tl,(n+1)*sizeof(UM));
                     58:                        czsfum(udc[i].f,tl);
                     59:                        for ( k = 0; tl[k]; k++, j++ ) {
                     60:                                udc1[j].f = tl[k]; udc1[j].n = udc[i].n;
                     61:                        }
                     62:                }
                     63:        udc = udc1;
                     64:        NEWDC(dc0); COEF(dc0) = lc; DEG(dc0) = ONE; dc = dc0;
                     65:        for ( n = 0; udc[n].f; n++ ) {
                     66:                NEWDC(NEXT(dc)); dc = NEXT(dc);
                     67:                STOQ(udc[n].n,DEG(dc)); sfumtop(VR(p),udc[n].f,&COEF(dc));
                     68:        }
                     69:        NEXT(dc) = 0; *dcp = dc0;
                     70: }
                     71:
                     72: void gensqfrsfum(p,dc)
                     73: UM p;
                     74: struct oDUM *dc;
                     75: {
                     76:        int n,i,j,d,mod;
                     77:        UM t,s,g,f,f1,b;
                     78:
                     79:        if ( (n = DEG(p)) == 1 ) {
                     80:                dc[0].f = UMALLOC(DEG(p)); cpyum(p,dc[0].f); dc[0].n = 1;
                     81:                return;
                     82:        }
                     83:        t = W_UMALLOC(n); s = W_UMALLOC(n); g = W_UMALLOC(n);
                     84:        f = W_UMALLOC(n); f1 = W_UMALLOC(n); b = W_UMALLOC(n);
                     85:        diffsfum(p,t); cpyum(p,s); gcdsfum(t,s,g);
                     86:        if ( !DEG(g) ) {
                     87:                dc[0].f = UMALLOC(DEG(p)); cpyum(p,dc[0].f); dc[0].n = 1;
                     88:                return;
                     89:        }
                     90:        cpyum(p,b); cpyum(p,t); divsfum(t,g,f);
                     91:        for ( i = 0, d = 0; DEG(f); i++ ) {
                     92:                while ( 1 ) {
                     93:                        cpyum(b,t);
                     94:                        if ( divsfum(t,f,s) >= 0 )
                     95:                                break;
                     96:                        else {
                     97:                                cpyum(s,b); d++;
                     98:                        }
                     99:                }
                    100:                cpyum(b,t); cpyum(f,s); gcdsfum(t,s,f1);
                    101:                divsfum(f,f1,s); cpyum(f1,f);
                    102:                dc[i].f = UMALLOC(DEG(s)); cpyum(s,dc[i].f); dc[i].n = d;
                    103:        }
                    104:        mod = characteristic_sf();
                    105:        if ( DEG(b) > 0 ) {
                    106:                d = 1;
                    107:                while ( 1 ) {
                    108:                        cpyum(b,t);
                    109:                        for ( j = DEG(t); j >= 0; j-- )
                    110:                                if ( COEF(t)[j] && (j % mod) )
                    111:                                        break;
                    112:                        if ( j >= 0 )
                    113:                                break;
                    114:                        else {
                    115:                                DEG(s) = DEG(t)/mod;
                    116:                                for ( j = 0; j <= DEG(t); j++ )
                    117:                                        COEF(s)[j] = COEF(t)[j*mod];
                    118:                                cpyum(s,b); d *= mod;
                    119:                        }
                    120:                }
                    121:                gensqfrsfum(b,dc+i);
                    122:                for ( j = i; dc[j].f; j++ )
                    123:                        dc[j].n *= d;
                    124:        }
                    125: }
                    126:
                    127: void randsfum(d,p)
                    128: int d;
                    129: UM p;
                    130: {
                    131:        int i;
                    132:
1.2     ! noro      133:        for ( i = 0; i < d; i++ )
1.1       noro      134:                COEF(p)[i] = _randomsf();
1.2     ! noro      135:        for ( i = d-1; i >= 0 && !COEF(p)[i]; i-- );
        !           136:        p->d = i;
1.1       noro      137: }
                    138:
                    139: void pwrmodsfum(p,e,f,pr)
                    140: int e;
                    141: UM p,f,pr;
                    142: {
                    143:        UM wt,ws,q;
                    144:
                    145:        if ( e == 0 ) {
                    146:                DEG(pr) = 0; COEF(pr)[0] = _onesf();
                    147:        } else if ( DEG(p) < 0 )
                    148:                DEG(pr) = -1;
                    149:        else if ( e == 1 ) {
                    150:                q = W_UMALLOC(DEG(p)); cpyum(p,pr);
                    151:                DEG(pr) = divsfum(pr,f,q);
                    152:        } else if ( DEG(p) == 0 ) {
                    153:                DEG(pr) = 0; COEF(pr)[0] = _pwrsf(COEF(p)[0],e);
                    154:        } else {
                    155:                wt = W_UMALLOC(2*DEG(f)); ws = W_UMALLOC(2*DEG(f));
                    156:                q = W_UMALLOC(2*DEG(f));
                    157:                pwrmodsfum(p,e/2,f,wt);
                    158:                if ( !(e%2) )  {
                    159:                        mulsfum(wt,wt,pr); DEG(pr) = divsfum(pr,f,q);
                    160:                } else {
                    161:                        mulsfum(wt,wt,ws);
                    162:                        DEG(ws) = divsfum(ws,f,q);
                    163:                        mulsfum(ws,p,pr);
                    164:                        DEG(pr) = divsfum(pr,f,q);
                    165:                }
                    166:        }
                    167: }
                    168:
1.2     ! noro      169: void spwrsfum(m,f,e,r)
1.1       noro      170: UM f,m,r;
                    171: N e;
                    172: {
                    173:        UM t,s,q;
                    174:        N e1;
                    175:        int a;
                    176:
                    177:        if ( !e ) {
                    178:                DEG(r) = 0; COEF(r)[0] = _onesf();
                    179:        } else if ( UNIN(e) )
                    180:                cpyum(f,r);
                    181:        else {
                    182:                a = divin(e,2,&e1);
1.2     ! noro      183:                t = W_UMALLOC(2*DEG(m)); spwrsfum(m,f,e1,t);
1.1       noro      184:                s = W_UMALLOC(2*DEG(m)); q = W_UMALLOC(2*DEG(m));
                    185:                mulsfum(t,t,s); DEG(s) = divsfum(s,m,q);
                    186:                if ( a ) {
                    187:                        mulsfum(s,f,t); DEG(t) = divsfum(t,m,q); cpyum(t,r);
                    188:         } else
                    189:                        cpyum(s,r);
                    190:        }
                    191: }
                    192:
1.2     ! noro      193: void tracemodsfum(m,f,e,r)
        !           194: UM f,m,r;
        !           195: int e;
        !           196: {
        !           197:        UM t,s,q,u;
        !           198:        int i;
        !           199:
        !           200:        q = W_UMALLOC(2*DEG(m)+DEG(f)); /* XXX */
        !           201:        t = W_UMALLOC(2*DEG(m));
        !           202:        s = W_UMALLOC(2*DEG(m));
        !           203:        u = W_UMALLOC(2*DEG(m));
        !           204:        DEG(f) = divsfum(f,m,q);
        !           205:        cpyum(f,s);
        !           206:        cpyum(f,t);
        !           207:        for ( i = 1; i < e; i++ ) {
        !           208:                mulsfum(t,t,u);
        !           209:                DEG(u) = divsfum(u,m,q); cpyum(u,t);
        !           210:                addsfum(t,s,u); cpyum(u,s);
        !           211:        }
        !           212:        cpyum(s,r);
        !           213: }
        !           214:
1.1       noro      215: void make_qmatsf(p,tab,mp)
                    216: UM p;
                    217: UM *tab;
                    218: int ***mp;
                    219: {
                    220:        int n,i,j;
                    221:        int *c;
                    222:        UM q,r;
                    223:        int **mat;
                    224:        int one;
                    225:
                    226:        n = DEG(p);
                    227:        *mp = mat = almat(n,n);
                    228:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                    229:                r = W_UMALLOC(DEG(tab[j])); q = W_UMALLOC(DEG(tab[j]));
                    230:                cpyum(tab[j],r); DEG(r) = divsfum(r,p,q);
                    231:                for ( i = 0, c = COEF(r); i <= DEG(r); i++ )
                    232:                        mat[i][j] = c[i];
                    233:        }
                    234:        one = _onesf();
                    235:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                    236:                mat[i][i] = _subsf(mat[i][i],one);
                    237: }
                    238:
                    239: void nullsf(mat,n,ind)
                    240: int **mat;
                    241: int *ind;
                    242: int n;
                    243: {
                    244:        int i,j,l,s,h,inv;
                    245:        int *t,*u;
                    246:
                    247:        bzero((char *)ind,n*sizeof(int));
                    248:        ind[0] = 0;
                    249:        for ( i = j = 0; j < n; i++, j++ ) {
                    250:                for ( ; j < n; j++ ) {
                    251:                        for ( l = i; l < n; l++ )
                    252:                                if ( mat[l][j] )
                    253:                                        break;
                    254:                        if ( l < n ) {
                    255:                                t = mat[i]; mat[i] = mat[l]; mat[l] = t; break;
                    256:                        } else
                    257:                                ind[j] = 1;
                    258:                }
                    259:                if ( j == n )
                    260:                        break;
                    261:                inv = _invsf(mat[i][j]);
                    262:                for ( s = j, t = mat[i]; s < n; s++ )
                    263:                        t[s] = _mulsf(t[s],inv);
                    264:                for ( l = 0; l < n; l++ ) {
                    265:                        if ( l == i )
                    266:                                continue;
                    267:                        u = mat[l]; h = _chsgnsf(u[j]);
                    268:                        for ( s = j; s < n; s++ )
                    269:                                u[s] = _addsf(_mulsf(h,t[s]),u[s]);
                    270:                }
                    271:        }
                    272: }
                    273:
                    274: void null_to_solsf(mat,ind,n,r)
                    275: int **mat;
                    276: int *ind;
                    277: int n;
                    278: UM *r;
                    279: {
                    280:        int i,j,k,l;
                    281:        int *c;
                    282:        UM w;
                    283:
                    284:        for ( i = 0, l = 0; i < n; i++ ) {
                    285:                if ( !ind[i] )
                    286:                        continue;
                    287:                w = UMALLOC(n);
                    288:                for ( j = k = 0, c = COEF(w); j < n; j++ )
                    289:                        if ( ind[j] )
                    290:                                c[j] = 0;
                    291:                        else
                    292:                                c[j] = mat[k++][i];
                    293:                c[i] = _chsgnsf(_onesf());
                    294:                for ( j = n; j >= 0; j-- )
                    295:                        if ( c[j] )
                    296:                                break;
                    297:                DEG(w) = j;
                    298:                r[l++] = w;
                    299:        }
                    300: }
                    301: /*
                    302: make_qmatsf(p,tab,mp)
                    303: nullsf(mat,n,ind)
                    304: null_to_solsf(ind,n,r)
                    305: */
                    306:
                    307: void czsfum(f,r)
                    308: UM f,*r;
                    309: {
                    310:        int i,j;
                    311:        int d,n,ord;
                    312:        UM s,t,u,v,w,g,x,m,q;
                    313:        UM *base;
                    314:
                    315:        n = DEG(f); base = (UM *)ALLOCA(n*sizeof(UM));
                    316:        bzero((char *)base,n*sizeof(UM));
                    317:
                    318:        w = W_UMALLOC(2*n); q = W_UMALLOC(2*n); m = W_UMALLOC(2*n);
                    319:
                    320:        base[0] = W_UMALLOC(0); DEG(base[0]) = 0; COEF(base[0])[0] = _onesf();
                    321:
                    322:        t = W_UMALLOC(1); DEG(t) = 1; COEF(t)[0] = 0; COEF(t)[1] = _onesf();
                    323:
                    324:        ord = field_order_sf();
                    325:        pwrmodsfum(t,ord,f,w);
                    326:        base[1] = W_UMALLOC(DEG(w));
                    327:        cpyum(w,base[1]);
                    328:
                    329:        for ( i = 2; i < n; i++ ) {
                    330:                mulsfum(base[i-1],base[1],m);
                    331:                DEG(m) = divsfum(m,f,q);
                    332:                base[i] = W_UMALLOC(DEG(m)); cpyum(m,base[i]);
                    333:        }
                    334:
                    335:        v = W_UMALLOC(n); cpyum(f,v);
                    336:        DEG(w) = 1; COEF(w)[0] = 0; COEF(w)[1] = _onesf();
                    337:        x = W_UMALLOC(1); DEG(x) = 1; COEF(x)[0] = 0; COEF(x)[1] = _onesf();
                    338:        t = W_UMALLOC(n); s = W_UMALLOC(n); u = W_UMALLOC(n); g = W_UMALLOC(n);
                    339:
                    340:        for ( j = 0, d = 1; 2*d <= DEG(v); d++ ) {
                    341:                for ( DEG(t) = -1, i = 0; i <= DEG(w); i++ )
                    342:                        if ( COEF(w)[i] ) {
                    343:                                mulssfum(base[i],COEF(w)[i],s);
                    344:                                addsfum(s,t,u); cpyum(u,t);
                    345:                        }
                    346:                cpyum(t,w); cpyum(v,s); subsfum(w,x,t);
                    347:                gcdsfum(s,t,g);
                    348:                if ( DEG(g) >= 1 ) {
                    349:                        berlekampsf(g,d,base,r+j); j += DEG(g)/d;
                    350:                        divsfum(v,g,q); cpyum(q,v);
                    351:                        DEG(w) = divsfum(w,v,q);
                    352:                        for ( i = 0; i < DEG(v); i++ )
                    353:                                DEG(base[i]) = divsfum(base[i],v,q);
                    354:                }
                    355:        }
                    356:        if ( DEG(v) ) {
                    357:                r[j] = UMALLOC(DEG(v)); cpyum(v,r[j]); j++;
                    358:        }
                    359:        r[j] = 0;
                    360: }
                    361:
                    362: int berlekampsf(p,df,tab,r)
                    363: UM p;
                    364: int df;
                    365: UM *tab,*r;
                    366: {
                    367:        int n,i,j,k,nf,d,nr;
                    368:        int **mat;
                    369:        int *ind;
                    370:        UM mp,w,q,gcd,w1,w2;
                    371:        UM *u;
                    372:        int *root;
                    373:
                    374:        n = DEG(p);
                    375:        ind = ALLOCA(n*sizeof(int));
                    376:        make_qmatsf(p,tab,&mat);
                    377:        nullsf(mat,n,ind);
                    378:        for ( i = 0, d = 0; i < n; i++ )
                    379:                if ( ind[i] )
                    380:                        d++;
                    381:        if ( d == 1 ) {
                    382:                r[0] = UMALLOC(n); cpyum(p,r[0]); return 1;
                    383:        }
                    384:        u = ALLOCA(d*sizeof(UM *));
                    385:        r[0] = UMALLOC(n); cpyum(p,r[0]);
                    386:        null_to_solsf(mat,ind,n,u);
                    387:        root = ALLOCA(d*sizeof(int));
                    388:        w = W_UMALLOC(n); mp = W_UMALLOC(d);
                    389:        w1 = W_UMALLOC(n); w2 = W_UMALLOC(n);
                    390:        for ( i = 1, nf = 1; i < d; i++ ) {
                    391:                minipolysf(u[i],p,mp);
                    392:                nr = find_rootsf(mp,root);
                    393:                for ( j = 0; j < nf; j++ ) {
                    394:                        if ( DEG(r[j]) == df )
                    395:                                continue;
                    396:                        for ( k = 0; k < nr; k++ ) {
                    397:                                cpyum(u[i],w1); cpyum(r[j],w2);
                    398:                                COEF(w1)[0] = _chsgnsf(root[k]);
                    399:                                gcdsfum(w1,w2,w);
                    400:                                if ( DEG(w) > 0 && DEG(w) < DEG(r[j]) ) {
                    401:                                        gcd = UMALLOC(DEG(w));
                    402:                                        q = UMALLOC(DEG(r[j])-DEG(w));
                    403:                                        cpyum(w,gcd); divsfum(r[j],w,q);
                    404:                                        r[j] = q; r[nf++] = gcd;
                    405:                                }
                    406:                                if ( nf == d )
                    407:                                        return d;
                    408:                        }
                    409:                }
                    410:        }
                    411: }
                    412:
                    413: void minipolysf(f,p,mp)
                    414: UM f,p,mp;
                    415: {
                    416:        struct p_pair *list,*l,*l1,*lprev;
                    417:        int n,d;
                    418:        UM u,p0,p1,np0,np1,q,w;
                    419:
                    420:        list = (struct p_pair *)MALLOC(sizeof(struct p_pair));
                    421:        list->p0 = u = W_UMALLOC(0); DEG(u) = 0; COEF(u)[0] = _onesf();
                    422:        list->p1 = W_UMALLOC(0); cpyum(list->p0,list->p1);
                    423:        list->next = 0;
                    424:        n = DEG(p); w = UMALLOC(2*n);
                    425:        p0 = UMALLOC(2*n); cpyum(list->p0,p0);
                    426:        p1 = UMALLOC(2*n); cpyum(list->p1,p1);
                    427:        q = W_UMALLOC(2*n);
                    428:        while ( 1 ) {
                    429:                COEF(p0)[DEG(p0)] = 0; DEG(p0)++; COEF(p0)[DEG(p0)] = _onesf();
                    430:                mulsfum(f,p1,w); DEG(w) = divsfum(w,p,q); cpyum(w,p1);
                    431:                np0 = UMALLOC(n); np1 = UMALLOC(n);
                    432:                lnfsf(n,p0,p1,list,np0,np1);
                    433:                if ( DEG(np1) < 0 ) {
                    434:                        cpyum(np0,mp); return;
                    435:                } else {
                    436:                        l1 = (struct p_pair *)MALLOC(sizeof(struct p_pair));
                    437:                        l1->p0 = np0; l1->p1 = np1;
                    438:                        for ( l = list, lprev = 0, d = DEG(np1);
                    439:                                l && (DEG(l->p1) > d); lprev = l, l = l->next );
                    440:                        if ( lprev ) {
                    441:                                lprev->next = l1; l1->next = l;
                    442:                        } else {
                    443:                                l1->next = list; list = l1;
                    444:                        }
                    445:                }
                    446:        }
                    447: }
                    448:
                    449: void lnfsf(n,p0,p1,list,np0,np1)
                    450: int n;
                    451: UM p0,p1;
                    452: struct p_pair *list;
                    453: UM np0,np1;
                    454: {
                    455:        int inv,h,d1;
                    456:        UM t0,t1,s0,s1;
                    457:        struct p_pair *l;
                    458:
                    459:        cpyum(p0,np0); cpyum(p1,np1);
                    460:        t0 = W_UMALLOC(n); t1 = W_UMALLOC(n);
                    461:        s0 = W_UMALLOC(n); s1 = W_UMALLOC(n);
                    462:        for ( l = list; l; l = l->next ) {
                    463:                d1 = DEG(np1);
                    464:                if ( d1 == DEG(l->p1) ) {
                    465:                        h = _divsf(COEF(np1)[d1],_chsgnsf(COEF(l->p1)[d1]));
                    466:                        mulssfum(l->p0,h,t0); addsfum(np0,t0,s0); cpyum(s0,np0);
                    467:                        mulssfum(l->p1,h,t1); addsfum(np1,t1,s1); cpyum(s1,np1);
                    468:                }
                    469:        }
                    470: }
                    471:
                    472: int find_rootsf(p,root)
                    473: UM p;
                    474: int *root;
                    475: {
                    476:        UM *r;
                    477:        int i,j,n;
                    478:
                    479:        n = DEG(p);
                    480:        r = ALLOCA((DEG(p))*sizeof(UM));
                    481:        canzassf(p,1,r);
                    482:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                    483:                root[i] = _chsgnsf(COEF(r[i])[0]);
                    484:        return n;
                    485: }
                    486:
                    487: void canzassf(f,d,r)
                    488: UM f,*r;
                    489: int d;
                    490: {
                    491:        UM t,s,u,w,g,o;
                    492:        N n1,n2,n3,n4,n5;
                    493:        UM *b;
1.2     ! noro      494:        int n,m,i,q,ed;
1.1       noro      495:
                    496:        if ( DEG(f) == d ) {
                    497:                r[0] = UMALLOC(d); cpyum(f,r[0]);
                    498:                return;
                    499:        } else {
                    500:                n = DEG(f); b = (UM *)ALLOCA(n*sizeof(UM));
                    501:                bzero((char *)b,n*sizeof(UM));
                    502:
                    503:                t = W_UMALLOC(2*d);
                    504:                s = W_UMALLOC(DEG(f)); u = W_UMALLOC(DEG(f));
                    505:                w = W_UMALLOC(DEG(f)); g = W_UMALLOC(DEG(f));
                    506:                o = W_UMALLOC(0); DEG(o) = 0; COEF(o)[0] = _onesf();
                    507:                q = field_order_sf();
1.2     ! noro      508:                if ( q % 2 ) {
        !           509:                        STON(q,n1); pwrn(n1,d,&n2); subn(n2,ONEN,&n3);
        !           510:                        STON(2,n4); divsn(n3,n4,&n5);
        !           511:                } else
        !           512:                        ed = d*extdeg_sf();
1.1       noro      513:                while ( 1 ) {
1.2     ! noro      514:                        randsfum(2*d,t);
        !           515:                        if ( q % 2 ) {
        !           516:                                spwrsfum(f,t,n5,s); subsfum(s,o,u);
        !           517:                        } else
        !           518:                                tracemodsfum(f,t,ed,u);
        !           519:                        cpyum(f,w);
        !           520:                        gcdsfum(w,u,g);
1.1       noro      521:                        if ( (DEG(g) >= 1) && (DEG(g) < DEG(f)) ) {
                    522:                                canzassf(g,d,r);
                    523:                                cpyum(f,w); divsfum(w,g,s);
                    524:                                canzassf(s,d,r+DEG(g)/d);
                    525:                                return;
                    526:                        }
                    527:                }
                    528:        }
                    529: }
                    530:

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