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

Annotation of OpenXM_contrib2/asir2000/engine/gmpq.c, Revision 1.5

1.1       noro        1: #include "ca.h"
                      2: #include "gmp.h"
                      3: #include "base.h"
                      4: #include "inline.h"
                      5:
                      6: mpz_t ONEMPZ;
                      7: GZ ONEGZ;
1.5     ! noro        8: int lf_lazy;
        !             9: GZ current_mod_lf;
1.1       noro       10:
                     11: void isqrtgz(GZ a,GZ *r);
                     12: void bshiftgz(GZ a,int n,GZ *r);
                     13:
                     14: void *gc_realloc(void *p,size_t osize,size_t nsize)
                     15: {
1.2       noro       16:        return (void *)Risa_GC_realloc(p,nsize);
1.1       noro       17: }
                     18:
                     19: void gc_free(void *p,size_t size)
                     20: {
1.2       noro       21:        Risa_GC_free(p);
1.1       noro       22: }
                     23:
                     24: void init_gmpq()
                     25: {
1.4       noro       26:        mp_set_memory_functions(Risa_GC_malloc,gc_realloc,gc_free);
1.1       noro       27:
                     28:        mpz_init(ONEMPZ); mpz_set_ui(ONEMPZ,1); MPZTOGZ(ONEMPZ,ONEGZ);
                     29: }
                     30:
                     31: GZ utogz(unsigned int u)
                     32: {
                     33:        mpz_t z;
                     34:        GZ r;
                     35:
                     36:        if ( !u ) return 0;
                     37:        mpz_init(z); mpz_set_ui(z,u); MPZTOGZ(z,r); return r;
                     38: }
                     39:
                     40: GZ stogz(int s)
                     41: {
                     42:        mpz_t z;
                     43:        GZ r;
                     44:
                     45:        if ( !s ) return 0;
                     46:        mpz_init(z); mpz_set_si(z,s); MPZTOGZ(z,r); return r;
                     47: }
                     48:
                     49: GQ mpqtogzq(mpq_t a)
                     50: {
                     51:        GZ z;
                     52:        GQ q;
                     53:
                     54:        if ( INTMPQ(a) ) {
                     55:                MPZTOGZ(mpq_numref(a),z); return (GQ)z;
                     56:        } else {
                     57:                MPQTOGQ(a,q); return q;
                     58:        }
                     59: }
                     60:
                     61: GZ ztogz(Q a)
                     62: {
                     63:        mpz_t z;
                     64:        mpq_t b;
                     65:        N nm;
                     66:        GZ s;
                     67:
                     68:        if ( !a ) return 0;
                     69:        nm = NM(a);
                     70:        mpz_init(z);
                     71:        mpz_import(z,PL(nm),-1,sizeof(BD(nm)[0]),0,0,BD(nm));
                     72:        if ( SGN(a)<0 ) mpz_neg(z,z);
                     73:        MPZTOGZ(z,s);
                     74:        return s;
                     75: }
                     76:
                     77: Q gztoz(GZ a)
                     78: {
                     79:        N nm;
                     80:        Q q;
                     81:        int sgn;
                     82:        size_t len;
                     83:
                     84:        if ( !a ) return 0;
                     85:        len = WORDSIZE_IN_N(BDY((GZ)a)); nm = NALLOC(len);
                     86:        mpz_export(BD(nm),&len,-1,sizeof(int),0,0,BDY((GZ)a));
                     87:        PL(nm) = len;
                     88:        sgn = mpz_sgn(BDY((GZ)a)); NTOQ(nm,sgn,q);
                     89:        return q;
                     90: }
                     91:
1.5     ! noro       92: void dupgz(GZ a,GZ *b)
        !            93: {
        !            94:   mpz_t t;
        !            95:
        !            96:   if ( !a ) *b = a;
        !            97:   else {
        !            98:     mpz_init(t); mpz_set(t,BDY(a)); MPZTOGZ(t,*b);
        !            99:   }
        !           100: }
        !           101:
1.1       noro      102: int n_bits_gz(GZ a)
                    103: {
                    104:        return a ? mpz_sizeinbase(BDY(a),2) : 0;
                    105: }
                    106:
                    107: GQ qtogq(Q a)
                    108: {
                    109:        mpz_t z;
                    110:        mpq_t b;
                    111:        N nm,dn;
                    112:        GZ s;
                    113:        GQ r;
                    114:
                    115:        if ( !a ) return 0;
                    116:        if ( INT(a) ) {
                    117:                nm = NM(a);
                    118:                mpz_init(z);
                    119:                mpz_import(z,PL(nm),-1,sizeof(BD(nm)[0]),0,0,BD(nm));
                    120:                if ( SGN(a)<0 ) mpz_neg(z,z);
                    121:                MPZTOGZ(z,s);
                    122:                return (GQ)s;
                    123:        } else {
                    124:                nm = NM(a); dn = DN(a);
                    125:                mpq_init(b);
                    126:                mpz_import(mpq_numref(b),PL(nm),-1,sizeof(BD(nm)[0]),0,0,BD(nm));
                    127:                mpz_import(mpq_denref(b),PL(dn),-1,sizeof(BD(dn)[0]),0,0,BD(dn));
                    128:                if ( SGN(a)<0 ) mpq_neg(b,b);
                    129:                MPQTOGQ(b,r);
                    130:                return r;
                    131:        }
                    132: }
                    133:
                    134: Q gqtoq(GQ a)
                    135: {
                    136:        N nm,dn;
                    137:        Q q;
                    138:        int sgn;
                    139:        size_t len;
                    140:
                    141:        if ( !a ) return 0;
                    142:        if ( NID(a) == N_GZ ) {
                    143:                len = WORDSIZE_IN_N(BDY((GZ)a)); nm = NALLOC(len);
                    144:                mpz_export(BD(nm),&len,-1,sizeof(int),0,0,BDY((GZ)a));
                    145:                PL(nm) = len;
                    146:                sgn = mpz_sgn(BDY((GZ)a)); NTOQ(nm,sgn,q);
                    147:        } else {
                    148:                len = WORDSIZE_IN_N(mpq_numref(BDY(a))); nm = NALLOC(len);
                    149:                mpz_export(BD(nm),&len,-1,sizeof(int),0,0,mpq_numref(BDY(a)));
                    150:                PL(nm) = len;
                    151:                len = WORDSIZE_IN_N(mpq_denref(BDY(a))); dn = NALLOC(len);
                    152:                mpz_export(BD(dn),&len,-1,sizeof(int),0,0,mpq_denref(BDY(a)));
                    153:                PL(dn) = len;
                    154:                sgn = mpz_sgn(mpq_numref(BDY(a))); NDTOQ(nm,dn,sgn,q);
                    155:        }
                    156:        return q;
                    157: }
                    158:
                    159: P ptogp(P a)
                    160: {
                    161:        DCP dc,dcr,dcr0;
                    162:        P b;
                    163:
                    164:        if ( !a ) return 0;
                    165:        if ( NUM(a) ) return (P)qtogq((Q)a);
                    166:        for ( dc = DC(a), dcr0 = 0; dc; dc = NEXT(dc) ) {
                    167:                NEXTDC(dcr0,dcr); DEG(dcr) = DEG(dc); COEF(dcr) = (P)ptogp(COEF(dc));
                    168:        }
                    169:        NEXT(dcr) = 0; MKP(VR(a),dcr0,b);
                    170:        return b;
                    171: }
                    172:
                    173: P gptop(P a)
                    174: {
                    175:        DCP dc,dcr,dcr0;
                    176:        P b;
                    177:
                    178:        if ( !a ) return 0;
                    179:        if ( NUM(a) ) b = (P)gqtoq((GQ)a);
                    180:        else {
                    181:                for ( dc = DC(a), dcr0 = 0; dc; dc = NEXT(dc) ) {
                    182:                        NEXTDC(dcr0,dcr); DEG(dcr) = DEG(dc);
                    183:                        COEF(dcr) = (P)gptop(COEF(dc));
                    184:                }
                    185:                NEXT(dcr) = 0; MKP(VR(a),dcr0,b);
                    186:        }
                    187:        return b;
                    188: }
                    189:
                    190: void addgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
                    191: {
                    192:        mpz_t t;
                    193:        int s1,s2;
                    194:
                    195:        if ( !n1 ) *nr = n2;
                    196:        else if ( !n2 ) *nr = n1;
                    197:        else {
                    198:                mpz_init(t); mpz_add(t,BDY(n1),BDY(n2)); MPZTOGZ(t,*nr);
                    199:        }
                    200: }
                    201:
                    202: void subgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
                    203: {
                    204:        mpz_t t;
                    205:
                    206:        if ( !n1 )
                    207:                if ( !n2 )
                    208:                        *nr = 0;
                    209:                else {
                    210:                        t[0] = BDY(n2)[0]; mpz_neg(t,t); MPZTOGZ(t,*nr);
                    211:                }
                    212:        else if ( !n2 )
                    213:                *nr = n1;
                    214:        else if ( n1 == n2 )
                    215:                *nr = 0;
                    216:        else {
                    217:                mpz_init(t); mpz_sub(t,BDY(n1),BDY(n2)); MPZTOGZ(t,*nr);
                    218:        }
                    219: }
                    220:
                    221: void mulgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
                    222: {
                    223:        mpz_t t;
                    224:
                    225:        if ( !n1 || !n2 ) *nr = 0;
1.5     ! noro      226: #if 1
1.1       noro      227:        else if ( UNIGZ(n1) ) *nr = n2;
                    228:        else if ( UNIGZ(n2) ) *nr = n1;
                    229:        else if ( MUNIGZ(n1) ) chsgngz(n2,nr);
                    230:        else if ( MUNIGZ(n2) ) chsgngz(n1,nr);
1.5     ! noro      231: #endif
1.1       noro      232:        else {
                    233:                mpz_init(t); mpz_mul(t,BDY(n1),BDY(n2)); MPZTOGZ(t,*nr);
                    234:        }
                    235: }
                    236:
1.5     ! noro      237: /* nr += n1*n2 */
        !           238:
        !           239: void muladdtogz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
        !           240: {
        !           241:     GZ t;
        !           242:
        !           243:        if ( n1 && n2 ) {
        !           244:         if ( !(*nr) ) {
        !           245:           NEWGZ(t); mpz_init(BDY(t)); *nr = t;
        !           246:         }
        !           247:         mpz_addmul(BDY(*nr),BDY(n1),BDY(n2));
        !           248:     }
        !           249: }
        !           250:
1.3       noro      251: void mul1gz(GZ n1,int n2,GZ *nr)
                    252: {
                    253:        mpz_t t;
                    254:
                    255:        if ( !n1 || !n2 ) *nr = 0;
                    256:        else {
                    257:                mpz_init(t); mpz_mul_ui(t,BDY(n1),(long)n2); MPZTOGZ(t,*nr);
                    258:        }
                    259: }
                    260:
1.1       noro      261: void divgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq)
                    262: {
                    263:        mpz_t t;
                    264:        mpq_t a, b, q;
                    265:
                    266:        if ( !n2 ) {
                    267:                error("division by 0");
                    268:                *nq = 0;
                    269:        } else if ( !n1 )
                    270:                *nq = 0;
                    271:        else if ( n1 == n2 ) {
                    272:                mpz_init(t); mpz_set_ui(t,1); MPZTOGZ(t,*nq);
                    273:        } else {
                    274:                MPZTOMPQ(BDY(n1),a); MPZTOMPQ(BDY(n2),b);
                    275:                mpq_init(q); mpq_div(q,a,b); *nq = (GZ)mpqtogzq(q);
                    276:        }
                    277: }
                    278:
1.5     ! noro      279: void remgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
        !           280: {
        !           281:        mpz_t r;
        !           282:
        !           283:        if ( !n2 ) {
        !           284:                error("division by 0");
        !           285:                *nr = 0;
        !           286:        } else if ( !n1 || n1 == n2 )
        !           287:                *nr = 0;
        !           288:        else {
        !           289:                mpz_init(r);
        !           290:                mpz_mod(r,BDY(n1),BDY(n2));
        !           291:                if ( !mpz_sgn(r) ) *nr = 0;
        !           292:                else MPZTOGZ(r,*nr);
        !           293:        }
        !           294: }
        !           295:
1.1       noro      296: void divqrgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq,GZ *nr)
                    297: {
                    298:        mpz_t t, a, b, q, r;
                    299:
                    300:        if ( !n2 ) {
                    301:                error("division by 0");
                    302:                *nq = 0; *nr = 0;
                    303:        } else if ( !n1 ) {
                    304:                *nq = 0; *nr = 0;
                    305:        } else if ( n1 == n2 ) {
                    306:                mpz_init(t); mpz_set_ui(t,1); MPZTOGZ(t,*nq); *nr = 0;
                    307:        } else {
                    308:                mpz_init(q); mpz_init(r);
                    309:                mpz_fdiv_qr(q,r,BDY(n1),BDY(n2));
                    310:                if ( !mpz_sgn(q) ) *nq = 0;
                    311:                else MPZTOGZ(q,*nq);
                    312:                if ( !mpz_sgn(r) ) *nr = 0;
                    313:                else MPZTOGZ(r,*nr);
                    314:        }
                    315: }
                    316:
                    317: void divsgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq)
                    318: {
                    319:        mpz_t t;
                    320:        mpq_t a, b, q;
                    321:
                    322:        if ( !n2 ) {
                    323:                error("division by 0");
                    324:                *nq = 0;
                    325:        } else if ( !n1 )
                    326:                *nq = 0;
                    327:        else if ( n1 == n2 ) {
                    328:                mpz_init(t); mpz_set_ui(t,1); MPZTOGZ(t,*nq);
                    329:        } else {
                    330:                mpz_init(t); mpz_divexact(t,BDY(n1),BDY(n2)); MPZTOGZ(t,*nq);
                    331:        }
                    332: }
                    333:
                    334: void chsgngz(GZ n,GZ *nr)
                    335: {
                    336:        mpz_t t;
                    337:
                    338:        if ( !n )
                    339:                *nr = 0;
                    340:        else {
                    341:                t[0] = BDY(n)[0]; mpz_neg(t,t); MPZTOGZ(t,*nr);
                    342:        }
                    343: }
                    344:
                    345: void pwrgz(GZ n1,Q n,GZ *nr)
                    346: {
                    347:        mpq_t t,q;
                    348:        mpz_t z;
                    349:        GQ p,r;
                    350:
                    351:        if ( !n || UNIGZ(n1) ) *nr = ONEGZ;
                    352:        else if ( !n1 ) *nr = 0;
                    353:        else if ( !INT(n) ) {
                    354:                error("can't calculate fractional power."); *nr = 0;
                    355:        } else if ( MUNIGZ(n1) ) *nr = BD(NM(n))[0]%2 ? n1 : ONEGZ;
                    356:        else if ( PL(NM(n)) > 1 ) {
                    357:                error("exponent too big."); *nr = 0;
                    358:        } else if ( NID(n1)==N_GZ && SGN(n)>0 ) {
                    359:                mpz_init(z); mpz_pow_ui(z,BDY(n1),QTOS(n)); MPZTOGZ(z,*nr);
                    360:        } else {
                    361:                MPZTOMPQ(BDY(n1),q); MPQTOGQ(q,r);
                    362:                pwrgq(r,n,&p); *nr = (GZ)p;
                    363:        }
                    364: }
                    365:
                    366: int cmpgz(GZ q1,GZ q2)
                    367: {
                    368:        int sgn;
                    369:
                    370:        if ( !q1 )
                    371:                if ( !q2 )
                    372:                        return 0;
                    373:                else
                    374:                        return -mpz_sgn(BDY(q2));
                    375:        else if ( !q2 )
                    376:                return mpz_sgn(BDY(q1));
                    377:        else if ( (sgn = mpz_sgn(BDY(q1))) != mpz_sgn(BDY(q2)) )
                    378:                        return sgn;
                    379:        else {
                    380:                sgn = mpz_cmp(BDY(q1),BDY(q2));
                    381:                if ( sgn > 0 ) return 1;
                    382:                else if ( sgn < 0 ) return -1;
                    383:                else return 0;
                    384:        }
                    385: }
                    386:
                    387: void gcdgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq)
                    388: {
                    389:        mpz_t t;
                    390:
                    391:        if ( !n1 ) *nq = n2;
                    392:        else if ( !n2 ) *nq = n1;
                    393:        else {
                    394:                mpz_init(t); mpz_gcd(t,BDY(n1),BDY(n2));
                    395:                MPZTOGZ(t,*nq);
                    396:        }
                    397: }
                    398:
1.5     ! noro      399: void invgz(GZ n1,GZ *nq)
        !           400: {
        !           401:        mpz_t t;
        !           402:
        !           403:        mpz_init(t); mpz_invert(t,BDY(n1),BDY(current_mod_lf));
        !           404:        MPZTOGZ(t,*nq);
        !           405: }
        !           406:
1.1       noro      407: void lcmgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq)
                    408: {
                    409:        GZ g,t;
                    410:
                    411:        if ( !n1 || !n2 ) *nq = 0;
                    412:        else {
                    413:                gcdgz(n1,n2,&g); divsgz(n1,g,&t);
                    414:                mulgz(n2,t,nq);
                    415:        }
                    416: }
                    417:
                    418: void gcdvgz(VECT v,GZ *q)
                    419: {
                    420:        int n,i;
                    421:        GZ *b;
                    422:        GZ g,g1;
                    423:
                    424:        n = v->len;
                    425:        b = (GZ *)v->body;
                    426:        g = b[0];
                    427:        for ( i = 1; i < n; i++ ) {
                    428:                gcdgz(g,b[i],&g1); g = g1;
                    429:        }
                    430:        *q = g;
                    431: }
                    432:
                    433: void gcdvgz_estimate(VECT v,GZ *q)
                    434: {
                    435:        int n,m,i;
                    436:        GZ s,t,u;
                    437:        GZ *b;
                    438:
                    439:        n = v->len;
                    440:        b = (GZ *)v->body;
                    441:        if ( n == 1 ) {
                    442:                if ( mpz_sgn(BDY(b[0]))<0 ) chsgngz(b[0],q);
                    443:                else *q = b[0];
                    444:        }
                    445:        m = n/2;
                    446:        for ( i = 0, s = 0; i < m; i++ ) {
                    447:                if ( b[i] && mpz_sgn(BDY(b[i]))<0 ) subgz(s,b[i],&u);
                    448:                else addgz(s,b[i],&u);
                    449:                s = u;
                    450:        }
                    451:        for ( i = 0, t = 0; i < n; i++ ) {
                    452:                if ( b[i] && mpz_sgn(BDY(b[i]))<0 ) subgz(t,b[i],&u);
                    453:                else addgz(t,b[i],&u);
                    454:                t = u;
                    455:        }
                    456:        gcdgz(s,t,q);
                    457: }
                    458:
                    459: void addgq(GQ n1,GQ n2,GQ *nr)
                    460: {
                    461:        mpq_t q1,q2,t;
                    462:
                    463:        if ( !n1 ) *nr = n2;
                    464:        else if ( !n2 ) *nr = n1;
                    465:        else {
                    466:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    467:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    468:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    469:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    470:                mpq_init(t); mpq_add(t,q1,q2); *nr = mpqtogzq(t);
                    471:        }
                    472: }
                    473:
                    474: void subgq(GQ n1,GQ n2,GQ *nr)
                    475: {
                    476:        mpq_t q1,q2,t;
                    477:
                    478:        if ( !n1 )
                    479:                if ( !n2 ) *nr = 0;
                    480:                else {
                    481:                        if ( NID(n1) == N_GZ ) chsgngz((GZ)n1,(GZ *)nr);
                    482:                        else {
                    483:                                mpq_init(t); mpq_neg(t,BDY(n2)); MPQTOGQ(t,*nr);
                    484:                        }
                    485:                }
                    486:        else if ( !n2 ) *nr = n1;
                    487:        else if ( n1 == n2 ) *nr = 0;
                    488:        else {
                    489:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    490:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    491:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    492:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    493:                mpq_init(t); mpq_sub(t,q1,q2); *nr = mpqtogzq(t);
                    494:        }
                    495: }
                    496:
                    497: void mulgq(GQ n1,GQ n2,GQ *nr)
                    498: {
                    499:        mpq_t t,q1,q2;
                    500:
                    501:        if ( !n1 || !n2 ) *nr = 0;
                    502:        else {
                    503:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    504:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    505:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    506:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    507:                mpq_init(t); mpq_mul(t,q1,q2); *nr = mpqtogzq(t);
                    508:        }
                    509: }
                    510:
                    511: void divgq(GQ n1,GQ n2,GQ *nq)
                    512: {
                    513:        mpq_t t,q1,q2;
                    514:
                    515:        if ( !n2 ) {
                    516:                error("division by 0");
                    517:                *nq = 0;
                    518:                return;
                    519:        } else if ( !n1 ) *nq = 0;
                    520:        else if ( n1 == n2 ) *nq = (GQ)ONEGZ;
                    521:        else {
                    522:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    523:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    524:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    525:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    526:                mpq_init(t); mpq_div(t,q1,q2); *nq = mpqtogzq(t);
                    527:        }
                    528: }
                    529:
                    530: void chsgngq(GQ n,GQ *nr)
                    531: {
                    532:        mpq_t t;
                    533:
                    534:        if ( !n ) *nr = 0;
                    535:        else if ( NID(n) == N_GZ ) chsgngz((GZ)n,(GZ *)nr);
                    536:        else {
                    537:                mpq_init(t); mpq_neg(t,BDY(n)); MPQTOGQ(t,*nr);
                    538:        }
                    539: }
                    540:
                    541: void pwrgq(GQ n1,Q n,GQ *nr)
                    542: {
                    543:        int e;
                    544:        mpz_t nm,dn;
                    545:        mpq_t t;
                    546:
                    547:        if ( !n || UNIGZ((GZ)n1) || UNIGQ(n1) ) *nr = (GQ)ONEGZ;
                    548:        else if ( !n1 ) *nr = 0;
                    549:        else if ( !INT(n) ) {
                    550:                error("can't calculate fractional power."); *nr = 0;
                    551:        } else if ( PL(NM(n)) > 1 ) {
                    552:                error("exponent too big."); *nr = 0;
                    553:        } else {
                    554:                e = QTOS(n);
                    555:                if ( e < 0 ) {
                    556:                        e = -e;
                    557:                        if ( NID(n1)==N_GZ ) {
                    558:                                nm[0] = ONEMPZ[0];
                    559:                                dn[0] = BDY((GZ)n1)[0];
                    560:                        } else {
                    561:                                nm[0] = mpq_denref(BDY(n1))[0]; dn[0] = mpq_numref(BDY(n1))[0];
                    562:                        }
                    563:                } else {
                    564:                        if ( NID(n1)==N_GZ ) {
                    565:                                nm[0] = BDY((GZ)n1)[0]; dn[0] = ONEMPZ[0];
                    566:                        } else {
                    567:                                nm[0] = mpq_numref(BDY(n1))[0]; dn[0] = mpq_denref(BDY(n1))[0];
                    568:                        }
                    569:                }
                    570:                mpq_init(t);
                    571:                mpz_pow_ui(mpq_numref(t),nm,e); mpz_pow_ui(mpq_denref(t),dn,e);
                    572:                *nr = mpqtogzq(t);
                    573:        }
                    574: }
                    575:
                    576: int cmpgq(GQ n1,GQ n2)
                    577: {
                    578:        mpq_t q1,q2;
                    579:        int sgn;
                    580:
                    581:        if ( !n1 )
                    582:                if ( !n2 ) return 0;
                    583:                else return (NID(n2)==N_GZ) ? -mpz_sgn(BDY((GZ)n2)) : -mpq_sgn(BDY(n2));
                    584:        if ( !n2 ) return (NID(n1)==N_GZ) ? mpz_sgn(BDY((GZ)n1)) : mpq_sgn(BDY(n1));
                    585:        else if ( (sgn = mpq_sgn(BDY(n1))) != mpq_sgn(BDY(n2)) ) return sgn;
                    586:        else {
                    587:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    588:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    589:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    590:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    591:                sgn = mpq_cmp(q1,q2);
                    592:                if ( sgn > 0 ) return 1;
                    593:                else if ( sgn < 0 ) return -1;
                    594:                else return 0;
                    595:        }
                    596: }
                    597:
                    598: void mkgwc(int k,int l,GZ *t)
                    599: {
                    600:        mpz_t a,b,q,nm,z,u;
                    601:        int i,n;
                    602:
                    603:        n = MIN(k,l);
                    604:        mpz_init_set_ui(z,1);
                    605:        mpz_init(u); mpz_set(u,z); MPZTOGZ(u,t[0]);
                    606:        mpz_init(a); mpz_init(b); mpz_init(nm);
                    607:        for ( i = 1; i <= n; i++ ) {
                    608:                mpz_set_ui(a,k-i+1); mpz_set_ui(b,l-i+1); mpz_mul(nm,a,b);
                    609:                mpz_mul(z,BDY(t[i-1]),nm); mpz_fdiv_q_ui(z,z,i);
                    610:                mpz_init(u); mpz_set(u,z); MPZTOGZ(u,t[i]);
                    611:        }
                    612: }
                    613:
                    614: void gz_lgp(P p,GZ *g,GZ *l);
                    615:
                    616: void gz_ptozp(P p,int sgn,GQ *c,P *pr)
                    617: {
                    618:        GZ nm,dn;
                    619:
                    620:        if ( !p ) {
                    621:                *c = 0; *pr = 0;
                    622:        } else {
                    623:                gz_lgp(p,&nm,&dn);
                    624:                divgz(nm,dn,(GZ *)c);
                    625:                divsp(CO,p,(P)*c,pr);
                    626:        }
                    627: }
                    628:
                    629: void gz_lgp(P p,GZ *g,GZ *l)
                    630: {
                    631:        DCP dc;
                    632:        GZ g1,g2,l1,l2,l3,l4;
                    633:
                    634:        if ( NUM(p) ) {
                    635:                if ( NID((GZ)p)==N_GZ ) {
                    636:                        MPZTOGZ(BDY((GZ)p),*g);
                    637:                        *l = ONEGZ;
                    638:                } else {
                    639:                        MPZTOGZ(mpq_numref(BDY((GQ)p)),*g);
                    640:                        MPZTOGZ(mpq_denref(BDY((GQ)p)),*l);
                    641:                }
                    642:        } else {
                    643:                dc = DC(p); gz_lgp(COEF(dc),g,l);
                    644:                for ( dc = NEXT(dc); dc; dc = NEXT(dc) ) {
                    645:                        gz_lgp(COEF(dc),&g1,&l1); gcdgz(*g,g1,&g2); *g = g2;
                    646:                        gcdgz(*l,l1,&l2); mulgz(*l,l1,&l3); divgz(l3,l2,l);
                    647:                }
                    648:        }
                    649: }
                    650:
                    651: void gz_qltozl(GQ *w,int n,GZ *dvr)
                    652: {
                    653:        GZ nm,dn;
                    654:        GZ g,g1,l1,l2,l3;
                    655:        GQ c;
                    656:        int i;
                    657:        struct oVECT v;
                    658:
                    659:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                    660:                if ( w[i] && NID(w[i])==N_GQ )
                    661:                        break;
                    662:        if ( i == n ) {
                    663:                v.id = O_VECT; v.len = n; v.body = (pointer *)w;
                    664:                gcdvgz(&v,dvr); return;
                    665:        }
                    666:        for ( i = 0; !w[i]; i++ );
                    667:        c = w[i];
                    668:        if ( NID(c)==N_GQ ) {
                    669:                MPZTOGZ(mpq_numref(BDY(c)),nm); MPZTOGZ(mpq_denref(BDY(c)),dn);
                    670:        } else {
                    671:                MPZTOGZ(BDY((GZ)c),nm); dn = ONEGZ;
                    672:        }
                    673:        for ( i++; i < n; i++ ) {
                    674:                c = w[i];
                    675:                if ( !c ) continue;
                    676:                if ( NID(c)==N_GQ ) {
                    677:                        MPZTOGZ(mpq_numref(BDY(c)),g1); MPZTOGZ(mpq_denref(BDY(c)),l1);
                    678:                } else {
                    679:                        MPZTOGZ(BDY((GZ)c),g1); l1 = ONEGZ;
                    680:                }
                    681:                gcdgz(nm,g1,&g); nm = g;
                    682:                gcdgz(dn,l1,&l2); mulgz(dn,l1,&l3); divgz(l3,l2,&dn);
                    683:        }
                    684:        divgz(nm,dn,dvr);
                    685: }
                    686:
                    687: int gz_bits(GQ q)
                    688: {
                    689:        if ( !q ) return 0;
                    690:        else if ( NID(q)==N_Q )
                    691:                return n_bits(NM((Q)q))+(INT((Q)q)?0:n_bits(DN((Q)q)));
                    692:        else if ( NID(q)==N_GZ ) return mpz_sizeinbase(BDY((GZ)q),2);
                    693:        else
                    694:                return mpz_sizeinbase(mpq_numref(BDY(q)),2)
                    695:                        + mpz_sizeinbase(mpq_denref(BDY(q)),2);
                    696: }
                    697:
                    698: int gzp_mag(P p)
                    699: {
                    700:        int s;
                    701:        DCP dc;
                    702:
                    703:        if ( !p ) return 0;
                    704:        else if ( OID(p) == O_N ) return gz_bits((GQ)p);
                    705:        else {
                    706:                for ( dc = DC(p), s = 0; dc; dc = NEXT(dc) ) s += gzp_mag(COEF(dc));
                    707:                return s;
                    708:        }
                    709: }
                    710:
                    711: void makesubstgz(VL v,NODE *s)
                    712: {
                    713:        NODE r,r0;
                    714:        GZ q;
                    715:        unsigned int n;
                    716:
                    717:        for ( r0 = 0; v; v = NEXT(v) ) {
                    718:                NEXTNODE(r0,r); BDY(r) = (pointer)v->v;
                    719: #if defined(_PA_RISC1_1)
                    720:                n = mrand48()&BMASK; q = utogz(n);
                    721: #else
                    722:                n = random(); q = utogz(n);
                    723: #endif
                    724:                NEXTNODE(r0,r); BDY(r) = (pointer)q;
                    725:        }
                    726:        if ( r0 ) NEXT(r) = 0;
                    727:        *s = r0;
                    728: }
                    729:
                    730: unsigned int remgq(GQ a,unsigned int mod)
                    731: {
                    732:        unsigned int c,nm,dn;
                    733:        mpz_t r;
                    734:
                    735:        if ( !a ) return 0;
                    736:        else if ( NID(a)==N_GZ ) {
                    737:                mpz_init(r);
                    738:                c = mpz_fdiv_r_ui(r,BDY((GZ)a),mod);
                    739:        } else {
                    740:                mpz_init(r);
                    741:                nm = mpz_fdiv_r_ui(r,mpq_numref(BDY(a)),mod);
                    742:                dn = mpz_fdiv_r_ui(r,mpq_denref(BDY(a)),mod);
                    743:                dn = invm(dn,mod);
                    744:                DMAR(nm,dn,0,mod,c);
                    745:        }
                    746:        return c;
                    747: }
                    748:
                    749: extern int DP_Print;
                    750:
                    751: #define GZ_F4_INTRAT_PERIOD 8
                    752:
                    753: int gz_generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,GZ *dn,int **rindp,int **cindp)
                    754: {
                    755:        int **wmat;
                    756:        GZ **bmat,**tmat,*bmi,*tmi;
                    757:        GZ q,m1,m2,m3,s,u;
                    758:        int *wmi,*colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                    759:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
                    760:        MAT r,crmat;
                    761:        int ret;
                    762:
                    763:        bmat = (GZ **)mat->body;
                    764:        row = mat->row; col = mat->col;
                    765:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    766:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    767:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    768:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                    769:                if ( DP_Print ) {
                    770:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                    771:                }
                    772:                md = get_lprime(ind);
                    773:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    774:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    775:                                wmi[j] = remgq((GQ)bmi[j],md);
                    776:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                    777:                if ( !ind ) {
                    778: RESET:
                    779:                        m1 = utogz(md);
                    780:                        rank0 = rank;
                    781:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                    782:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                    783:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                    784:                        tmat = (GZ **)crmat->body;
                    785:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    786:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    787:                                        if ( !colstat[j] ) tmi[k++] = utogz(wmi[j]);
                    788:                } else {
                    789:                        if ( rank < rank0 ) {
                    790:                                if ( DP_Print ) {
                    791:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
                    792:                                        fflush(asir_out);
                    793:                                }
                    794:                                continue;
                    795:                        } else if ( rank > rank0 ) {
                    796:                                if ( DP_Print ) {
                    797:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
                    798:                                        fflush(asir_out);
                    799:                                }
                    800:                                goto RESET;
                    801:                        } else {
                    802:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                    803:                                if ( j < col ) {
                    804:                                        if ( DP_Print ) {
                    805:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
                    806:                                                fflush(asir_out);
                    807:                                        }
                    808:                                        goto RESET;
                    809:                                }
                    810:                        }
                    811:
                    812:                        inv = invm(remgq((GQ)m1,md),md);
                    813:                        m2 = utogz(md); mulgz(m1,m2,&m3);
                    814:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    815:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    816:                                        if ( !colstat[j] ) {
                    817:                                                if ( tmi[k] ) {
                    818:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                    819:                                                        t = remgq((GQ)tmi[k],md);
                    820:                                                        if ( wmi[j] >= t ) t = wmi[j]-t;
                    821:                                                        else t = md-(t-wmi[j]);
                    822:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                    823:                                                        u = utogz(t1); mulgz(m1,u,&s);
                    824:                                                        addgz(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                    825:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                    826:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                    827:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                    828:                                                        u = utogz(t); mulgz(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                    829:                                                }
                    830:                                                k++;
                    831:                                        }
                    832:                        m1 = m3;
                    833:                        if ( ind % GZ_F4_INTRAT_PERIOD )
                    834:                                ret = 0;
                    835:                        else
                    836:                                ret = gz_intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
                    837:                        if ( ret ) {
                    838:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                    839:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                    840:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                    841:                                        if ( colstat[j] ) rind[k++] = j;
                    842:                                        else cind[l++] = j;
                    843:                                if ( gz_gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) )
                    844:                                        return rank;
                    845:                        }
                    846:                }
                    847:        }
                    848: }
                    849:
                    850: int gz_generic_gauss_elim2(MAT mat,MAT *nm,GZ *dn,int **rindp,int **cindp)
                    851: {
                    852:
                    853:        MAT full;
                    854:        GZ **bmat,**b;
                    855:        GZ *bmi;
                    856:        GZ dn0;
                    857:        int row,col,md,i,j,rank,ret;
                    858:        int **wmat;
                    859:        int *wmi;
                    860:        int *colstat,*rowstat;
                    861:
                    862:        bmat = (GZ **)mat->body;
                    863:        row = mat->row; col = mat->col;
                    864:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    865:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    866:        rowstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                    867:        /* XXX */
                    868:        md = get_lprime(0);
                    869:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    870:                for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    871:                        wmi[j] = remgq((GQ)bmi[j],md);
                    872:        rank = generic_gauss_elim_mod2(wmat,row,col,md,colstat,rowstat);
                    873:        b = (GZ **)MALLOC(rank*sizeof(GZ));
                    874:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) b[i] = bmat[rowstat[i]];
                    875:        NEWMAT(full); full->row = rank; full->col = col; full->body = (pointer **)b;
                    876:        ret = gz_generic_gauss_elim_full(full,nm,dn,rindp,cindp);
                    877:        if ( !ret ) {
                    878:                rank = gz_generic_gauss_elim(mat,nm,&dn0,rindp,cindp);
                    879:                for ( i = 0; i < rank; i++ ) dn[i] = dn0;
                    880:        }
                    881:        return rank;
                    882: }
                    883:
                    884: int gz_generic_gauss_elim_full(MAT mat,MAT *nm,GZ *dn,int **rindp,int **cindp)
                    885: {
                    886:        int **wmat;
                    887:        int *stat;
                    888:        GZ **bmat,**tmat,*bmi,*tmi,*ri;
                    889:        GZ q,m1,m2,m3,s,u;
                    890:        int *wmi,*colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                    891:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv,h;
                    892:        MAT r,crmat;
                    893:        int ret,initialized,done;
                    894:
                    895:        initialized = 0;
                    896:        bmat = (GZ **)mat->body;
                    897:        row = mat->row; col = mat->col;
                    898:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    899:        stat = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                    900:        for ( i = 0; i < row; i++ ) stat[i] = 0;
                    901:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    902:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    903:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                    904:                if ( DP_Print ) {
                    905:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                    906:                }
                    907:                md = get_lprime(ind);
                    908:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    909:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    910:                                wmi[j] = remgq((GQ)bmi[j],md);
                    911:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                    912:                if ( rank < row ) continue;
                    913:                if ( !initialized ) {
                    914:                        m1 = utogz(md);
                    915:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                    916:                        MKMAT(crmat,row,col-row);
                    917:                        MKMAT(r,row,col-row); *nm = r;
                    918:                        tmat = (GZ **)crmat->body;
                    919:                        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    920:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    921:                                        if ( !colstat[j] ) tmi[k++] = utogz(wmi[j]);
                    922:                        initialized = 1;
                    923:                } else {
                    924:                        for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                    925:                        if ( j < col ) continue;
                    926:
                    927:                        inv = invm(remgq((GQ)m1,md),md);
                    928:                        m2 = utogz(md); mulgz(m1,m2,&m3);
                    929:                        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    930:                                switch ( stat[i] ) {
                    931:                                        case 1:
                    932:                                                /* consistency check */
                    933:                                                ri = (GZ *)BDY(r)[i]; wmi = wmat[i];
                    934:                                                for ( j = 0; j < col; j++ ) if ( colstat[j] ) break;
                    935:                                                h = md-remgq((GQ)dn[i],md);
                    936:                                                for ( j++, k = 0; j < col; j++ )
                    937:                                                        if ( !colstat[j] ) {
                    938:                                                                t = remgq((GQ)ri[k],md);
                    939:                                                                DMAR(wmi[i],h,t,md,t1);
                    940:                                                                if ( t1 ) break;
                    941:                                                        }
                    942:                                                if ( j == col ) { stat[i]++; break; }
                    943:                                                else {
                    944:                                                        /* fall to the case 0 */
                    945:                                                        stat[i] = 0;
                    946:                                                }
                    947:                                        case 0:
                    948:                                                tmi = tmat[i]; wmi = wmat[i];
                    949:                                                for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                    950:                                                        if ( !colstat[j] ) {
                    951:                                                                if ( tmi[k] ) {
                    952:                                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                    953:                                                                        t = remgq((GQ)tmi[k],md);
                    954:                                                                        if ( wmi[j] >= t ) t = wmi[j]-t;
                    955:                                                                        else t = md-(t-wmi[j]);
                    956:                                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                    957:                                                                        u = utogz(t1); mulgz(m1,u,&s);
                    958:                                                                        addgz(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                    959:                                                                } else if ( wmi[j] ) {
                    960:                                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                    961:                                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                    962:                                                                        u = utogz(t); mulgz(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                    963:                                                                }
                    964:                                                                k++;
                    965:                                                        }
                    966:                                                break;
                    967:                                        case 2: default:
                    968:                                                break;
                    969:                                }
                    970:                        m1 = m3;
                    971:                        if ( ind % 4 )
                    972:                                ret = 0;
                    973:                        else
                    974:                                ret = gz_intmtoratm2(crmat,m1,*nm,dn,stat);
                    975:                        if ( ret ) {
                    976:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                    977:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-row)*sizeof(int));
                    978:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                    979:                                        if ( colstat[j] ) rind[k++] = j;
                    980:                                        else cind[l++] = j;
                    981:                                return gz_gensolve_check2(mat,*nm,dn,rind,cind);
                    982:                        }
                    983:                }
                    984:        }
                    985: }
                    986:
                    987: int gz_generic_gauss_elim_direct(MAT mat,MAT *nm,GZ *dn,int **rindp,int **cindp){
                    988:        GZ **bmat,*s;
                    989:        GZ u,v,w,x,d,t,y;
                    990:        int row,col,i,j,k,l,m,rank;
                    991:        int *colstat,*colpos,*cind;
                    992:        MAT r,in;
                    993:
                    994:        row = mat->row; col = mat->col;
                    995:        MKMAT(in,row,col);
                    996:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    997:                for ( j = 0; j < col; j++ ) in->body[i][j] = mat->body[i][j];
                    998:        bmat = (GZ **)in->body;
                    999:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1000:        *rindp = colpos = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   1001:        for ( j = 0, rank = 0, d = ONEGZ; j < col; j++ ) {
                   1002:                for ( i = rank; i < row && !bmat[i][j]; i++  );
                   1003:                if ( i == row ) { colstat[j] = 0; continue; }
                   1004:                else { colstat[j] = 1; colpos[rank] = j; }
                   1005:                if ( i != rank )
                   1006:                        for ( k = j; k < col; k++ ) {
                   1007:                                t = bmat[i][k]; bmat[i][k] = bmat[rank][k]; bmat[rank][k] = t;
                   1008:                        }
                   1009:                for ( i = rank+1, v = bmat[rank][j]; i < row; i++ )
                   1010:                        for ( k = j, u = bmat[i][j]; k < col; k++ ) {
                   1011:                                mulgz(bmat[i][k],v,&w); mulgz(bmat[rank][k],u,&x);
                   1012:                                subgz(w,x,&y); divsgz(y,d,&bmat[i][k]);
                   1013:                        }
                   1014:                d = v; rank++;
                   1015:        }
                   1016:        *dn = d;
                   1017:        s = (GZ *)MALLOC(col*sizeof(GZ));
                   1018:        for ( i = rank-1; i >= 0; i-- ) {
                   1019:                for ( k = colpos[i]; k < col; k++ ) mulgz(bmat[i][k],d,&s[k]);
                   1020:                for ( m = rank-1; m > i; m-- ) {
                   1021:                        for ( k = colpos[m], u = bmat[i][k]; k < col; k++ ) {
                   1022:                                mulgz(bmat[m][k],u,&w); subgz(s[k],w,&x); s[k] = x;
                   1023:                        }
                   1024:                }
                   1025:                for ( k = colpos[i], u = bmat[i][k]; k < col; k++ )
                   1026:                        divgz(s[k],u,&bmat[i][k]);
                   1027:        }
                   1028:        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1029:        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                   1030:        for ( j = 0, k = 0; j < col; j++ )
                   1031:                if ( !colstat[j] ) {
                   1032:                        cind[k] = j;
                   1033:                        for ( i = 0; i < rank; i++ ) r->body[i][k] = bmat[i][j];
                   1034:                        k++;
                   1035:                }
                   1036:        return rank;
                   1037: }
                   1038:
                   1039: int gz_intmtoratm(MAT mat,GZ md,MAT nm,GZ *dn)
                   1040: {
                   1041:        GZ t,s,b,dn0,dn1,nm1,q,u,unm,udn,dmy;
                   1042:        int i,j,k,l,row,col,sgn,ret;
                   1043:        GZ **rmat,**tmat,*tmi,*nmk;
                   1044:
                   1045:        if ( UNIGZ(md) )
                   1046:                return 0;
                   1047:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1048:        bshiftgz(md,1,&t);
                   1049:        isqrtgz(t,&s);
                   1050:        bshiftgz(s,64,&b);
                   1051:        if ( !b ) b = ONEGZ;
                   1052:        dn0 = ONEGZ;
                   1053:        tmat = (GZ **)mat->body;
                   1054:        rmat = (GZ **)nm->body;
                   1055:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1056:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   1057:                        if ( tmi[j] ) {
                   1058:                                mulgz(tmi[j],dn0,&s);
                   1059:                                divqrgz(s,md,&dmy,&u);
                   1060:                                ret = gz_inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   1061:                                if ( !ret ) return 0;
                   1062:                                else {
                   1063:                                        if ( sgn < 0 ) chsgngz(unm,&nm1);
                   1064:                                        else nm1 = unm;
                   1065:                                        dn1 = udn;
                   1066:                                        if ( !UNIGZ(dn1) ) {
                   1067:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   1068:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   1069:                                                                mulgz(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   1070:                                                        }
                   1071:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   1072:                                                        mulgz(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   1073:                                                }
                   1074:                                        }
                   1075:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   1076:                                        mulgz(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   1077:                                }
                   1078:                        }
                   1079:        *dn = dn0;
                   1080:        return 1;
                   1081: }
                   1082:
                   1083: int gz_intmtoratm2(MAT mat,GZ md,MAT nm,GZ *dn,int *stat)
                   1084: {
                   1085:        int row,col,i,j,ret;
                   1086:        GZ dn0,dn1,t,s,b;
                   1087:        GZ *w,*tmi;
                   1088:        GZ **tmat;
                   1089:
                   1090:        bshiftgz(md,1,&t);
                   1091:        isqrtgz(t,&s);
                   1092:        bshiftgz(s,64,&b);
                   1093:        tmat = (GZ **)mat->body;
                   1094:        if ( UNIGZ(md) ) return 0;
                   1095:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1096:        dn0 = ONEGZ;
                   1097:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1098:                if ( cmpgz(dn[i],dn0) > 0 ) dn0 = dn[i];
                   1099:        w = (GZ *)MALLOC(col*sizeof(GZ));
                   1100:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1101:                if ( stat[i] == 0 ) {
                   1102:                        for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   1103:                                        mulgz(tmi[j],dn0,&w[j]);
                   1104:                        ret = gz_intvtoratv(w,col,md,b,BDY(nm)[i],&dn[i]);
                   1105:                        if ( ret ) {
                   1106:                                stat[i] = 1;
                   1107:                                mulgz(dn0,dn[i],&t); dn[i] = t; dn0 = t;
                   1108:                        }
                   1109:                }
                   1110:        for ( i = 0; i < row; i++ ) if ( !stat[i] ) break;
                   1111:        if ( i == row ) return 1;
                   1112:        else return 0;
                   1113: }
                   1114:
                   1115: int gz_intvtoratv(GZ *v,int n,GZ md,GZ b,GZ *nm,GZ *dn)
                   1116: {
                   1117:        GZ dn0,dn1,q,s,u,nm1,unm,udn,dmy;
                   1118:        GZ *nmk;
                   1119:        int j,l,col,ret,sgn;
                   1120:
                   1121:        for ( j = 0; j < n; j++ ) nm[j] = 0;
                   1122:        dn0 = ONEGZ;
                   1123:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1124:                if ( !v[j] ) continue;
                   1125:                mulgz(v[j],dn0,&s);
                   1126:                divqrgz(s,md,&dmy,&u);
                   1127:                ret = gz_inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   1128:                if ( !ret ) return 0;
                   1129:                if ( sgn < 0 ) chsgngz(unm,&nm1);
                   1130:                else nm1 = unm;
                   1131:                dn1 = udn;
                   1132:                if ( !UNIGZ(dn1) )
                   1133:                        for ( l = 0; l < j; l++ ) {
                   1134:                                mulgz(nm[l],dn1,&q); nm[l] = q;
                   1135:                        }
                   1136:                nm[j] = nm1;
                   1137:                mulgz(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   1138:        }
                   1139:        *dn = dn0;
                   1140:        return 1;
                   1141: }
                   1142:
                   1143: /* assuming 0 < c < m */
                   1144:
                   1145: int gz_inttorat(GZ c,GZ m,GZ b,int *sgnp,GZ *nmp,GZ *dnp)
                   1146: {
                   1147:        GZ qq,t,u1,v1,r1;
                   1148:        GZ q,u2,v2,r2;
                   1149:
                   1150:        u1 = 0; v1 = ONEGZ; u2 = m; v2 = c;
                   1151:        while ( cmpgz(v2,b) >= 0 ) {
                   1152:                divqrgz(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                   1153:                mulgz(q,v1,&t); subgz(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                   1154:        }
                   1155:        if ( cmpgz(v1,b) >= 0 ) return 0;
                   1156:        else {
                   1157:                *nmp = v2;
                   1158:                if ( mpz_sgn(BDY(v1))<0  ) {
                   1159:                        *sgnp = -1; chsgngz(v1,dnp);
                   1160:                } else {
                   1161:                        *sgnp = 1; *dnp = v1;
                   1162:                }
                   1163:                return 1;
                   1164:        }
                   1165: }
                   1166:
                   1167: extern int f4_nocheck;
                   1168:
                   1169: int gz_gensolve_check(MAT mat,MAT nm,GZ dn,int *rind,int *cind)
                   1170: {
                   1171:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
                   1172:        GZ s,t;
                   1173:        GZ *w;
                   1174:        GZ *mati,*nmk;
                   1175:
                   1176:        if ( f4_nocheck ) return 1;
                   1177:        row = mat->row; col = mat->col; rank = nm->row; clen = nm->col;
                   1178:        w = (GZ *)MALLOC(clen*sizeof(GZ));
                   1179:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1180:                mati = (GZ *)mat->body[i];
                   1181:                bzero(w,clen*sizeof(GZ));
                   1182:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                   1183:                        for ( l = 0, nmk = (GZ *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   1184:                                mulgz(mati[rind[k]],nmk[l],&t); addgz(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   1185:                        }
                   1186:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1187:                        mulgz(dn,mati[cind[j]],&t);
                   1188:                        if ( cmpgz(w[j],t) ) break;
                   1189:                }
                   1190:                if ( j != clen ) break;
                   1191:        }
                   1192:        if ( i != row ) return 0;
                   1193:        else return 1;
                   1194: }
                   1195:
                   1196: int gz_gensolve_check2(MAT mat,MAT nm,GZ *dn,int *rind,int *cind)
                   1197: {
                   1198:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
                   1199:        GZ s,t,u,d;
                   1200:        GZ *w,*m;
                   1201:        GZ *mati,*nmk;
                   1202:
                   1203:        if ( f4_nocheck ) return 1;
                   1204:        row = mat->row; col = mat->col; rank = nm->row; clen = nm->col;
                   1205:        w = (GZ *)MALLOC(clen*sizeof(GZ));
                   1206:        m = (GZ *)MALLOC(clen*sizeof(GZ));
                   1207:        for ( d = dn[0], i = 1; i < rank; i++ ) {
                   1208:                lcmgz(d,dn[i],&t); d = t;
                   1209:        }
                   1210:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) divsgz(d,dn[i],&m[i]);
                   1211:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1212:                mati = (GZ *)mat->body[i];
                   1213:                bzero(w,clen*sizeof(GZ));
                   1214:                for ( k = 0; k < rank; k++ ) {
                   1215:                        mulgz(mati[rind[k]],m[k],&u);
                   1216:                        for ( l = 0, nmk = (GZ *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   1217:                                mulgz(u,nmk[l],&t); addgz(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   1218:                        }
                   1219:                }
                   1220:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1221:                        mulgz(d,mati[cind[j]],&t);
                   1222:                        if ( cmpgz(w[j],t) ) break;
                   1223:                }
                   1224:                if ( j != clen ) break;
                   1225:        }
                   1226:        if ( i != row ) return 0;
                   1227:        else return 1;
                   1228: }
                   1229:
                   1230: void isqrtgz(GZ a,GZ *r)
                   1231: {
                   1232:        int k;
                   1233:        GZ x,t,x2,xh,quo,rem;
                   1234:        Q two;
                   1235:
                   1236:        if ( !a ) *r = 0;
                   1237:        else if ( UNIGZ(a) ) *r = ONEGZ;
                   1238:        else {
                   1239:                k = gz_bits((GQ)a); /* a <= 2^k-1 */
                   1240:                bshiftgz(ONEGZ,-((k>>1)+(k&1)),&x); /* a <= x^2 */
                   1241:                STOQ(2,two);
                   1242:                while ( 1 ) {
                   1243:                        pwrgz(x,two,&t);
                   1244:                        if ( cmpgz(t,a) <= 0 ) {
                   1245:                                *r = x; return;
                   1246:                        } else {
                   1247:                                if ( mpz_tstbit(BDY(x),0) ) addgz(x,a,&t);
                   1248:                                else t = a;
                   1249:                                bshiftgz(x,-1,&x2); divqrgz(t,x2,&quo,&rem);
                   1250:                                bshiftgz(x,1,&xh); addgz(quo,xh,&x);
                   1251:                        }
                   1252:                }
                   1253:        }
                   1254: }
                   1255:
                   1256: void bshiftgz(GZ a,int n,GZ *r)
                   1257: {
                   1258:        mpz_t t;
                   1259:
                   1260:        if ( !a ) *r = 0;
                   1261:        else if ( n == 0 ) *r = a;
                   1262:        else if ( n < 0 ) {
                   1263:                mpz_init(t); mpz_mul_2exp(t,BDY(a),-n); MPZTOGZ(t,*r);
                   1264:        } else {
                   1265:                mpz_init(t); mpz_fdiv_q_2exp(t,BDY(a),n);
                   1266:                if ( !mpz_sgn(t) ) *r = 0;
                   1267:                else MPZTOGZ(t,*r);
                   1268:        }
                   1269: }
                   1270:
1.5     ! noro     1271: void addlf(GZ a,GZ b,GZ *c)
        !          1272: {
        !          1273:   GZ t;
        !          1274:
        !          1275:   addgz(a,b,c);
        !          1276:   if ( !lf_lazy ) {
        !          1277:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
        !          1278:   }
        !          1279: }
        !          1280:
        !          1281: void sublf(GZ a,GZ b,GZ *c)
        !          1282: {
        !          1283:   GZ t;
        !          1284:
        !          1285:   subgz(a,b,c);
        !          1286:   if ( !lf_lazy ) {
        !          1287:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
        !          1288:   }
        !          1289: }
        !          1290:
        !          1291: void mullf(GZ a,GZ b,GZ *c)
        !          1292: {
        !          1293:   GZ t;
        !          1294:
        !          1295:   mulgz(a,b,c);
        !          1296:   if ( !lf_lazy ) {
        !          1297:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
        !          1298:   }
        !          1299: }
        !          1300:
        !          1301: void divlf(GZ a,GZ b,GZ *c)
        !          1302: {
        !          1303:   GZ t,inv;
        !          1304:
        !          1305:   invgz(b,&inv);
        !          1306:   mulgz(a,inv,c);
        !          1307:   if ( !lf_lazy ) {
        !          1308:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
        !          1309:   }
        !          1310: }
        !          1311:
        !          1312: void chsgnlf(GZ a,GZ *c)
        !          1313: {
        !          1314:   GZ t;
        !          1315:
        !          1316:   chsgngz(a,c);
        !          1317:   if ( !lf_lazy ) {
        !          1318:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
        !          1319:   }
        !          1320: }
        !          1321:
        !          1322: void lmtolf(LM a,GZ *b)
        !          1323: {
        !          1324:   Q q;
        !          1325:
        !          1326:   NTOQ(BDY(a),1,q); *b = ztogz(q);
        !          1327: }
        !          1328:
        !          1329: void setmod_lf(N p)
        !          1330: {
        !          1331:     Q q;
        !          1332:
        !          1333:     NTOQ(p,1,q); current_mod_lf = ztogz(q);
        !          1334: }
        !          1335:
        !          1336: void simplf_force(GZ a,GZ *b)
        !          1337: {
        !          1338:     GZ t;
        !          1339:
        !          1340:     remgz(a,current_mod_lf,&t); *b = t;
        !          1341: }

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