[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 1.20

1.20    ! noro        1: /* $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2000/engine/Hgfs.c,v 1.19 2001/10/30 07:25:58 noro Exp $ */
1.1       noro        2:
                      3: #include "ca.h"
                      4:
1.18      noro        5: void lnfsf(int n,UM p0,UM p1,struct p_pair *list,UM np0,UM np1);
1.20    ! noro        6: void extractcoefbm(BM f,int dx,UM r);
1.1       noro        7:
1.18      noro        8: int comp_dum(DUM a,DUM b)
1.12      noro        9: {
                     10:        if ( DEG(a->f) > DEG(b->f) )
                     11:                return -1;
                     12:        else if ( DEG(a->f) < DEG(b->f) )
                     13:                return 1;
                     14:        else
                     15:                return 0;
                     16: }
                     17:
1.18      noro       18: void fctrsf(P p,DCP *dcp)
1.1       noro       19: {
                     20:        int n,i,j,k;
                     21:        DCP dc,dc0;
                     22:        P lc;
                     23:        UM mp;
                     24:        UM *tl;
1.18      noro       25:        Obj obj;
1.1       noro       26:        struct oDUM *udc,*udc1;
                     27:
1.18      noro       28:        simp_ff((Obj)p,&obj); p = (P)obj;
1.1       noro       29:        if ( !p ) {
                     30:                *dcp = 0; return;
                     31:        }
                     32:        mp = W_UMALLOC(UDEG(p));
                     33:        ptosfum(p,mp);
                     34:        if ( (n = DEG(mp)) < 0 ) {
                     35:                *dcp = 0; return;
                     36:        } else if ( n == 0 ) {
                     37:                NEWDC(dc); COEF(dc) = p; DEG(dc) = ONE;
                     38:                NEXT(dc) = 0; *dcp = dc;
                     39:                return;
                     40:        }
                     41:        lc = COEF(DC(p));
                     42:        if ( !_isonesf(COEF(mp)[n]) ) {
                     43:                monicsfum(mp);
                     44:        }
                     45:
                     46:        W_CALLOC(n+1,struct oDUM,udc);
                     47:        gensqfrsfum(mp,udc);
                     48:
                     49:        tl = (UM *)ALLOCA((n+1)*sizeof(UM));
                     50:        W_CALLOC(DEG(mp)+1,struct oDUM,udc1);
                     51:
                     52:        for ( i = 0,j = 0; udc[i].f; i++ )
                     53:                if ( DEG(udc[i].f) == 1 ) {
                     54:                        udc1[j].f = udc[i].f; udc1[j].n = udc[i].n; j++;
                     55:                } else {
                     56:                        bzero((char *)tl,(n+1)*sizeof(UM));
                     57:                        czsfum(udc[i].f,tl);
                     58:                        for ( k = 0; tl[k]; k++, j++ ) {
                     59:                                udc1[j].f = tl[k]; udc1[j].n = udc[i].n;
                     60:                        }
                     61:                }
                     62:        udc = udc1;
1.12      noro       63:        for ( i = 0; udc[i].f; i++ );
                     64:        qsort(udc,i,sizeof(struct oDUM),
                     65:                (int (*)(const void *,const void *))comp_dum);
                     66:
1.1       noro       67:        NEWDC(dc0); COEF(dc0) = lc; DEG(dc0) = ONE; dc = dc0;
                     68:        for ( n = 0; udc[n].f; n++ ) {
                     69:                NEWDC(NEXT(dc)); dc = NEXT(dc);
                     70:                STOQ(udc[n].n,DEG(dc)); sfumtop(VR(p),udc[n].f,&COEF(dc));
                     71:        }
                     72:        NEXT(dc) = 0; *dcp = dc0;
                     73: }
                     74:
1.18      noro       75: void gensqfrsfum(UM p,struct oDUM *dc)
1.1       noro       76: {
                     77:        int n,i,j,d,mod;
                     78:        UM t,s,g,f,f1,b;
                     79:
                     80:        if ( (n = DEG(p)) == 1 ) {
                     81:                dc[0].f = UMALLOC(DEG(p)); cpyum(p,dc[0].f); dc[0].n = 1;
                     82:                return;
                     83:        }
                     84:        t = W_UMALLOC(n); s = W_UMALLOC(n); g = W_UMALLOC(n);
                     85:        f = W_UMALLOC(n); f1 = W_UMALLOC(n); b = W_UMALLOC(n);
                     86:        diffsfum(p,t); cpyum(p,s); gcdsfum(t,s,g);
                     87:        if ( !DEG(g) ) {
                     88:                dc[0].f = UMALLOC(DEG(p)); cpyum(p,dc[0].f); dc[0].n = 1;
                     89:                return;
                     90:        }
                     91:        cpyum(p,b); cpyum(p,t); divsfum(t,g,f);
                     92:        for ( i = 0, d = 0; DEG(f); i++ ) {
                     93:                while ( 1 ) {
                     94:                        cpyum(b,t);
                     95:                        if ( divsfum(t,f,s) >= 0 )
                     96:                                break;
                     97:                        else {
                     98:                                cpyum(s,b); d++;
                     99:                        }
                    100:                }
                    101:                cpyum(b,t); cpyum(f,s); gcdsfum(t,s,f1);
                    102:                divsfum(f,f1,s); cpyum(f1,f);
                    103:                dc[i].f = UMALLOC(DEG(s)); cpyum(s,dc[i].f); dc[i].n = d;
                    104:        }
                    105:        mod = characteristic_sf();
                    106:        if ( DEG(b) > 0 ) {
                    107:                d = 1;
                    108:                while ( 1 ) {
                    109:                        cpyum(b,t);
                    110:                        for ( j = DEG(t); j >= 0; j-- )
                    111:                                if ( COEF(t)[j] && (j % mod) )
                    112:                                        break;
                    113:                        if ( j >= 0 )
                    114:                                break;
                    115:                        else {
                    116:                                DEG(s) = DEG(t)/mod;
                    117:                                for ( j = 0; j <= DEG(t); j++ )
                    118:                                        COEF(s)[j] = COEF(t)[j*mod];
                    119:                                cpyum(s,b); d *= mod;
                    120:                        }
                    121:                }
                    122:                gensqfrsfum(b,dc+i);
                    123:                for ( j = i; dc[j].f; j++ )
                    124:                        dc[j].n *= d;
                    125:        }
                    126: }
                    127:
1.18      noro      128: void randsfum(int d,UM p)
1.1       noro      129: {
                    130:        int i;
                    131:
1.2       noro      132:        for ( i = 0; i < d; i++ )
1.1       noro      133:                COEF(p)[i] = _randomsf();
1.2       noro      134:        for ( i = d-1; i >= 0 && !COEF(p)[i]; i-- );
                    135:        p->d = i;
1.1       noro      136: }
                    137:
1.18      noro      138: void pwrmodsfum(UM p,int e,UM f,UM pr)
1.1       noro      139: {
                    140:        UM wt,ws,q;
                    141:
                    142:        if ( e == 0 ) {
                    143:                DEG(pr) = 0; COEF(pr)[0] = _onesf();
                    144:        } else if ( DEG(p) < 0 )
                    145:                DEG(pr) = -1;
                    146:        else if ( e == 1 ) {
                    147:                q = W_UMALLOC(DEG(p)); cpyum(p,pr);
                    148:                DEG(pr) = divsfum(pr,f,q);
                    149:        } else if ( DEG(p) == 0 ) {
                    150:                DEG(pr) = 0; COEF(pr)[0] = _pwrsf(COEF(p)[0],e);
                    151:        } else {
                    152:                wt = W_UMALLOC(2*DEG(f)); ws = W_UMALLOC(2*DEG(f));
                    153:                q = W_UMALLOC(2*DEG(f));
                    154:                pwrmodsfum(p,e/2,f,wt);
                    155:                if ( !(e%2) )  {
                    156:                        mulsfum(wt,wt,pr); DEG(pr) = divsfum(pr,f,q);
                    157:                } else {
                    158:                        mulsfum(wt,wt,ws);
                    159:                        DEG(ws) = divsfum(ws,f,q);
                    160:                        mulsfum(ws,p,pr);
                    161:                        DEG(pr) = divsfum(pr,f,q);
                    162:                }
                    163:        }
                    164: }
                    165:
1.18      noro      166: void spwrsfum(UM m,UM f,N e,UM r)
1.1       noro      167: {
                    168:        UM t,s,q;
                    169:        N e1;
                    170:        int a;
                    171:
                    172:        if ( !e ) {
                    173:                DEG(r) = 0; COEF(r)[0] = _onesf();
                    174:        } else if ( UNIN(e) )
                    175:                cpyum(f,r);
                    176:        else {
                    177:                a = divin(e,2,&e1);
1.2       noro      178:                t = W_UMALLOC(2*DEG(m)); spwrsfum(m,f,e1,t);
1.1       noro      179:                s = W_UMALLOC(2*DEG(m)); q = W_UMALLOC(2*DEG(m));
                    180:                mulsfum(t,t,s); DEG(s) = divsfum(s,m,q);
                    181:                if ( a ) {
                    182:                        mulsfum(s,f,t); DEG(t) = divsfum(t,m,q); cpyum(t,r);
                    183:         } else
                    184:                        cpyum(s,r);
                    185:        }
                    186: }
                    187:
1.18      noro      188: void tracemodsfum(UM m,UM f,int e,UM r)
1.2       noro      189: {
                    190:        UM t,s,q,u;
                    191:        int i;
                    192:
                    193:        q = W_UMALLOC(2*DEG(m)+DEG(f)); /* XXX */
                    194:        t = W_UMALLOC(2*DEG(m));
                    195:        s = W_UMALLOC(2*DEG(m));
                    196:        u = W_UMALLOC(2*DEG(m));
                    197:        DEG(f) = divsfum(f,m,q);
                    198:        cpyum(f,s);
                    199:        cpyum(f,t);
                    200:        for ( i = 1; i < e; i++ ) {
                    201:                mulsfum(t,t,u);
                    202:                DEG(u) = divsfum(u,m,q); cpyum(u,t);
                    203:                addsfum(t,s,u); cpyum(u,s);
                    204:        }
                    205:        cpyum(s,r);
                    206: }
                    207:
1.18      noro      208: void make_qmatsf(UM p,UM *tab,int ***mp)
1.1       noro      209: {
                    210:        int n,i,j;
                    211:        int *c;
                    212:        UM q,r;
                    213:        int **mat;
                    214:        int one;
                    215:
                    216:        n = DEG(p);
                    217:        *mp = mat = almat(n,n);
                    218:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                    219:                r = W_UMALLOC(DEG(tab[j])); q = W_UMALLOC(DEG(tab[j]));
                    220:                cpyum(tab[j],r); DEG(r) = divsfum(r,p,q);
                    221:                for ( i = 0, c = COEF(r); i <= DEG(r); i++ )
                    222:                        mat[i][j] = c[i];
                    223:        }
                    224:        one = _onesf();
                    225:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                    226:                mat[i][i] = _subsf(mat[i][i],one);
                    227: }
                    228:
1.18      noro      229: void nullsf(int **mat,int n,int *ind)
1.1       noro      230: {
                    231:        int i,j,l,s,h,inv;
                    232:        int *t,*u;
                    233:
                    234:        bzero((char *)ind,n*sizeof(int));
                    235:        ind[0] = 0;
                    236:        for ( i = j = 0; j < n; i++, j++ ) {
                    237:                for ( ; j < n; j++ ) {
                    238:                        for ( l = i; l < n; l++ )
                    239:                                if ( mat[l][j] )
                    240:                                        break;
                    241:                        if ( l < n ) {
                    242:                                t = mat[i]; mat[i] = mat[l]; mat[l] = t; break;
                    243:                        } else
                    244:                                ind[j] = 1;
                    245:                }
                    246:                if ( j == n )
                    247:                        break;
                    248:                inv = _invsf(mat[i][j]);
                    249:                for ( s = j, t = mat[i]; s < n; s++ )
                    250:                        t[s] = _mulsf(t[s],inv);
                    251:                for ( l = 0; l < n; l++ ) {
                    252:                        if ( l == i )
                    253:                                continue;
                    254:                        u = mat[l]; h = _chsgnsf(u[j]);
                    255:                        for ( s = j; s < n; s++ )
                    256:                                u[s] = _addsf(_mulsf(h,t[s]),u[s]);
                    257:                }
                    258:        }
                    259: }
                    260:
1.18      noro      261: void null_to_solsf(int **mat,int *ind,int n,UM *r)
1.1       noro      262: {
                    263:        int i,j,k,l;
                    264:        int *c;
                    265:        UM w;
                    266:
                    267:        for ( i = 0, l = 0; i < n; i++ ) {
                    268:                if ( !ind[i] )
                    269:                        continue;
                    270:                w = UMALLOC(n);
                    271:                for ( j = k = 0, c = COEF(w); j < n; j++ )
                    272:                        if ( ind[j] )
                    273:                                c[j] = 0;
                    274:                        else
                    275:                                c[j] = mat[k++][i];
                    276:                c[i] = _chsgnsf(_onesf());
                    277:                for ( j = n; j >= 0; j-- )
                    278:                        if ( c[j] )
                    279:                                break;
                    280:                DEG(w) = j;
                    281:                r[l++] = w;
                    282:        }
                    283: }
                    284: /*
                    285: make_qmatsf(p,tab,mp)
                    286: nullsf(mat,n,ind)
                    287: null_to_solsf(ind,n,r)
                    288: */
                    289:
1.18      noro      290: void czsfum(UM f,UM *r)
1.1       noro      291: {
                    292:        int i,j;
                    293:        int d,n,ord;
                    294:        UM s,t,u,v,w,g,x,m,q;
                    295:        UM *base;
                    296:
                    297:        n = DEG(f); base = (UM *)ALLOCA(n*sizeof(UM));
                    298:        bzero((char *)base,n*sizeof(UM));
                    299:
                    300:        w = W_UMALLOC(2*n); q = W_UMALLOC(2*n); m = W_UMALLOC(2*n);
                    301:
                    302:        base[0] = W_UMALLOC(0); DEG(base[0]) = 0; COEF(base[0])[0] = _onesf();
                    303:
                    304:        t = W_UMALLOC(1); DEG(t) = 1; COEF(t)[0] = 0; COEF(t)[1] = _onesf();
                    305:
                    306:        ord = field_order_sf();
                    307:        pwrmodsfum(t,ord,f,w);
                    308:        base[1] = W_UMALLOC(DEG(w));
                    309:        cpyum(w,base[1]);
                    310:
                    311:        for ( i = 2; i < n; i++ ) {
                    312:                mulsfum(base[i-1],base[1],m);
                    313:                DEG(m) = divsfum(m,f,q);
                    314:                base[i] = W_UMALLOC(DEG(m)); cpyum(m,base[i]);
                    315:        }
                    316:
                    317:        v = W_UMALLOC(n); cpyum(f,v);
                    318:        DEG(w) = 1; COEF(w)[0] = 0; COEF(w)[1] = _onesf();
                    319:        x = W_UMALLOC(1); DEG(x) = 1; COEF(x)[0] = 0; COEF(x)[1] = _onesf();
                    320:        t = W_UMALLOC(n); s = W_UMALLOC(n); u = W_UMALLOC(n); g = W_UMALLOC(n);
                    321:
                    322:        for ( j = 0, d = 1; 2*d <= DEG(v); d++ ) {
                    323:                for ( DEG(t) = -1, i = 0; i <= DEG(w); i++ )
                    324:                        if ( COEF(w)[i] ) {
                    325:                                mulssfum(base[i],COEF(w)[i],s);
                    326:                                addsfum(s,t,u); cpyum(u,t);
                    327:                        }
                    328:                cpyum(t,w); cpyum(v,s); subsfum(w,x,t);
                    329:                gcdsfum(s,t,g);
                    330:                if ( DEG(g) >= 1 ) {
                    331:                        berlekampsf(g,d,base,r+j); j += DEG(g)/d;
                    332:                        divsfum(v,g,q); cpyum(q,v);
                    333:                        DEG(w) = divsfum(w,v,q);
                    334:                        for ( i = 0; i < DEG(v); i++ )
                    335:                                DEG(base[i]) = divsfum(base[i],v,q);
                    336:                }
                    337:        }
                    338:        if ( DEG(v) ) {
                    339:                r[j] = UMALLOC(DEG(v)); cpyum(v,r[j]); j++;
                    340:        }
                    341:        r[j] = 0;
                    342: }
                    343:
1.18      noro      344: int berlekampsf(UM p,int df,UM *tab,UM *r)
1.1       noro      345: {
                    346:        int n,i,j,k,nf,d,nr;
                    347:        int **mat;
                    348:        int *ind;
                    349:        UM mp,w,q,gcd,w1,w2;
                    350:        UM *u;
                    351:        int *root;
                    352:
                    353:        n = DEG(p);
                    354:        ind = ALLOCA(n*sizeof(int));
                    355:        make_qmatsf(p,tab,&mat);
                    356:        nullsf(mat,n,ind);
                    357:        for ( i = 0, d = 0; i < n; i++ )
                    358:                if ( ind[i] )
                    359:                        d++;
                    360:        if ( d == 1 ) {
                    361:                r[0] = UMALLOC(n); cpyum(p,r[0]); return 1;
                    362:        }
                    363:        u = ALLOCA(d*sizeof(UM *));
                    364:        r[0] = UMALLOC(n); cpyum(p,r[0]);
                    365:        null_to_solsf(mat,ind,n,u);
                    366:        root = ALLOCA(d*sizeof(int));
                    367:        w = W_UMALLOC(n); mp = W_UMALLOC(d);
                    368:        w1 = W_UMALLOC(n); w2 = W_UMALLOC(n);
                    369:        for ( i = 1, nf = 1; i < d; i++ ) {
                    370:                minipolysf(u[i],p,mp);
                    371:                nr = find_rootsf(mp,root);
                    372:                for ( j = 0; j < nf; j++ ) {
                    373:                        if ( DEG(r[j]) == df )
                    374:                                continue;
                    375:                        for ( k = 0; k < nr; k++ ) {
                    376:                                cpyum(u[i],w1); cpyum(r[j],w2);
                    377:                                COEF(w1)[0] = _chsgnsf(root[k]);
                    378:                                gcdsfum(w1,w2,w);
                    379:                                if ( DEG(w) > 0 && DEG(w) < DEG(r[j]) ) {
                    380:                                        gcd = UMALLOC(DEG(w));
                    381:                                        q = UMALLOC(DEG(r[j])-DEG(w));
                    382:                                        cpyum(w,gcd); divsfum(r[j],w,q);
                    383:                                        r[j] = q; r[nf++] = gcd;
                    384:                                }
                    385:                                if ( nf == d )
                    386:                                        return d;
                    387:                        }
                    388:                }
                    389:        }
1.18      noro      390:        /* NOT REACHED */
                    391:        error("berlekampsf : cannot happen");
                    392:        return 0;
1.1       noro      393: }
                    394:
1.18      noro      395: void minipolysf(UM f,UM p,UM mp)
1.1       noro      396: {
                    397:        struct p_pair *list,*l,*l1,*lprev;
                    398:        int n,d;
                    399:        UM u,p0,p1,np0,np1,q,w;
                    400:
                    401:        list = (struct p_pair *)MALLOC(sizeof(struct p_pair));
                    402:        list->p0 = u = W_UMALLOC(0); DEG(u) = 0; COEF(u)[0] = _onesf();
                    403:        list->p1 = W_UMALLOC(0); cpyum(list->p0,list->p1);
                    404:        list->next = 0;
                    405:        n = DEG(p); w = UMALLOC(2*n);
                    406:        p0 = UMALLOC(2*n); cpyum(list->p0,p0);
                    407:        p1 = UMALLOC(2*n); cpyum(list->p1,p1);
                    408:        q = W_UMALLOC(2*n);
                    409:        while ( 1 ) {
                    410:                COEF(p0)[DEG(p0)] = 0; DEG(p0)++; COEF(p0)[DEG(p0)] = _onesf();
                    411:                mulsfum(f,p1,w); DEG(w) = divsfum(w,p,q); cpyum(w,p1);
                    412:                np0 = UMALLOC(n); np1 = UMALLOC(n);
                    413:                lnfsf(n,p0,p1,list,np0,np1);
                    414:                if ( DEG(np1) < 0 ) {
                    415:                        cpyum(np0,mp); return;
                    416:                } else {
                    417:                        l1 = (struct p_pair *)MALLOC(sizeof(struct p_pair));
                    418:                        l1->p0 = np0; l1->p1 = np1;
                    419:                        for ( l = list, lprev = 0, d = DEG(np1);
                    420:                                l && (DEG(l->p1) > d); lprev = l, l = l->next );
                    421:                        if ( lprev ) {
                    422:                                lprev->next = l1; l1->next = l;
                    423:                        } else {
                    424:                                l1->next = list; list = l1;
                    425:                        }
                    426:                }
                    427:        }
                    428: }
                    429:
1.18      noro      430: void lnfsf(int n,UM p0,UM p1,struct p_pair *list,UM np0,UM np1)
1.1       noro      431: {
1.18      noro      432:        int h,d1;
1.1       noro      433:        UM t0,t1,s0,s1;
                    434:        struct p_pair *l;
                    435:
                    436:        cpyum(p0,np0); cpyum(p1,np1);
                    437:        t0 = W_UMALLOC(n); t1 = W_UMALLOC(n);
                    438:        s0 = W_UMALLOC(n); s1 = W_UMALLOC(n);
                    439:        for ( l = list; l; l = l->next ) {
                    440:                d1 = DEG(np1);
                    441:                if ( d1 == DEG(l->p1) ) {
                    442:                        h = _divsf(COEF(np1)[d1],_chsgnsf(COEF(l->p1)[d1]));
                    443:                        mulssfum(l->p0,h,t0); addsfum(np0,t0,s0); cpyum(s0,np0);
                    444:                        mulssfum(l->p1,h,t1); addsfum(np1,t1,s1); cpyum(s1,np1);
                    445:                }
                    446:        }
                    447: }
                    448:
1.18      noro      449: int find_rootsf(UM p,int *root)
1.1       noro      450: {
                    451:        UM *r;
1.18      noro      452:        int i,n;
1.1       noro      453:
                    454:        n = DEG(p);
                    455:        r = ALLOCA((DEG(p))*sizeof(UM));
                    456:        canzassf(p,1,r);
                    457:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                    458:                root[i] = _chsgnsf(COEF(r[i])[0]);
                    459:        return n;
                    460: }
                    461:
1.18      noro      462: void canzassf(UM f,int d,UM *r)
1.1       noro      463: {
                    464:        UM t,s,u,w,g,o;
                    465:        N n1,n2,n3,n4,n5;
                    466:        UM *b;
1.18      noro      467:        int n,q,ed;
1.1       noro      468:
                    469:        if ( DEG(f) == d ) {
                    470:                r[0] = UMALLOC(d); cpyum(f,r[0]);
                    471:                return;
                    472:        } else {
                    473:                n = DEG(f); b = (UM *)ALLOCA(n*sizeof(UM));
                    474:                bzero((char *)b,n*sizeof(UM));
                    475:
                    476:                t = W_UMALLOC(2*d);
                    477:                s = W_UMALLOC(DEG(f)); u = W_UMALLOC(DEG(f));
                    478:                w = W_UMALLOC(DEG(f)); g = W_UMALLOC(DEG(f));
                    479:                o = W_UMALLOC(0); DEG(o) = 0; COEF(o)[0] = _onesf();
                    480:                q = field_order_sf();
1.2       noro      481:                if ( q % 2 ) {
                    482:                        STON(q,n1); pwrn(n1,d,&n2); subn(n2,ONEN,&n3);
                    483:                        STON(2,n4); divsn(n3,n4,&n5);
                    484:                } else
                    485:                        ed = d*extdeg_sf();
1.1       noro      486:                while ( 1 ) {
1.2       noro      487:                        randsfum(2*d,t);
                    488:                        if ( q % 2 ) {
                    489:                                spwrsfum(f,t,n5,s); subsfum(s,o,u);
                    490:                        } else
                    491:                                tracemodsfum(f,t,ed,u);
                    492:                        cpyum(f,w);
                    493:                        gcdsfum(w,u,g);
1.1       noro      494:                        if ( (DEG(g) >= 1) && (DEG(g) < DEG(f)) ) {
                    495:                                canzassf(g,d,r);
                    496:                                cpyum(f,w); divsfum(w,g,s);
                    497:                                canzassf(s,d,r+DEG(g)/d);
                    498:                                return;
                    499:                        }
                    500:                }
                    501:        }
                    502: }
                    503:
1.3       noro      504: /* Hensel related functions */
                    505:
                    506: int sfberle(VL,P,int,GFS *,DCP *);
                    507: void sfgcdgen(P,ML,ML *);
1.5       noro      508: void sfhenmain2(BM,UM,UM,int,BM *);
                    509: void ptosfbm(int,P,BM);
1.3       noro      510:
                    511: /* f = f(x,y) */
                    512:
1.18      noro      513: void sfhensel(int count,P f,V x,GFS *evp,P *sfp,ML *listp)
1.3       noro      514: {
1.18      noro      515:        int i;
                    516:        int fn;
1.4       noro      517:        ML rlist;
1.5       noro      518:        BM fl;
1.3       noro      519:        VL vl,nvl;
                    520:        V y;
1.19      noro      521:        int dx,dy,bound;
1.3       noro      522:        GFS ev;
1.18      noro      523:        P f1,t,c,sf;
1.3       noro      524:        DCP dc;
1.18      noro      525:        UM q,fm,hm;
1.4       noro      526:        UM *gm;
1.12      noro      527:        struct oEGT tmp0,tmp1,eg_hensel,eg_hensel_t;
1.3       noro      528:
                    529:        clctv(CO,f,&vl);
                    530:        if ( vl->v != x ) {
                    531:                reordvar(vl,x,&nvl); reorderp(nvl,vl,f,&f1);
                    532:                vl = nvl; f = f1;
                    533:        }
                    534:        y = vl->next->v;
                    535:        dx = getdeg(x,f);
                    536:        dy = getdeg(y,f);
                    537:        if ( dx == 1 ) {
1.4       noro      538:                *listp = rlist = MLALLOC(1); rlist->n = 1; rlist->c[0] = 0;
1.3       noro      539:                return;
                    540:        }
                    541:        fn = sfberle(vl,f,count,&ev,&dc);
                    542:        if ( fn <= 1 ) {
                    543:                /* fn == 0 => short of evaluation points */
1.4       noro      544:                *listp = rlist = MLALLOC(1); rlist->n = fn; rlist->c[0] = 0;
1.3       noro      545:                return;
                    546:        }
                    547:        /* pass the the leading coeff. to the first element */
                    548:        c = dc->c; dc = NEXT(dc);
                    549:        mulp(vl,dc->c,c,&t); dc->c = t;
1.4       noro      550:
                    551:        /* convert mod y-a factors into UM */
                    552:        gm = (UM *)ALLOCA(fn*sizeof(UM));
1.3       noro      553:        for ( i = 0; i < fn; i++, dc = NEXT(dc) ) {
1.4       noro      554:                gm[i] = W_UMALLOC(UDEG(dc->c));
                    555:                ptosfum(dc->c,gm[i]);
1.3       noro      556:        }
1.4       noro      557:
1.19      noro      558:        /* set bound */
1.20    ! noro      559:        /* g | f, lc_y(g) = lc_y(f) => deg_y(g) <= deg_y(f) */
        !           560:        /* so, bound = dy is sufficient, but we use slightly large value */
1.19      noro      561:        bound = dy+2;
                    562:
1.4       noro      563:        /* f(x,y) -> f(x,y+ev) */
1.19      noro      564:        fl = BMALLOC(dx,bound);
                    565:        ptosfbm(bound,f,fl);
1.15      noro      566:        if ( ev ) shiftsfbm(fl,FTOIF(CONT(ev)));
1.4       noro      567:
1.8       noro      568:        /* sf = f(x+ev) */
1.14      noro      569:        sfbmtop(fl,x,y,&sf);
1.8       noro      570:
1.4       noro      571:        /* fm = fl mod y */
                    572:        fm = W_UMALLOC(dx);
1.5       noro      573:        cpyum(COEF(fl)[0],fm);
1.4       noro      574:        hm = W_UMALLOC(dx);
                    575:
                    576:        q = W_UMALLOC(dx);
1.19      noro      577:        rlist = MLALLOC(fn); rlist->n = fn; rlist->bound = bound;
1.12      noro      578:        fprintf(asir_out,"%d candidates\n",fn);
                    579:        init_eg(&eg_hensel);
1.7       noro      580:        for ( i = 0; i < fn-1; i++ ) {
1.12      noro      581:                fprintf(asir_out,"deg(fm) = %d, deg(gm[%d]) = %d\n",
                    582:                        DEG(fm),i,DEG(gm[i]));
                    583:                init_eg(&eg_hensel_t);
                    584:                get_eg(&tmp0);
1.4       noro      585:                /* fl = gm[i]*hm mod y */
                    586:                divsfum(fm,gm[i],hm);
1.19      noro      587:                /* fl is replaced by the cofactor of gk mod y^bound */
1.4       noro      588:                /* rlist->c[i] = gk */
1.19      noro      589:                sfhenmain2(fl,gm[i],hm,bound,(BM *)&rlist->c[i]);
1.4       noro      590:                cpyum(hm,fm);
1.12      noro      591:                get_eg(&tmp1); add_eg(&eg_hensel_t,&tmp0,&tmp1);
                    592:                add_eg(&eg_hensel,&tmp0,&tmp1);
                    593:                print_eg("Hensel",&eg_hensel_t);
                    594:                fprintf(asir_out,"\n");
1.4       noro      595:        }
1.12      noro      596:        print_eg("Hensel total",&eg_hensel);
                    597:        fprintf(asir_out,"\n");
1.7       noro      598:        /* finally, fl must be the lift of gm[fn-1] */
1.4       noro      599:        rlist->c[i] = fl;
                    600:
1.8       noro      601: #if 0
1.4       noro      602:        /* y -> y-a */
                    603:        mev = _chsgnsf(FTOIF(CONT(ev)));
                    604:        for ( i = 0; i < fn; i++ )
1.14      noro      605:                shiftsfbm((BM)(rlist->c[i]),mev);
1.8       noro      606: #endif
                    607:        *evp = ev;
                    608:        *sfp = sf;
1.4       noro      609:        *listp = rlist;
1.3       noro      610: }
                    611:
                    612: /* main variable of f = x */
                    613:
1.18      noro      614: int sfberle(VL vl,P f,int count,GFS *ev,DCP *dcp)
1.3       noro      615: {
                    616:        UM wf,wf1,wf2,wfs,gcd;
1.18      noro      617:        int fn,n;
1.3       noro      618:        GFS m,fm;
                    619:        DCP dc,dct,dc0;
                    620:        VL nvl;
                    621:        V x,y;
1.18      noro      622:        P lc,lc0,f0;
                    623:        Obj obj;
1.3       noro      624:        int j,q1,index,i;
                    625:
                    626:        clctv(vl,f,&nvl); vl = nvl;
                    627:        x = vl->v; y = vl->next->v;
1.18      noro      628:        simp_ff((Obj)f,&obj); f = (P)obj;
1.3       noro      629:        n = QTOS(DEG(DC(f)));
                    630:        wf = W_UMALLOC(n); wf1 = W_UMALLOC(n); wf2 = W_UMALLOC(n);
                    631:        wfs = W_UMALLOC(n); gcd = W_UMALLOC(n);
                    632:        q1 = field_order_sf()-1;
                    633:        lc = DC(f)->c;
                    634:        for ( j = 0, fn = n + 1, index = 0;
1.4       noro      635:                index < q1 && j < count && fn > 1; index++ ) {
1.3       noro      636:                MKGFS(index,m);
                    637:                substp(vl,lc,y,(P)m,&lc0);
                    638:                if ( lc0 ) {
                    639:                        substp(vl,f,y,(P)m,&f0);
1.4       noro      640:                        ptosfum(f0,wf); cpyum(wf,wf1);
                    641:                        diffsfum(wf1,wf2); gcdsfum(wf1,wf2,gcd);
1.3       noro      642:                        if ( DEG(gcd) == 0 ) {
                    643:                                fctrsf(f0,&dc);
                    644:                                for ( dct = NEXT(dc), i = 0; dct; dct = NEXT(dct), i++ );
                    645:                                if ( i < fn ) {
                    646:                                        dc0 = dc; fn = i; fm = m;
                    647:                                }
                    648:                                j++;
                    649:                        }
                    650:                }
                    651:        }
                    652:        if ( index == q1 )
                    653:                return 0;
                    654:        else if ( fn == 1 )
                    655:                return 1;
                    656:        else {
                    657:                *dcp = dc0;
                    658:                *ev = fm;
                    659:                return fn;
                    660:        }
                    661: }
                    662:
1.18      noro      663: void sfgcdgen(P f,ML blist,ML *clistp)
1.3       noro      664: {
                    665:        int i;
                    666:        int n,d,np;
                    667:        UM wf,wm,wx,wy,wu,wv,wa,wb,wg,q,tum;
                    668:        UM *in,*out;
                    669:        ML clist;
                    670:
                    671:        n = UDEG(f); np = blist->n;
                    672:        d = 2*n;
                    673:        q = W_UMALLOC(d); wf = W_UMALLOC(d);
                    674:        wm = W_UMALLOC(d); wx = W_UMALLOC(d);
                    675:        wy = W_UMALLOC(d); wu = W_UMALLOC(d);
                    676:        wv = W_UMALLOC(d); wg = W_UMALLOC(d);
                    677:        wa = W_UMALLOC(d); wb = W_UMALLOC(d);
                    678:        ptosfum(f,wf); DEG(wg) = 0; COEF(wg)[0] = _onesf();
                    679:        *clistp = clist = MLALLOC(np); clist->n = np;
                    680:        for ( i = 0, in = (UM *)blist->c, out = (UM *)clist->c; i < np; i++ ) {
                    681:                divsfum(wf,in[i],q); tum = wf; wf = q; q = tum;
                    682:                cpyum(wf,wx); cpyum(in[i],wy);
                    683:                eucsfum(wx,wy,wa,wb); mulsfum(wa,wg,wm);
                    684:                DEG(wm) = divsfum(wm,in[i],q); out[i] = UMALLOC(DEG(wm));
                    685:                cpyum(wm,out[i]); mulsfum(q,wf,wu);
                    686:                mulsfum(wg,wb,wv); addsfum(wu,wv,wg);
                    687:        }
                    688: }
                    689:
1.14      noro      690: /* f = g0*h0 mod y -> f = gk*hk mod y^(dy+1), f is replaced by hk */
1.3       noro      691:
1.18      noro      692: void sfhenmain2(BM f,UM g0,UM h0,int dy,BM *gp)
1.4       noro      693: {
1.18      noro      694:        int i,k;
                    695:        int dx;
                    696:        UM wt,wa,wb,q,w1,w2,wh1,wg1,ws;
1.4       noro      697:        UM wc,wd,we,wz;
1.5       noro      698:        BM wb0,wb1;
1.14      noro      699:        int dg,dh;
1.5       noro      700:        BM fk,gk,hk;
1.4       noro      701:
1.14      noro      702:        if ( DEG(f) < dy )
                    703:                error("sfhenmain2 : invalid input");
                    704:
                    705:        dx = degbm(f);
                    706:        dg = DEG(g0);
                    707:        dh = DEG(h0);
                    708:
                    709:        W_BMALLOC(dx,dy,wb0); W_BMALLOC(dx,dy,wb1);
                    710:        wt = W_UMALLOC(dx); ws = W_UMALLOC(dx); q = W_UMALLOC(2*dx);
                    711:        wg1 = W_UMALLOC(2*dx); wh1 = W_UMALLOC(2*dx);
1.5       noro      712:
1.4       noro      713:        /* fk = gk*hk mod y^k */
1.14      noro      714:        W_BMALLOC(dx,dy,fk);
1.8       noro      715:        cpyum(COEF(f)[0],COEF(fk)[0]);
1.14      noro      716:        gk = BMALLOC(dg,dy);
1.8       noro      717:        cpyum(g0,COEF(gk)[0]);
1.14      noro      718:        W_BMALLOC(dh,dy,hk);
1.5       noro      719:        cpyum(h0,COEF(hk)[0]);
1.4       noro      720:
1.14      noro      721:        wc = W_UMALLOC(2*dx); wd = W_UMALLOC(2*dx);
                    722:        we = W_UMALLOC(2*dx); wz = W_UMALLOC(2*dx);
1.4       noro      723:
                    724:        /* compute wa,wb s.t. wa*g0+wb*h0 = 1 mod y */
1.14      noro      725:        w1 = W_UMALLOC(dg); cpyum(g0,w1);
                    726:        w2 = W_UMALLOC(dh); cpyum(h0,w2);
                    727:        wa = W_UMALLOC(2*dx); wb = W_UMALLOC(2*dx);  /* XXX */
1.4       noro      728:        eucsfum(w1,w2,wa,wb);
                    729:
1.14      noro      730:        fprintf(stderr,"dy=%d\n",dy);
                    731:        for ( k = 1; k <= dy; k++ ) {
1.4       noro      732:                fprintf(stderr,".");
                    733:
                    734:                /* at this point, f = gk*hk mod y^k */
                    735:
                    736:                /* clear wt */
1.14      noro      737:                clearum(wt,dx);
1.4       noro      738:
                    739:                /* wt = (f-gk*hk)/y^k */
1.5       noro      740:                subsfum(COEF(f)[k],COEF(fk)[k],wt);
1.4       noro      741:
                    742:                /* compute wf1,wg1 s.t. wh1*g0+wg1*h0 = wt */
                    743:                mulsfum(wa,wt,wh1); DEG(wh1) = divsfum(wh1,h0,q);
                    744:                mulsfum(wh1,g0,wc); subsfum(wt,wc,wd); DEG(wd) = divsfum(wd,h0,wg1);
                    745:
                    746:                /* check */
                    747: #if 0
                    748:                if ( DEG(wd) >= 0 || DEG(wg1) > ng )
1.5       noro      749:                        error("henmain2 : cannot happen(adj)");
1.4       noro      750:
                    751:                mulsfum(wg1,h0,wc); mulsfum(wh1,g0,wd); addsfum(wc,wd,we);
                    752:                subsfum(we,wt,wz);
                    753:                if ( DEG(wz) >= 0 )
                    754:                        error("henmain2 : cannot happen");
                    755: #endif
                    756:
1.14      noro      757:                /* fk += ((wg1*hk+wh1*gk)*y^k+wg1*wh1*y^(2*k) mod y^(dy+1) */
1.4       noro      758:                /* wb0 = wh1*y^k */
1.14      noro      759:                clearbm(dx,wb0);
1.5       noro      760:                cpyum(wh1,COEF(wb0)[k]);
                    761:
1.14      noro      762:                /* wb1 = gk*wb0 mod y^(dy+1) */
                    763:                clearbm(dx,wb1);
                    764:                mulsfbm(gk,wb0,wb1);
1.4       noro      765:                /* fk += wb1 */
1.14      noro      766:                addtosfbm(wb1,fk);
1.4       noro      767:
                    768:                /* wb0 = wg1*y^k */
1.14      noro      769:                clearbm(dx,wb0);
1.5       noro      770:                cpyum(wg1,COEF(wb0)[k]);
                    771:
1.14      noro      772:                /* wb1 = hk*wb0 mod y^(dy+1) */
                    773:                clearbm(dx,wb1);
                    774:                mulsfbm(hk,wb0,wb1);
1.4       noro      775:                /* fk += wb1 */
1.14      noro      776:                addtosfbm(wb1,fk);
1.4       noro      777:
1.14      noro      778:                /* fk += wg1*wh1*y^(2*k) mod y^(dy+1) */
                    779:                if ( 2*k <= dy ) {
1.5       noro      780:                        mulsfum(wg1,wh1,wt); addsfum(COEF(fk)[2*k],wt,ws);
                    781:                        cpyum(ws,COEF(fk)[2*k]);
1.4       noro      782:                }
                    783:
                    784:                /* gk += wg1*y^k, hk += wh1*y^k */
1.5       noro      785:                cpyum(wg1,COEF(gk)[k]);
                    786:                cpyum(wh1,COEF(hk)[k]);
1.4       noro      787:        }
                    788:        fprintf(stderr,"\n");
                    789:        *gp = gk;
1.14      noro      790:        DEG(f) = dy;
                    791:        for ( i = 0; i <= dy; i++ )
1.5       noro      792:                cpyum(COEF(hk)[i],COEF(f)[i]);
1.3       noro      793: }
                    794:
1.5       noro      795: /* fl->c[i] = coef_y(f,i) */
                    796:
1.18      noro      797: void ptosfbm(int dy,P f,BM fl)
1.5       noro      798: {
                    799:        DCP dc;
1.14      noro      800:        int d,i,dx;
1.5       noro      801:        UM t;
                    802:
1.14      noro      803:        dx = QTOS(DEG(DC(f)));
                    804:        if ( DEG(fl) < dy )
                    805:                error("ptosfbm : invalid input");
                    806:        DEG(fl) = dy;
                    807:        clearbm(dx,fl);
                    808:        t = UMALLOC(dy);
1.5       noro      809:        for ( dc = DC(f); dc; dc = NEXT(dc) ) {
                    810:                d = QTOS(DEG(dc));
                    811:                ptosfum(COEF(dc),t);
                    812:                for ( i = 0; i <= DEG(t); i++ )
                    813:                        COEF(COEF(fl)[i])[d] = COEF(t)[i];
                    814:        }
1.14      noro      815:        for ( i = 0; i <= dy; i++ )
                    816:                degum(COEF(fl)[i],dx);
1.5       noro      817: }
                    818:
                    819: /* x : main variable */
                    820:
1.18      noro      821: void sfbmtop(BM f,V x,V y,P *fp)
1.5       noro      822: {
                    823:        UM *c;
1.14      noro      824:        int i,j,d,a,dy;
1.8       noro      825:        GFS b;
                    826:        DCP dc0,dc,dct;
                    827:
1.14      noro      828:        dy = DEG(f);
1.8       noro      829:        c = COEF(f);
1.14      noro      830:        d = degbm(f);
1.8       noro      831:
                    832:        dc0 = 0;
                    833:        for ( i = 0; i <= d; i++ ) {
                    834:                dc = 0;
1.14      noro      835:                for ( j = 0; j <= dy; j++ ) {
1.8       noro      836:                        if ( DEG(c[j]) >= i && (a = COEF(c[j])[i]) ) {
                    837:                                NEWDC(dct);
                    838:                                STOQ(j,DEG(dct));
                    839:                                MKGFS(IFTOF(a),b);
                    840:                                COEF(dct) = (P)b;
                    841:                                NEXT(dct) = dc;
                    842:                                dc = dct;
                    843:                        }
                    844:                }
                    845:                if ( dc ) {
                    846:                        NEWDC(dct);
                    847:                        STOQ(i,DEG(dct));
                    848:                        MKP(y,dc,COEF(dct));
                    849:                        NEXT(dct) = dc0;
                    850:                        dc0 = dct;
                    851:                }
                    852:        }
                    853:        if ( dc0 )
                    854:                MKP(x,dc0,*fp);
                    855:        else
                    856:                *fp = 0;
                    857: }
                    858:
1.18      noro      859: void sfsqfr(P f,DCP *dcp)
1.14      noro      860: {
1.18      noro      861:        Obj obj;
1.14      noro      862:        DCP dc;
                    863:        VL vl;
                    864:
1.18      noro      865:        simp_ff((Obj)f,&obj); f = (P)obj;
1.14      noro      866:        clctv(CO,f,&vl);
                    867:        if ( !vl ) {
                    868:                /* f is a const */
                    869:                NEWDC(dc); DEG(dc) = ONE; COEF(dc) = f; NEXT(dc) = 0; *dcp = dc;
                    870:        } else if ( !NEXT(vl) )
                    871:                sfusqfr(f,dcp);
                    872:        else if ( !NEXT(NEXT(vl)) )
1.18      noro      873:                sfbsqfr(f,vl->v,NEXT(vl)->v,dcp);
1.14      noro      874:        else
                    875:                error("sfsqfr : not implemented yet");
                    876: }
                    877:
1.18      noro      878: void sfusqfr(P f,DCP *dcp)
1.14      noro      879: {
                    880:        DCP dc,dct;
                    881:        struct oDUM *udc;
                    882:        V x;
                    883:        P lc;
                    884:        int n,i;
                    885:        UM mf;
                    886:
                    887:        x = VR(f);
                    888:        n = getdeg(x,f);
                    889:        mf = W_UMALLOC(n);
                    890:        ptosfum(f,mf);
                    891:        lc = COEF(DC(f));
                    892:        if ( !_isonesf(COEF(mf)[n]) ) {
                    893:                monicsfum(mf);
                    894:        }
                    895:        W_CALLOC(n+1,struct oDUM,udc);
                    896:        gensqfrsfum(mf,udc);
                    897:        for ( i = 0, dc = 0; udc[i].f; i++ ) {
                    898:                NEWDC(dct); STOQ(udc[i].n,DEG(dct));
                    899:                sfumtop(x,udc[i].f,&COEF(dct));
                    900:                NEXT(dct) = dc; dc = dct;
                    901:        }
                    902:        NEWDC(dct); DEG(dct) = ONE; COEF(dct) = (P)lc; NEXT(dct) = dc;
                    903:        *dcp = dct;
                    904: }
                    905:
1.18      noro      906: void sfbsqfr(P f,V x,V y,DCP *dcp)
1.14      noro      907: {
                    908:        P t,rf,cx,cy;
                    909:        VL vl,rvl;
                    910:        DCP dcx,dcy;
                    911:        struct oVL vl0,vl1;
                    912:
                    913:        /* vl = [x,y] */
                    914:        vl0.v = x; vl0.next = &vl1; vl1.v = y; vl1.next = 0; vl = &vl0;
                    915:        /* cy(y) = cont(f,x), f /= cx */
                    916:        cont_pp_sfp(vl,f,&cy,&t); f = t;
                    917:        /* rvl = [y,x] */
                    918:        reordvar(vl,y,&rvl); reorderp(rvl,vl,f,&rf);
                    919:        /* cx(x) = cont(rf,y), Rf /= cy */
                    920:        cont_pp_sfp(rvl,rf,&cx,&t); rf = t;
                    921:        reorderp(vl,rvl,rf,&f);
                    922:
                    923:        /* f -> cx*cy*f */
                    924:        sfusqfr(cx,&dcx);
                    925:        sfusqfr(cy,&dcy);
                    926: }
                    927:
1.8       noro      928: void sfdtest(P,ML,V,V,DCP *);
                    929:
1.18      noro      930: void sfbfctr(P f,V x,V y,DCP *dcp)
1.8       noro      931: {
                    932:        ML list;
                    933:        P sf;
1.9       noro      934:        GFS ev;
                    935:        DCP dc,dct;
                    936:        BM fl;
1.14      noro      937:        int dx,dy;
1.8       noro      938:
                    939:        /* sf(x) = f(x+ev) = list->c[0]*list->c[1]*... */
1.9       noro      940:        sfhensel(5,f,x,&ev,&sf,&list);
1.13      noro      941:        if ( list->n == 0 )
                    942:                error("sfbfctr : short of evaluation points");
                    943:        else if ( list->n == 1 ) {
                    944:                /* f is irreducible */
                    945:                NEWDC(dc); DEG(dc) = ONE; COEF(dc) = f; NEXT(dc) = 0;
                    946:                *dcp = dc;
                    947:                return;
                    948:        }
1.9       noro      949:        sfdtest(sf,list,x,y,&dc);
1.15      noro      950:        if ( ev ) {
                    951:                dx = getdeg(x,sf);
                    952:                dy = getdeg(y,sf);
                    953:                W_BMALLOC(dx,dy,fl);
                    954:                for ( dct = dc; dct; dct = NEXT(dct) ) {
                    955:                        ptosfbm(dy,COEF(dct),fl);
                    956:                        shiftsfbm(fl,_chsgnsf(FTOIF(CONT(ev))));
                    957:                        sfbmtop(fl,x,y,&COEF(dct));
                    958:                }
1.9       noro      959:        }
                    960:        *dcp = dc;
1.8       noro      961: }
                    962:
1.14      noro      963: /* f = f(x,y) = list->c[0]*list->c[1]*... mod y^(list->bound+1) */
1.8       noro      964:
1.18      noro      965: void sfdtest(P f,ML list,V x,V y,DCP *dcp)
1.8       noro      966: {
1.14      noro      967:        int np,dx,dy;
1.20    ! noro      968:        int i,j,k,bound;
1.8       noro      969:        int *win;
                    970:        P g,lcg,factor,cofactor,lcyx;
1.18      noro      971:        P csum;
1.8       noro      972:        DCP dcf,dcf0,dc;
                    973:        BM *c;
                    974:        BM lcy;
1.20    ! noro      975:        UM lcg0,lcy0,w;
        !           976:        UM *d1c;
1.8       noro      977:        ML wlist;
                    978:        struct oVL vl1,vl0;
                    979:        VL vl;
1.19      noro      980:        int z,dt,dtok;
1.8       noro      981:
                    982:        /* vl = [x,y] */
                    983:        vl0.v = x; vl0.next = &vl1; vl1.v = y; vl1.next = 0; vl = &vl0;
                    984:
1.9       noro      985:        /* setup various structures and arrays */
1.14      noro      986:        dx = getdeg(x,f);
                    987:        dy = getdeg(y,f);
                    988:        np = list->n;
                    989:        win = W_ALLOC(np+1);
                    990:        wlist = W_MLALLOC(np);
                    991:        wlist->n = list->n;
1.20    ! noro      992:        bound = wlist->bound = list->bound;
1.8       noro      993:        c = (BM *)COEF(wlist);
                    994:        bcopy((char *)COEF(list),(char *)c,(int)(sizeof(BM)*np));
                    995:
1.14      noro      996:        lcg0 = W_UMALLOC(2*dy);
1.9       noro      997:
1.8       noro      998:        /* initialize g by f */
1.9       noro      999:        g = f;
                   1000:
                   1001:        /* initialize lcg */
                   1002:        mulp(vl,g,COEF(DC(g)),&lcg);
                   1003:
                   1004:        /* initialize lcg0 */
                   1005:        const_term(lcg,lcg0);
                   1006:
                   1007:        /* initialize csum = lcg(1) */
                   1008:        sfcsump(vl,lcg,&csum);
1.8       noro     1009:
                   1010:        /* initialize lcy by LC(f) */
1.14      noro     1011:        W_BMALLOC(0,dy,lcy);
1.9       noro     1012:        NEWDC(dc); COEF(dc) = COEF(DC(g)); DEG(dc) = 0;
1.8       noro     1013:        NEWP(lcyx); VR(lcyx) = x; DC(lcyx) = dc;
1.14      noro     1014:        ptosfbm(dy,lcyx,lcy);
1.8       noro     1015:
1.20    ! noro     1016:        /* initialize lcy0 by LC(f) */
        !          1017:        lcy0 = W_UMALLOC(bound);
        !          1018:        ptosfum(COEF(DC(g)),lcy0);
        !          1019:
        !          1020:        /* ((d-1 coefs)*lcy0 */
        !          1021:        d1c = (UM *)W_ALLOC(np*sizeof(UM));
        !          1022:        w = W_UMALLOC(2*bound);
        !          1023:        for ( i = 1; i < np; i++ ) {
        !          1024:                extractcoefbm(c[i],degbm(c[i])-1,w);
        !          1025:                d1c[i] = W_UMALLOC(2*bound);
        !          1026:                mulsfum(w,lcy0,d1c[i]);
        !          1027:                /* d1c[i] = d1c[i] mod y^(bound+1) */
        !          1028:                if ( DEG(d1c[i]) > bound ) {
        !          1029:                        for ( j = DEG(d1c[i]); j > bound; j-- )
        !          1030:                                COEF(d1c[i])[j] = 0;
        !          1031:                        degum(d1c[i],bound);
        !          1032:                }
        !          1033:        }
        !          1034:
1.8       noro     1035:        fprintf(stderr,"np = %d\n",np);
1.19      noro     1036:        dtok = 0;
1.8       noro     1037:        for ( g = f, k = 1, dcf = dcf0 = 0, win[0] = 1, --np, z = 0; ; z++ ) {
                   1038:                if ( !(z % 1000) ) fprintf(stderr,".");
1.20    ! noro     1039:                dt = sfdegtest(dy,bound,d1c,k,win);
1.19      noro     1040:                if ( dt )
                   1041:                        dtok++;
                   1042:                if ( dt && sfdtestmain(vl,lcg,lcg0,lcy,csum,wlist,
                   1043:                                k,win,&factor,&cofactor) ) {
1.8       noro     1044:                        NEXTDC(dcf0,dcf); DEG(dcf) = ONE; COEF(dcf) = factor;
                   1045:                        g = cofactor;
                   1046:
                   1047:                        /* update lcg */
                   1048:                        mulp(vl,g,COEF(DC(g)),&lcg);
                   1049:
1.9       noro     1050:                        /* update lcg0 */
                   1051:                        const_term(lcg,lcg0);
                   1052:
                   1053:                        /* update csum */
                   1054:                        sfcsump(vl,lcg,&csum);
                   1055:
1.19      noro     1056:                        /* update dy */
                   1057:                        dy = getdeg(y,g);
                   1058:
1.8       noro     1059:                        /* update lcy */
1.14      noro     1060:                        clearbm(0,lcy);
                   1061:                        COEF(dc) = COEF(DC(g));
                   1062:                        ptosfbm(dy,lcyx,lcy);
1.8       noro     1063:
                   1064:                        for ( i = 0; i < k - 1; i++ )
                   1065:                                for ( j = win[i] + 1; j < win[i + 1]; j++ )
                   1066:                                        c[j-i-1] = c[j];
                   1067:                        for ( j = win[k-1] + 1; j <= np; j++ )
                   1068:                                        c[j-k] = c[j];
                   1069:                        if ( ( np -= k ) < k )
                   1070:                                break;
                   1071:                        if ( np - win[0] + 1 < k )
                   1072:                                if ( ++k > np )
                   1073:                                        break;
                   1074:                                else
                   1075:                                        for ( i = 0; i < k; i++ )
                   1076:                                                win[i] = i + 1;
                   1077:                        else
                   1078:                                for ( i = 1; i < k; i++ )
                   1079:                                        win[i] = win[0] + i;
1.20    ! noro     1080:
        !          1081:
        !          1082:                        /* update lcy0  */
        !          1083:                        ptosfum(COEF(DC(g)),lcy0);
        !          1084:
        !          1085:                        /* update d-1 coeffs */
        !          1086:                        for ( i = 1; i <= np; i++ ) {
        !          1087:                                extractcoefbm(c[i],degbm(c[i])-1,w);
        !          1088:                                mulsfum(w,lcy0,d1c[i]);
        !          1089:                                /* d1c[i] = d1c[1] mod y^(bound+1) */
        !          1090:                                if ( DEG(d1c[i]) > bound ) {
        !          1091:                                        for ( j = DEG(d1c[i]); j > bound; j-- )
        !          1092:                                                COEF(d1c[i])[j] = 0;
        !          1093:                                        degum(d1c[i],bound);
        !          1094:                                }
        !          1095:                        }
1.8       noro     1096:                } else if ( !ncombi(1,np,k,win) )
                   1097:                        if ( k == np )
                   1098:                                break;
                   1099:                        else
                   1100:                                for ( i = 0, ++k; i < k; i++ )
                   1101:                                        win[i] = i + 1;
                   1102:        }
1.19      noro     1103:        fprintf(stderr,"total %d, omitted by degtest %d\n",z,z-dtok);
1.8       noro     1104:        NEXTDC(dcf0,dcf); COEF(dcf) = g;
                   1105:        DEG(dcf) = ONE; NEXT(dcf) = 0; *dcp = dcf0;
                   1106: }
                   1107:
1.20    ! noro     1108: void extractcoefbm(BM f,int dx,UM r)
1.19      noro     1109: {
                   1110:        int j;
                   1111:        UM fj;
                   1112:
                   1113:        for ( j = DEG(f); j >= 0; j-- ) {
                   1114:                fj = COEF(f)[j];
1.20    ! noro     1115:                if ( fj && DEG(fj) >= dx ) {
        !          1116:                        COEF(r)[j] = COEF(fj)[dx];
1.19      noro     1117:                } else
                   1118:                        COEF(r)[j] = 0;
                   1119:        }
                   1120:        degum(r,DEG(f));
                   1121: }
                   1122:
                   1123: /* deg_y(prod mod y^(bound+1)) <= dy ? */
                   1124:
1.20    ! noro     1125: int sfdegtest(int dy,int bound,UM *d1c,int k,int *in)
1.19      noro     1126: {
1.20    ! noro     1127:        int i,j;
        !          1128:        UM w,w1,wt;
1.19      noro     1129:        BM t;
                   1130:
                   1131:        w = W_UMALLOC(bound);
                   1132:        w1 = W_UMALLOC(bound);
                   1133:        clearum(w,bound);
                   1134:        for ( i = 0; i < k; i++ ) {
1.20    ! noro     1135:                addsfum(w,d1c[in[i]],w1); wt = w; w = w1; w1 = wt;
1.19      noro     1136:        }
1.20    ! noro     1137:        return DEG(w) <= dy ? 1 : 0;
1.19      noro     1138: }
                   1139:
1.9       noro     1140: /* lcy = LC(g), lcg = lcy*g, lcg0 = const part of lcg */
1.19      noro     1141:
1.18      noro     1142: int sfdtestmain(VL vl,P lcg,UM lcg0,BM lcy,P csum,ML list,
                   1143:        int k,int *in,P *fp,P *cofp)
1.8       noro     1144: {
1.14      noro     1145:        P fmul,csumg,q,cont;
1.8       noro     1146:        V x,y;
                   1147:
                   1148:        x = vl->v;
                   1149:        y = vl->next->v;
1.9       noro     1150:        if (!sfctest(lcg0,lcy,list,k,in))
1.8       noro     1151:                return 0;
                   1152:        mulsfbmarray(UDEG(lcg),lcy,list,k,in,x,y,&fmul);
                   1153:        if ( csum ) {
                   1154:                sfcsump(vl,fmul,&csumg);
                   1155:                if ( csumg ) {
                   1156:                        if ( !divtp(vl,csum,csumg,&q) )
                   1157:                                return 0;
                   1158:                }
                   1159:        }
1.11      noro     1160:        if ( divtp_by_sfbm(vl,lcg,fmul,&q) ) {
1.14      noro     1161:                cont_pp_sfp(vl,fmul,&cont,fp);
                   1162:                cont_pp_sfp(vl,q,&cont,cofp);
1.8       noro     1163:                return 1;
                   1164:        } else
                   1165:                return 0;
                   1166: }
                   1167:
1.18      noro     1168: void const_term(P f,UM c)
1.9       noro     1169: {
                   1170:        DCP dc;
                   1171:
                   1172:        for ( dc = DC(f); dc && DEG(dc); dc = NEXT(dc) );
                   1173:        if ( dc )
                   1174:                ptosfum(COEF(dc),c);
                   1175:        else
                   1176:                DEG(c) = -1;
                   1177: }
                   1178:
1.18      noro     1179: void const_term_sfbm(BM f,UM c)
1.9       noro     1180: {
1.14      noro     1181:        int i,dy;
1.9       noro     1182:
1.14      noro     1183:        dy = DEG(f);
                   1184:        for ( i = 0; i <= dy; i++ )
1.9       noro     1185:                if ( DEG(COEF(f)[i]) >= 0 )
                   1186:                        COEF(c)[i] = COEF(COEF(f)[i])[0];
                   1187:                else
                   1188:                        COEF(c)[i] = 0;
1.14      noro     1189:        degum(c,dy);
1.9       noro     1190: }
                   1191:
                   1192: /* lcy*(product of const part) | lcg0 ? */
                   1193:
1.18      noro     1194: int sfctest(UM lcg0,BM lcy,ML list,int k,int *in)
1.8       noro     1195: {
1.14      noro     1196:        int dy,i,dr;
1.9       noro     1197:        UM t,s,u,w;
                   1198:        BM *l;
                   1199:
1.14      noro     1200:        dy = list->bound;
                   1201:        t = W_UMALLOC(2*dy);
                   1202:        s = W_UMALLOC(2*dy);
                   1203:        u = W_UMALLOC(2*dy);
                   1204:        const_term_sfbm(lcy,t);
1.9       noro     1205:        if ( DEG(t) < 0 )
                   1206:                return 1;
1.8       noro     1207:
1.9       noro     1208:        l = (BM *)list->c;
                   1209:        for ( i = 0; i < k; i++ ) {
1.14      noro     1210:                const_term_sfbm(l[in[i]],s);
1.9       noro     1211:                mulsfum(t,s,u);
1.14      noro     1212:                if ( DEG(u) > dy )
                   1213:                        degum(u,dy);
1.9       noro     1214:                w = t; t = u; u = w;
                   1215:        }
                   1216:        cpyum(lcg0,s);
                   1217:        dr = divsfum(s,t,u);
                   1218:        if ( dr >= 0 )
                   1219:                return 0;
                   1220:        else
1.8       noro     1221:                return 1;
                   1222: }
                   1223:
                   1224: /* main var of f is x */
                   1225:
1.18      noro     1226: void mulsfbmarray(int dx,BM lcy,ML list,int k,int *in,V x,V y,P *g)
1.8       noro     1227: {
1.14      noro     1228:        int dy,i;
1.18      noro     1229:        BM wb0,wb1,t;
1.8       noro     1230:        BM *l;
                   1231:
1.14      noro     1232:        dy = list->bound;
                   1233:        W_BMALLOC(dx,dy,wb0); W_BMALLOC(dx,dy,wb1);
1.8       noro     1234:        l = (BM *)list->c;
1.14      noro     1235:        clearbm(dx,wb0);
                   1236:        mulsfbm(lcy,l[in[0]],wb0);
1.8       noro     1237:        for ( i = 1; i < k; i++ ) {
1.14      noro     1238:                clearbm(dx,wb1);
                   1239:                mulsfbm(l[in[i]],wb0,wb1);
1.8       noro     1240:                t = wb0; wb0 = wb1; wb1 = t;
                   1241:        }
1.14      noro     1242:        sfbmtop(wb0,x,y,g);
1.8       noro     1243: }
                   1244:
1.18      noro     1245: void sfcsump(VL vl,P f,P *s)
1.8       noro     1246: {
                   1247:        P t,u;
                   1248:        DCP dc;
                   1249:
                   1250:        for ( dc = DC(f), t = 0; dc; dc = NEXT(dc) ) {
                   1251:                addp(vl,COEF(dc),t,&u); t = u;
                   1252:        }
                   1253:        *s = t;
                   1254: }
                   1255:
                   1256: /* *fp = primitive part of f w.r.t. x */
                   1257:
1.18      noro     1258: void cont_pp_sfp(VL vl,P f,P *cp,P *fp)
1.8       noro     1259: {
                   1260:        V x,y;
                   1261:        int d;
                   1262:        UM t,s,gcd;
                   1263:        DCP dc;
1.14      noro     1264:        GFS g;
1.5       noro     1265:
1.8       noro     1266:        x = vl->v;
                   1267:        y = vl->next->v;
                   1268:        d = getdeg(y,f);
1.14      noro     1269:        if ( d == 0 ) {
                   1270:                MKGFS(0,g);
                   1271:                *cp = (P)g;
1.8       noro     1272:                *fp = f;  /* XXX */
1.14      noro     1273:        } else {
1.8       noro     1274:                t = W_UMALLOC(2*d);
                   1275:                s = W_UMALLOC(2*d);
                   1276:                gcd = W_UMALLOC(2*d);
                   1277:                dc = DC(f);
                   1278:                ptosfum(COEF(dc),gcd);
                   1279:                for ( dc = NEXT(dc); dc; dc = NEXT(dc) ) {
                   1280:                        ptosfum(COEF(dc),t);
                   1281:                        gcdsfum(gcd,t,s);
                   1282:                        cpyum(s,gcd);
                   1283:                }
1.14      noro     1284:                sfumtop(y,gcd,cp);
                   1285:                divsp(vl,f,*cp,fp);
1.5       noro     1286:        }
1.11      noro     1287: }
                   1288:
1.18      noro     1289: int divtp_by_sfbm(VL vl,P f,P g,P *qp)
1.11      noro     1290: {
                   1291:        V x,y;
                   1292:        int fx,fy,gx,gy;
                   1293:        BM fl,gl,ql;
                   1294:        UM *cf,*cg,*cq;
                   1295:        UM hg,q,t,s;
                   1296:        int i,j,dr;
                   1297:
                   1298:        x = vl->v; y = vl->next->v;
                   1299:        fx = getdeg(x,f); fy = getdeg(y,f);
                   1300:        gx = getdeg(x,g); gy = getdeg(y,g);
                   1301:
                   1302:        if ( fx < gx || fy < gy )
                   1303:                return 0;
1.14      noro     1304:        W_BMALLOC(fx,fy,fl); ptosfbm(fy,f,fl); cf = COEF(fl);
                   1305:        W_BMALLOC(gx,gy,gl); ptosfbm(gy,g,gl); cg = COEF(gl);
                   1306:        W_BMALLOC(fx-gx,fy-gy,ql); cq = COEF(ql);
1.11      noro     1307:
                   1308:        hg = cg[gy];
                   1309:        q = W_UMALLOC(fx); t = W_UMALLOC(fx); s = W_UMALLOC(fx);
                   1310:
                   1311:        for ( i = fy; i >= gy; i-- ) {
                   1312:                if ( DEG(cf[i]) < 0 )
                   1313:                        continue;
                   1314:                dr = divsfum(cf[i],hg,q);
                   1315:                if ( dr >= 0 )
                   1316:                        return 0;
                   1317:                if ( DEG(q) > fx-gx )
                   1318:                        return 0;
                   1319:                cpyum(q,cq[i-gy]);
                   1320:                for ( j = 0; j <= gy; j++ ) {
                   1321:                        mulsfum(cg[j],q,t);
                   1322:                        subsfum(cf[j+i-gy],t,s);
                   1323:                        cpyum(s,cf[j+i-gy]);
                   1324:                }
                   1325:        }
                   1326:        for ( j = gy-1; j >= 0 && DEG(cf[j]) < 0; j-- );
                   1327:        if ( j >= 0 )
                   1328:                return 0;
1.14      noro     1329:        sfbmtop(ql,x,y,qp);
1.18      noro     1330:        return 1;
1.16      noro     1331: }
                   1332:
                   1333: /* XXX generate an irreducible poly of degree n */
                   1334:
1.17      noro     1335: extern int current_gfs_q1;
                   1336:
1.18      noro     1337: void generate_defpoly_sfum(int n,UM *dp)
1.16      noro     1338: {
1.17      noro     1339:        UM r,dr,t,g;
                   1340:        UM *f;
                   1341:        int *c,*w;
                   1342:        int max,i,j;
                   1343:
                   1344:        *dp = r = UMALLOC(n);
                   1345:        DEG(r) = n;
                   1346:        c = COEF(r);
                   1347:        c[n] = _onesf();
                   1348:        max = current_gfs_q1;
                   1349:        w = (int *)ALLOCA(n*sizeof(int));
                   1350:        bzero(w,n*sizeof(int));
                   1351:
                   1352:        dr = W_UMALLOC(n); t = W_UMALLOC(n); g = W_UMALLOC(n);
                   1353:        f = (UM *)ALLOCA((n+1)*sizeof(UM));
                   1354:        while ( 1 ) {
                   1355:                for ( i = 0; i < n && w[i] == max; i++ );
                   1356:                if ( i == n ) {
                   1357:                        /* XXX cannot happen */
                   1358:                        error("generate_defpoly_sfum : cannot happen");
                   1359:                }
                   1360:                for ( j = 0; j < i; j++ )
                   1361:                        w[j] = 0;
                   1362:                w[i]++;
                   1363:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1364:                        c[i] = w[i]?FTOIF(w[i]-1):0;
                   1365:                if ( !c[0] )
                   1366:                        continue;
                   1367:                diffsfum(r,dr); cpyum(r,t); gcdsfum(t,dr,g);
                   1368:                if ( DEG(g) > 0 )
                   1369:                        continue;
                   1370:
                   1371:                czsfum(r,f);
                   1372:                for ( i = 0; f[i]; i++ );
                   1373:                if ( i == 1 )
                   1374:                        return;
                   1375:        }
1.3       noro     1376: }

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