[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 1.7

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;
1.6       noro       10: int current_mod_lf_size;
1.1       noro       11:
                     12: void isqrtgz(GZ a,GZ *r);
                     13: void bshiftgz(GZ a,int n,GZ *r);
                     14:
                     15: void *gc_realloc(void *p,size_t osize,size_t nsize)
                     16: {
1.2       noro       17:        return (void *)Risa_GC_realloc(p,nsize);
1.1       noro       18: }
                     19:
                     20: void gc_free(void *p,size_t size)
                     21: {
1.2       noro       22:        Risa_GC_free(p);
1.1       noro       23: }
                     24:
                     25: void init_gmpq()
                     26: {
1.4       noro       27:        mp_set_memory_functions(Risa_GC_malloc,gc_realloc,gc_free);
1.1       noro       28:
                     29:        mpz_init(ONEMPZ); mpz_set_ui(ONEMPZ,1); MPZTOGZ(ONEMPZ,ONEGZ);
                     30: }
                     31:
                     32: GZ utogz(unsigned int u)
                     33: {
                     34:        mpz_t z;
                     35:        GZ r;
                     36:
                     37:        if ( !u ) return 0;
                     38:        mpz_init(z); mpz_set_ui(z,u); MPZTOGZ(z,r); return r;
                     39: }
                     40:
                     41: GZ stogz(int s)
                     42: {
                     43:        mpz_t z;
                     44:        GZ r;
                     45:
                     46:        if ( !s ) return 0;
                     47:        mpz_init(z); mpz_set_si(z,s); MPZTOGZ(z,r); return r;
                     48: }
                     49:
                     50: GQ mpqtogzq(mpq_t a)
                     51: {
                     52:        GZ z;
                     53:        GQ q;
                     54:
                     55:        if ( INTMPQ(a) ) {
                     56:                MPZTOGZ(mpq_numref(a),z); return (GQ)z;
                     57:        } else {
                     58:                MPQTOGQ(a,q); return q;
                     59:        }
                     60: }
                     61:
                     62: GZ ztogz(Q a)
                     63: {
                     64:        mpz_t z;
                     65:        mpq_t b;
                     66:        N nm;
                     67:        GZ s;
                     68:
                     69:        if ( !a ) return 0;
                     70:        nm = NM(a);
                     71:        mpz_init(z);
                     72:        mpz_import(z,PL(nm),-1,sizeof(BD(nm)[0]),0,0,BD(nm));
                     73:        if ( SGN(a)<0 ) mpz_neg(z,z);
                     74:        MPZTOGZ(z,s);
                     75:        return s;
                     76: }
                     77:
                     78: Q gztoz(GZ a)
                     79: {
                     80:        N nm;
                     81:        Q q;
                     82:        int sgn;
                     83:        size_t len;
                     84:
                     85:        if ( !a ) return 0;
                     86:        len = WORDSIZE_IN_N(BDY((GZ)a)); nm = NALLOC(len);
                     87:        mpz_export(BD(nm),&len,-1,sizeof(int),0,0,BDY((GZ)a));
                     88:        PL(nm) = len;
                     89:        sgn = mpz_sgn(BDY((GZ)a)); NTOQ(nm,sgn,q);
                     90:        return q;
                     91: }
                     92:
1.5       noro       93: void dupgz(GZ a,GZ *b)
                     94: {
                     95:   mpz_t t;
                     96:
                     97:   if ( !a ) *b = a;
                     98:   else {
                     99:     mpz_init(t); mpz_set(t,BDY(a)); MPZTOGZ(t,*b);
                    100:   }
                    101: }
                    102:
1.1       noro      103: int n_bits_gz(GZ a)
                    104: {
                    105:        return a ? mpz_sizeinbase(BDY(a),2) : 0;
                    106: }
                    107:
                    108: GQ qtogq(Q a)
                    109: {
                    110:        mpz_t z;
                    111:        mpq_t b;
                    112:        N nm,dn;
                    113:        GZ s;
                    114:        GQ r;
                    115:
                    116:        if ( !a ) return 0;
                    117:        if ( INT(a) ) {
                    118:                nm = NM(a);
                    119:                mpz_init(z);
                    120:                mpz_import(z,PL(nm),-1,sizeof(BD(nm)[0]),0,0,BD(nm));
                    121:                if ( SGN(a)<0 ) mpz_neg(z,z);
                    122:                MPZTOGZ(z,s);
                    123:                return (GQ)s;
                    124:        } else {
                    125:                nm = NM(a); dn = DN(a);
                    126:                mpq_init(b);
                    127:                mpz_import(mpq_numref(b),PL(nm),-1,sizeof(BD(nm)[0]),0,0,BD(nm));
                    128:                mpz_import(mpq_denref(b),PL(dn),-1,sizeof(BD(dn)[0]),0,0,BD(dn));
                    129:                if ( SGN(a)<0 ) mpq_neg(b,b);
                    130:                MPQTOGQ(b,r);
                    131:                return r;
                    132:        }
                    133: }
                    134:
                    135: Q gqtoq(GQ a)
                    136: {
                    137:        N nm,dn;
                    138:        Q q;
                    139:        int sgn;
                    140:        size_t len;
                    141:
                    142:        if ( !a ) return 0;
                    143:        if ( NID(a) == N_GZ ) {
                    144:                len = WORDSIZE_IN_N(BDY((GZ)a)); nm = NALLOC(len);
                    145:                mpz_export(BD(nm),&len,-1,sizeof(int),0,0,BDY((GZ)a));
                    146:                PL(nm) = len;
                    147:                sgn = mpz_sgn(BDY((GZ)a)); NTOQ(nm,sgn,q);
                    148:        } else {
                    149:                len = WORDSIZE_IN_N(mpq_numref(BDY(a))); nm = NALLOC(len);
                    150:                mpz_export(BD(nm),&len,-1,sizeof(int),0,0,mpq_numref(BDY(a)));
                    151:                PL(nm) = len;
                    152:                len = WORDSIZE_IN_N(mpq_denref(BDY(a))); dn = NALLOC(len);
                    153:                mpz_export(BD(dn),&len,-1,sizeof(int),0,0,mpq_denref(BDY(a)));
                    154:                PL(dn) = len;
                    155:                sgn = mpz_sgn(mpq_numref(BDY(a))); NDTOQ(nm,dn,sgn,q);
                    156:        }
                    157:        return q;
                    158: }
                    159:
                    160: P ptogp(P a)
                    161: {
                    162:        DCP dc,dcr,dcr0;
                    163:        P b;
                    164:
                    165:        if ( !a ) return 0;
                    166:        if ( NUM(a) ) return (P)qtogq((Q)a);
                    167:        for ( dc = DC(a), dcr0 = 0; dc; dc = NEXT(dc) ) {
                    168:                NEXTDC(dcr0,dcr); DEG(dcr) = DEG(dc); COEF(dcr) = (P)ptogp(COEF(dc));
                    169:        }
                    170:        NEXT(dcr) = 0; MKP(VR(a),dcr0,b);
                    171:        return b;
                    172: }
                    173:
                    174: P gptop(P a)
                    175: {
                    176:        DCP dc,dcr,dcr0;
                    177:        P b;
                    178:
                    179:        if ( !a ) return 0;
                    180:        if ( NUM(a) ) b = (P)gqtoq((GQ)a);
                    181:        else {
                    182:                for ( dc = DC(a), dcr0 = 0; dc; dc = NEXT(dc) ) {
                    183:                        NEXTDC(dcr0,dcr); DEG(dcr) = DEG(dc);
                    184:                        COEF(dcr) = (P)gptop(COEF(dc));
                    185:                }
                    186:                NEXT(dcr) = 0; MKP(VR(a),dcr0,b);
                    187:        }
                    188:        return b;
                    189: }
                    190:
                    191: void addgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
                    192: {
                    193:        mpz_t t;
                    194:        int s1,s2;
                    195:
                    196:        if ( !n1 ) *nr = n2;
                    197:        else if ( !n2 ) *nr = n1;
                    198:        else {
                    199:                mpz_init(t); mpz_add(t,BDY(n1),BDY(n2)); MPZTOGZ(t,*nr);
                    200:        }
                    201: }
                    202:
                    203: void subgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
                    204: {
                    205:        mpz_t t;
                    206:
                    207:        if ( !n1 )
                    208:                if ( !n2 )
                    209:                        *nr = 0;
                    210:                else {
                    211:                        t[0] = BDY(n2)[0]; mpz_neg(t,t); MPZTOGZ(t,*nr);
                    212:                }
                    213:        else if ( !n2 )
                    214:                *nr = n1;
                    215:        else if ( n1 == n2 )
                    216:                *nr = 0;
                    217:        else {
                    218:                mpz_init(t); mpz_sub(t,BDY(n1),BDY(n2)); MPZTOGZ(t,*nr);
                    219:        }
                    220: }
                    221:
                    222: void mulgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
                    223: {
                    224:        mpz_t t;
                    225:
                    226:        if ( !n1 || !n2 ) *nr = 0;
1.5       noro      227: #if 1
1.1       noro      228:        else if ( UNIGZ(n1) ) *nr = n2;
                    229:        else if ( UNIGZ(n2) ) *nr = n1;
                    230:        else if ( MUNIGZ(n1) ) chsgngz(n2,nr);
                    231:        else if ( MUNIGZ(n2) ) chsgngz(n1,nr);
1.5       noro      232: #endif
1.1       noro      233:        else {
                    234:                mpz_init(t); mpz_mul(t,BDY(n1),BDY(n2)); MPZTOGZ(t,*nr);
                    235:        }
                    236: }
                    237:
1.5       noro      238: /* nr += n1*n2 */
                    239:
                    240: void muladdtogz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
                    241: {
                    242:     GZ t;
                    243:
                    244:        if ( n1 && n2 ) {
                    245:         if ( !(*nr) ) {
                    246:           NEWGZ(t); mpz_init(BDY(t)); *nr = t;
                    247:         }
                    248:         mpz_addmul(BDY(*nr),BDY(n1),BDY(n2));
                    249:     }
                    250: }
                    251:
1.3       noro      252: void mul1gz(GZ n1,int n2,GZ *nr)
                    253: {
                    254:        mpz_t t;
                    255:
                    256:        if ( !n1 || !n2 ) *nr = 0;
                    257:        else {
                    258:                mpz_init(t); mpz_mul_ui(t,BDY(n1),(long)n2); MPZTOGZ(t,*nr);
                    259:        }
                    260: }
                    261:
1.1       noro      262: void divgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq)
                    263: {
                    264:        mpz_t t;
                    265:        mpq_t a, b, q;
                    266:
                    267:        if ( !n2 ) {
                    268:                error("division by 0");
                    269:                *nq = 0;
                    270:        } else if ( !n1 )
                    271:                *nq = 0;
                    272:        else if ( n1 == n2 ) {
                    273:                mpz_init(t); mpz_set_ui(t,1); MPZTOGZ(t,*nq);
                    274:        } else {
                    275:                MPZTOMPQ(BDY(n1),a); MPZTOMPQ(BDY(n2),b);
                    276:                mpq_init(q); mpq_div(q,a,b); *nq = (GZ)mpqtogzq(q);
                    277:        }
                    278: }
                    279:
1.5       noro      280: void remgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nr)
                    281: {
                    282:        mpz_t r;
                    283:
                    284:        if ( !n2 ) {
                    285:                error("division by 0");
                    286:                *nr = 0;
                    287:        } else if ( !n1 || n1 == n2 )
                    288:                *nr = 0;
                    289:        else {
                    290:                mpz_init(r);
                    291:                mpz_mod(r,BDY(n1),BDY(n2));
                    292:                if ( !mpz_sgn(r) ) *nr = 0;
                    293:                else MPZTOGZ(r,*nr);
                    294:        }
                    295: }
                    296:
1.1       noro      297: void divqrgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq,GZ *nr)
                    298: {
                    299:        mpz_t t, a, b, q, r;
                    300:
                    301:        if ( !n2 ) {
                    302:                error("division by 0");
                    303:                *nq = 0; *nr = 0;
                    304:        } else if ( !n1 ) {
                    305:                *nq = 0; *nr = 0;
                    306:        } else if ( n1 == n2 ) {
                    307:                mpz_init(t); mpz_set_ui(t,1); MPZTOGZ(t,*nq); *nr = 0;
                    308:        } else {
                    309:                mpz_init(q); mpz_init(r);
                    310:                mpz_fdiv_qr(q,r,BDY(n1),BDY(n2));
                    311:                if ( !mpz_sgn(q) ) *nq = 0;
                    312:                else MPZTOGZ(q,*nq);
                    313:                if ( !mpz_sgn(r) ) *nr = 0;
                    314:                else MPZTOGZ(r,*nr);
                    315:        }
                    316: }
                    317:
                    318: void divsgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq)
                    319: {
                    320:        mpz_t t;
                    321:        mpq_t a, b, q;
                    322:
                    323:        if ( !n2 ) {
                    324:                error("division by 0");
                    325:                *nq = 0;
                    326:        } else if ( !n1 )
                    327:                *nq = 0;
                    328:        else if ( n1 == n2 ) {
                    329:                mpz_init(t); mpz_set_ui(t,1); MPZTOGZ(t,*nq);
                    330:        } else {
                    331:                mpz_init(t); mpz_divexact(t,BDY(n1),BDY(n2)); MPZTOGZ(t,*nq);
                    332:        }
                    333: }
                    334:
                    335: void chsgngz(GZ n,GZ *nr)
                    336: {
                    337:        mpz_t t;
                    338:
                    339:        if ( !n )
                    340:                *nr = 0;
                    341:        else {
                    342:                t[0] = BDY(n)[0]; mpz_neg(t,t); MPZTOGZ(t,*nr);
                    343:        }
                    344: }
                    345:
                    346: void pwrgz(GZ n1,Q n,GZ *nr)
                    347: {
                    348:        mpq_t t,q;
                    349:        mpz_t z;
                    350:        GQ p,r;
                    351:
                    352:        if ( !n || UNIGZ(n1) ) *nr = ONEGZ;
                    353:        else if ( !n1 ) *nr = 0;
                    354:        else if ( !INT(n) ) {
                    355:                error("can't calculate fractional power."); *nr = 0;
                    356:        } else if ( MUNIGZ(n1) ) *nr = BD(NM(n))[0]%2 ? n1 : ONEGZ;
                    357:        else if ( PL(NM(n)) > 1 ) {
                    358:                error("exponent too big."); *nr = 0;
                    359:        } else if ( NID(n1)==N_GZ && SGN(n)>0 ) {
                    360:                mpz_init(z); mpz_pow_ui(z,BDY(n1),QTOS(n)); MPZTOGZ(z,*nr);
                    361:        } else {
                    362:                MPZTOMPQ(BDY(n1),q); MPQTOGQ(q,r);
                    363:                pwrgq(r,n,&p); *nr = (GZ)p;
                    364:        }
                    365: }
                    366:
                    367: int cmpgz(GZ q1,GZ q2)
                    368: {
                    369:        int sgn;
                    370:
                    371:        if ( !q1 )
                    372:                if ( !q2 )
                    373:                        return 0;
                    374:                else
                    375:                        return -mpz_sgn(BDY(q2));
                    376:        else if ( !q2 )
                    377:                return mpz_sgn(BDY(q1));
                    378:        else if ( (sgn = mpz_sgn(BDY(q1))) != mpz_sgn(BDY(q2)) )
                    379:                        return sgn;
                    380:        else {
                    381:                sgn = mpz_cmp(BDY(q1),BDY(q2));
                    382:                if ( sgn > 0 ) return 1;
                    383:                else if ( sgn < 0 ) return -1;
                    384:                else return 0;
                    385:        }
                    386: }
                    387:
                    388: void gcdgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq)
                    389: {
                    390:        mpz_t t;
                    391:
                    392:        if ( !n1 ) *nq = n2;
                    393:        else if ( !n2 ) *nq = n1;
                    394:        else {
                    395:                mpz_init(t); mpz_gcd(t,BDY(n1),BDY(n2));
                    396:                MPZTOGZ(t,*nq);
                    397:        }
                    398: }
                    399:
1.5       noro      400: void invgz(GZ n1,GZ *nq)
                    401: {
                    402:        mpz_t t;
                    403:
                    404:        mpz_init(t); mpz_invert(t,BDY(n1),BDY(current_mod_lf));
                    405:        MPZTOGZ(t,*nq);
                    406: }
                    407:
1.1       noro      408: void lcmgz(GZ n1,GZ n2,GZ *nq)
                    409: {
                    410:        GZ g,t;
                    411:
                    412:        if ( !n1 || !n2 ) *nq = 0;
                    413:        else {
                    414:                gcdgz(n1,n2,&g); divsgz(n1,g,&t);
                    415:                mulgz(n2,t,nq);
                    416:        }
                    417: }
                    418:
                    419: void gcdvgz(VECT v,GZ *q)
                    420: {
                    421:        int n,i;
                    422:        GZ *b;
                    423:        GZ g,g1;
                    424:
                    425:        n = v->len;
                    426:        b = (GZ *)v->body;
                    427:        g = b[0];
                    428:        for ( i = 1; i < n; i++ ) {
                    429:                gcdgz(g,b[i],&g1); g = g1;
                    430:        }
                    431:        *q = g;
                    432: }
                    433:
                    434: void gcdvgz_estimate(VECT v,GZ *q)
                    435: {
                    436:        int n,m,i;
                    437:        GZ s,t,u;
                    438:        GZ *b;
                    439:
                    440:        n = v->len;
                    441:        b = (GZ *)v->body;
                    442:        if ( n == 1 ) {
                    443:                if ( mpz_sgn(BDY(b[0]))<0 ) chsgngz(b[0],q);
                    444:                else *q = b[0];
                    445:        }
                    446:        m = n/2;
                    447:        for ( i = 0, s = 0; i < m; i++ ) {
                    448:                if ( b[i] && mpz_sgn(BDY(b[i]))<0 ) subgz(s,b[i],&u);
                    449:                else addgz(s,b[i],&u);
                    450:                s = u;
                    451:        }
                    452:        for ( i = 0, t = 0; i < n; i++ ) {
                    453:                if ( b[i] && mpz_sgn(BDY(b[i]))<0 ) subgz(t,b[i],&u);
                    454:                else addgz(t,b[i],&u);
                    455:                t = u;
                    456:        }
                    457:        gcdgz(s,t,q);
                    458: }
                    459:
                    460: void addgq(GQ n1,GQ n2,GQ *nr)
                    461: {
                    462:        mpq_t q1,q2,t;
                    463:
                    464:        if ( !n1 ) *nr = n2;
                    465:        else if ( !n2 ) *nr = n1;
                    466:        else {
                    467:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    468:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    469:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    470:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    471:                mpq_init(t); mpq_add(t,q1,q2); *nr = mpqtogzq(t);
                    472:        }
                    473: }
                    474:
                    475: void subgq(GQ n1,GQ n2,GQ *nr)
                    476: {
                    477:        mpq_t q1,q2,t;
                    478:
                    479:        if ( !n1 )
                    480:                if ( !n2 ) *nr = 0;
                    481:                else {
                    482:                        if ( NID(n1) == N_GZ ) chsgngz((GZ)n1,(GZ *)nr);
                    483:                        else {
                    484:                                mpq_init(t); mpq_neg(t,BDY(n2)); MPQTOGQ(t,*nr);
                    485:                        }
                    486:                }
                    487:        else if ( !n2 ) *nr = n1;
                    488:        else if ( n1 == n2 ) *nr = 0;
                    489:        else {
                    490:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    491:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    492:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    493:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    494:                mpq_init(t); mpq_sub(t,q1,q2); *nr = mpqtogzq(t);
                    495:        }
                    496: }
                    497:
                    498: void mulgq(GQ n1,GQ n2,GQ *nr)
                    499: {
                    500:        mpq_t t,q1,q2;
                    501:
                    502:        if ( !n1 || !n2 ) *nr = 0;
                    503:        else {
                    504:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    505:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    506:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    507:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    508:                mpq_init(t); mpq_mul(t,q1,q2); *nr = mpqtogzq(t);
                    509:        }
                    510: }
                    511:
                    512: void divgq(GQ n1,GQ n2,GQ *nq)
                    513: {
                    514:        mpq_t t,q1,q2;
                    515:
                    516:        if ( !n2 ) {
                    517:                error("division by 0");
                    518:                *nq = 0;
                    519:                return;
                    520:        } else if ( !n1 ) *nq = 0;
                    521:        else if ( n1 == n2 ) *nq = (GQ)ONEGZ;
                    522:        else {
                    523:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    524:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    525:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    526:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    527:                mpq_init(t); mpq_div(t,q1,q2); *nq = mpqtogzq(t);
                    528:        }
                    529: }
                    530:
                    531: void chsgngq(GQ n,GQ *nr)
                    532: {
                    533:        mpq_t t;
                    534:
                    535:        if ( !n ) *nr = 0;
                    536:        else if ( NID(n) == N_GZ ) chsgngz((GZ)n,(GZ *)nr);
                    537:        else {
                    538:                mpq_init(t); mpq_neg(t,BDY(n)); MPQTOGQ(t,*nr);
                    539:        }
                    540: }
                    541:
                    542: void pwrgq(GQ n1,Q n,GQ *nr)
                    543: {
                    544:        int e;
                    545:        mpz_t nm,dn;
                    546:        mpq_t t;
                    547:
                    548:        if ( !n || UNIGZ((GZ)n1) || UNIGQ(n1) ) *nr = (GQ)ONEGZ;
                    549:        else if ( !n1 ) *nr = 0;
                    550:        else if ( !INT(n) ) {
                    551:                error("can't calculate fractional power."); *nr = 0;
                    552:        } else if ( PL(NM(n)) > 1 ) {
                    553:                error("exponent too big."); *nr = 0;
                    554:        } else {
                    555:                e = QTOS(n);
                    556:                if ( e < 0 ) {
                    557:                        e = -e;
                    558:                        if ( NID(n1)==N_GZ ) {
                    559:                                nm[0] = ONEMPZ[0];
                    560:                                dn[0] = BDY((GZ)n1)[0];
                    561:                        } else {
                    562:                                nm[0] = mpq_denref(BDY(n1))[0]; dn[0] = mpq_numref(BDY(n1))[0];
                    563:                        }
                    564:                } else {
                    565:                        if ( NID(n1)==N_GZ ) {
                    566:                                nm[0] = BDY((GZ)n1)[0]; dn[0] = ONEMPZ[0];
                    567:                        } else {
                    568:                                nm[0] = mpq_numref(BDY(n1))[0]; dn[0] = mpq_denref(BDY(n1))[0];
                    569:                        }
                    570:                }
                    571:                mpq_init(t);
                    572:                mpz_pow_ui(mpq_numref(t),nm,e); mpz_pow_ui(mpq_denref(t),dn,e);
                    573:                *nr = mpqtogzq(t);
                    574:        }
                    575: }
                    576:
                    577: int cmpgq(GQ n1,GQ n2)
                    578: {
                    579:        mpq_t q1,q2;
                    580:        int sgn;
                    581:
                    582:        if ( !n1 )
                    583:                if ( !n2 ) return 0;
                    584:                else return (NID(n2)==N_GZ) ? -mpz_sgn(BDY((GZ)n2)) : -mpq_sgn(BDY(n2));
                    585:        if ( !n2 ) return (NID(n1)==N_GZ) ? mpz_sgn(BDY((GZ)n1)) : mpq_sgn(BDY(n1));
                    586:        else if ( (sgn = mpq_sgn(BDY(n1))) != mpq_sgn(BDY(n2)) ) return sgn;
                    587:        else {
                    588:                if ( NID(n1) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n1),q1);
                    589:                else q1[0] = BDY(n1)[0];
                    590:                if ( NID(n2) == N_GZ ) MPZTOMPQ(BDY((GZ)n2),q2);
                    591:                else q2[0] = BDY(n2)[0];
                    592:                sgn = mpq_cmp(q1,q2);
                    593:                if ( sgn > 0 ) return 1;
                    594:                else if ( sgn < 0 ) return -1;
                    595:                else return 0;
                    596:        }
                    597: }
                    598:
                    599: void mkgwc(int k,int l,GZ *t)
                    600: {
                    601:        mpz_t a,b,q,nm,z,u;
                    602:        int i,n;
                    603:
                    604:        n = MIN(k,l);
                    605:        mpz_init_set_ui(z,1);
                    606:        mpz_init(u); mpz_set(u,z); MPZTOGZ(u,t[0]);
                    607:        mpz_init(a); mpz_init(b); mpz_init(nm);
                    608:        for ( i = 1; i <= n; i++ ) {
                    609:                mpz_set_ui(a,k-i+1); mpz_set_ui(b,l-i+1); mpz_mul(nm,a,b);
                    610:                mpz_mul(z,BDY(t[i-1]),nm); mpz_fdiv_q_ui(z,z,i);
                    611:                mpz_init(u); mpz_set(u,z); MPZTOGZ(u,t[i]);
                    612:        }
                    613: }
                    614:
                    615: void gz_lgp(P p,GZ *g,GZ *l);
                    616:
                    617: void gz_ptozp(P p,int sgn,GQ *c,P *pr)
                    618: {
                    619:        GZ nm,dn;
                    620:
                    621:        if ( !p ) {
                    622:                *c = 0; *pr = 0;
                    623:        } else {
                    624:                gz_lgp(p,&nm,&dn);
                    625:                divgz(nm,dn,(GZ *)c);
                    626:                divsp(CO,p,(P)*c,pr);
                    627:        }
                    628: }
                    629:
                    630: void gz_lgp(P p,GZ *g,GZ *l)
                    631: {
                    632:        DCP dc;
                    633:        GZ g1,g2,l1,l2,l3,l4;
                    634:
                    635:        if ( NUM(p) ) {
                    636:                if ( NID((GZ)p)==N_GZ ) {
                    637:                        MPZTOGZ(BDY((GZ)p),*g);
                    638:                        *l = ONEGZ;
                    639:                } else {
                    640:                        MPZTOGZ(mpq_numref(BDY((GQ)p)),*g);
                    641:                        MPZTOGZ(mpq_denref(BDY((GQ)p)),*l);
                    642:                }
                    643:        } else {
                    644:                dc = DC(p); gz_lgp(COEF(dc),g,l);
                    645:                for ( dc = NEXT(dc); dc; dc = NEXT(dc) ) {
                    646:                        gz_lgp(COEF(dc),&g1,&l1); gcdgz(*g,g1,&g2); *g = g2;
                    647:                        gcdgz(*l,l1,&l2); mulgz(*l,l1,&l3); divgz(l3,l2,l);
                    648:                }
                    649:        }
                    650: }
                    651:
                    652: void gz_qltozl(GQ *w,int n,GZ *dvr)
                    653: {
                    654:        GZ nm,dn;
                    655:        GZ g,g1,l1,l2,l3;
                    656:        GQ c;
                    657:        int i;
                    658:        struct oVECT v;
                    659:
                    660:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                    661:                if ( w[i] && NID(w[i])==N_GQ )
                    662:                        break;
                    663:        if ( i == n ) {
                    664:                v.id = O_VECT; v.len = n; v.body = (pointer *)w;
                    665:                gcdvgz(&v,dvr); return;
                    666:        }
                    667:        for ( i = 0; !w[i]; i++ );
                    668:        c = w[i];
                    669:        if ( NID(c)==N_GQ ) {
                    670:                MPZTOGZ(mpq_numref(BDY(c)),nm); MPZTOGZ(mpq_denref(BDY(c)),dn);
                    671:        } else {
                    672:                MPZTOGZ(BDY((GZ)c),nm); dn = ONEGZ;
                    673:        }
                    674:        for ( i++; i < n; i++ ) {
                    675:                c = w[i];
                    676:                if ( !c ) continue;
                    677:                if ( NID(c)==N_GQ ) {
                    678:                        MPZTOGZ(mpq_numref(BDY(c)),g1); MPZTOGZ(mpq_denref(BDY(c)),l1);
                    679:                } else {
                    680:                        MPZTOGZ(BDY((GZ)c),g1); l1 = ONEGZ;
                    681:                }
                    682:                gcdgz(nm,g1,&g); nm = g;
                    683:                gcdgz(dn,l1,&l2); mulgz(dn,l1,&l3); divgz(l3,l2,&dn);
                    684:        }
                    685:        divgz(nm,dn,dvr);
                    686: }
                    687:
                    688: int gz_bits(GQ q)
                    689: {
                    690:        if ( !q ) return 0;
                    691:        else if ( NID(q)==N_Q )
                    692:                return n_bits(NM((Q)q))+(INT((Q)q)?0:n_bits(DN((Q)q)));
                    693:        else if ( NID(q)==N_GZ ) return mpz_sizeinbase(BDY((GZ)q),2);
                    694:        else
                    695:                return mpz_sizeinbase(mpq_numref(BDY(q)),2)
                    696:                        + mpz_sizeinbase(mpq_denref(BDY(q)),2);
                    697: }
                    698:
                    699: int gzp_mag(P p)
                    700: {
                    701:        int s;
                    702:        DCP dc;
                    703:
                    704:        if ( !p ) return 0;
                    705:        else if ( OID(p) == O_N ) return gz_bits((GQ)p);
                    706:        else {
                    707:                for ( dc = DC(p), s = 0; dc; dc = NEXT(dc) ) s += gzp_mag(COEF(dc));
                    708:                return s;
                    709:        }
                    710: }
                    711:
                    712: void makesubstgz(VL v,NODE *s)
                    713: {
                    714:        NODE r,r0;
                    715:        GZ q;
                    716:        unsigned int n;
                    717:
                    718:        for ( r0 = 0; v; v = NEXT(v) ) {
                    719:                NEXTNODE(r0,r); BDY(r) = (pointer)v->v;
                    720: #if defined(_PA_RISC1_1)
                    721:                n = mrand48()&BMASK; q = utogz(n);
                    722: #else
                    723:                n = random(); q = utogz(n);
                    724: #endif
                    725:                NEXTNODE(r0,r); BDY(r) = (pointer)q;
                    726:        }
                    727:        if ( r0 ) NEXT(r) = 0;
                    728:        *s = r0;
                    729: }
                    730:
                    731: unsigned int remgq(GQ a,unsigned int mod)
                    732: {
                    733:        unsigned int c,nm,dn;
                    734:        mpz_t r;
                    735:
                    736:        if ( !a ) return 0;
                    737:        else if ( NID(a)==N_GZ ) {
                    738:                mpz_init(r);
                    739:                c = mpz_fdiv_r_ui(r,BDY((GZ)a),mod);
                    740:        } else {
                    741:                mpz_init(r);
                    742:                nm = mpz_fdiv_r_ui(r,mpq_numref(BDY(a)),mod);
                    743:                dn = mpz_fdiv_r_ui(r,mpq_denref(BDY(a)),mod);
                    744:                dn = invm(dn,mod);
                    745:                DMAR(nm,dn,0,mod,c);
                    746:        }
                    747:        return c;
                    748: }
                    749:
                    750: extern int DP_Print;
                    751:
                    752: #define GZ_F4_INTRAT_PERIOD 8
                    753:
                    754: int gz_generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,GZ *dn,int **rindp,int **cindp)
                    755: {
                    756:        int **wmat;
                    757:        GZ **bmat,**tmat,*bmi,*tmi;
                    758:        GZ q,m1,m2,m3,s,u;
                    759:        int *wmi,*colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                    760:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
                    761:        MAT r,crmat;
                    762:        int ret;
                    763:
                    764:        bmat = (GZ **)mat->body;
                    765:        row = mat->row; col = mat->col;
                    766:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    767:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    768:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    769:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                    770:                if ( DP_Print ) {
                    771:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                    772:                }
                    773:                md = get_lprime(ind);
                    774:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    775:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    776:                                wmi[j] = remgq((GQ)bmi[j],md);
                    777:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                    778:                if ( !ind ) {
                    779: RESET:
                    780:                        m1 = utogz(md);
                    781:                        rank0 = rank;
                    782:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                    783:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                    784:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                    785:                        tmat = (GZ **)crmat->body;
                    786:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    787:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    788:                                        if ( !colstat[j] ) tmi[k++] = utogz(wmi[j]);
                    789:                } else {
                    790:                        if ( rank < rank0 ) {
                    791:                                if ( DP_Print ) {
                    792:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
                    793:                                        fflush(asir_out);
                    794:                                }
                    795:                                continue;
                    796:                        } else if ( rank > rank0 ) {
                    797:                                if ( DP_Print ) {
                    798:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
                    799:                                        fflush(asir_out);
                    800:                                }
                    801:                                goto RESET;
                    802:                        } else {
                    803:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                    804:                                if ( j < col ) {
                    805:                                        if ( DP_Print ) {
                    806:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
                    807:                                                fflush(asir_out);
                    808:                                        }
                    809:                                        goto RESET;
                    810:                                }
                    811:                        }
                    812:
                    813:                        inv = invm(remgq((GQ)m1,md),md);
                    814:                        m2 = utogz(md); mulgz(m1,m2,&m3);
                    815:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    816:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    817:                                        if ( !colstat[j] ) {
                    818:                                                if ( tmi[k] ) {
                    819:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                    820:                                                        t = remgq((GQ)tmi[k],md);
                    821:                                                        if ( wmi[j] >= t ) t = wmi[j]-t;
                    822:                                                        else t = md-(t-wmi[j]);
                    823:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                    824:                                                        u = utogz(t1); mulgz(m1,u,&s);
                    825:                                                        addgz(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                    826:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                    827:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                    828:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                    829:                                                        u = utogz(t); mulgz(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                    830:                                                }
                    831:                                                k++;
                    832:                                        }
                    833:                        m1 = m3;
                    834:                        if ( ind % GZ_F4_INTRAT_PERIOD )
                    835:                                ret = 0;
                    836:                        else
                    837:                                ret = gz_intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
                    838:                        if ( ret ) {
                    839:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                    840:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                    841:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                    842:                                        if ( colstat[j] ) rind[k++] = j;
                    843:                                        else cind[l++] = j;
                    844:                                if ( gz_gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) )
                    845:                                        return rank;
                    846:                        }
                    847:                }
                    848:        }
                    849: }
                    850:
                    851: int gz_generic_gauss_elim2(MAT mat,MAT *nm,GZ *dn,int **rindp,int **cindp)
                    852: {
                    853:
                    854:        MAT full;
                    855:        GZ **bmat,**b;
                    856:        GZ *bmi;
                    857:        GZ dn0;
                    858:        int row,col,md,i,j,rank,ret;
                    859:        int **wmat;
                    860:        int *wmi;
                    861:        int *colstat,*rowstat;
                    862:
                    863:        bmat = (GZ **)mat->body;
                    864:        row = mat->row; col = mat->col;
                    865:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    866:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    867:        rowstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                    868:        /* XXX */
                    869:        md = get_lprime(0);
                    870:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    871:                for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    872:                        wmi[j] = remgq((GQ)bmi[j],md);
                    873:        rank = generic_gauss_elim_mod2(wmat,row,col,md,colstat,rowstat);
                    874:        b = (GZ **)MALLOC(rank*sizeof(GZ));
                    875:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) b[i] = bmat[rowstat[i]];
                    876:        NEWMAT(full); full->row = rank; full->col = col; full->body = (pointer **)b;
                    877:        ret = gz_generic_gauss_elim_full(full,nm,dn,rindp,cindp);
                    878:        if ( !ret ) {
                    879:                rank = gz_generic_gauss_elim(mat,nm,&dn0,rindp,cindp);
                    880:                for ( i = 0; i < rank; i++ ) dn[i] = dn0;
                    881:        }
                    882:        return rank;
                    883: }
                    884:
                    885: int gz_generic_gauss_elim_full(MAT mat,MAT *nm,GZ *dn,int **rindp,int **cindp)
                    886: {
                    887:        int **wmat;
                    888:        int *stat;
                    889:        GZ **bmat,**tmat,*bmi,*tmi,*ri;
                    890:        GZ q,m1,m2,m3,s,u;
                    891:        int *wmi,*colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                    892:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv,h;
                    893:        MAT r,crmat;
                    894:        int ret,initialized,done;
                    895:
                    896:        initialized = 0;
                    897:        bmat = (GZ **)mat->body;
                    898:        row = mat->row; col = mat->col;
                    899:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    900:        stat = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                    901:        for ( i = 0; i < row; i++ ) stat[i] = 0;
                    902:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    903:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    904:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                    905:                if ( DP_Print ) {
                    906:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
                    907:                }
                    908:                md = get_lprime(ind);
                    909:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    910:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    911:                                wmi[j] = remgq((GQ)bmi[j],md);
                    912:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                    913:                if ( rank < row ) continue;
                    914:                if ( !initialized ) {
                    915:                        m1 = utogz(md);
                    916:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                    917:                        MKMAT(crmat,row,col-row);
                    918:                        MKMAT(r,row,col-row); *nm = r;
                    919:                        tmat = (GZ **)crmat->body;
                    920:                        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    921:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    922:                                        if ( !colstat[j] ) tmi[k++] = utogz(wmi[j]);
                    923:                        initialized = 1;
                    924:                } else {
                    925:                        for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                    926:                        if ( j < col ) continue;
                    927:
                    928:                        inv = invm(remgq((GQ)m1,md),md);
                    929:                        m2 = utogz(md); mulgz(m1,m2,&m3);
                    930:                        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    931:                                switch ( stat[i] ) {
                    932:                                        case 1:
                    933:                                                /* consistency check */
                    934:                                                ri = (GZ *)BDY(r)[i]; wmi = wmat[i];
                    935:                                                for ( j = 0; j < col; j++ ) if ( colstat[j] ) break;
                    936:                                                h = md-remgq((GQ)dn[i],md);
                    937:                                                for ( j++, k = 0; j < col; j++ )
                    938:                                                        if ( !colstat[j] ) {
                    939:                                                                t = remgq((GQ)ri[k],md);
                    940:                                                                DMAR(wmi[i],h,t,md,t1);
                    941:                                                                if ( t1 ) break;
                    942:                                                        }
                    943:                                                if ( j == col ) { stat[i]++; break; }
                    944:                                                else {
                    945:                                                        /* fall to the case 0 */
                    946:                                                        stat[i] = 0;
                    947:                                                }
                    948:                                        case 0:
                    949:                                                tmi = tmat[i]; wmi = wmat[i];
                    950:                                                for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                    951:                                                        if ( !colstat[j] ) {
                    952:                                                                if ( tmi[k] ) {
                    953:                                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                    954:                                                                        t = remgq((GQ)tmi[k],md);
                    955:                                                                        if ( wmi[j] >= t ) t = wmi[j]-t;
                    956:                                                                        else t = md-(t-wmi[j]);
                    957:                                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                    958:                                                                        u = utogz(t1); mulgz(m1,u,&s);
                    959:                                                                        addgz(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                    960:                                                                } else if ( wmi[j] ) {
                    961:                                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                    962:                                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                    963:                                                                        u = utogz(t); mulgz(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                    964:                                                                }
                    965:                                                                k++;
                    966:                                                        }
                    967:                                                break;
                    968:                                        case 2: default:
                    969:                                                break;
                    970:                                }
                    971:                        m1 = m3;
                    972:                        if ( ind % 4 )
                    973:                                ret = 0;
                    974:                        else
                    975:                                ret = gz_intmtoratm2(crmat,m1,*nm,dn,stat);
                    976:                        if ( ret ) {
                    977:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                    978:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-row)*sizeof(int));
                    979:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                    980:                                        if ( colstat[j] ) rind[k++] = j;
                    981:                                        else cind[l++] = j;
                    982:                                return gz_gensolve_check2(mat,*nm,dn,rind,cind);
                    983:                        }
                    984:                }
                    985:        }
                    986: }
                    987:
                    988: int gz_generic_gauss_elim_direct(MAT mat,MAT *nm,GZ *dn,int **rindp,int **cindp){
                    989:        GZ **bmat,*s;
                    990:        GZ u,v,w,x,d,t,y;
                    991:        int row,col,i,j,k,l,m,rank;
                    992:        int *colstat,*colpos,*cind;
                    993:        MAT r,in;
                    994:
                    995:        row = mat->row; col = mat->col;
                    996:        MKMAT(in,row,col);
                    997:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    998:                for ( j = 0; j < col; j++ ) in->body[i][j] = mat->body[i][j];
                    999:        bmat = (GZ **)in->body;
                   1000:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                   1001:        *rindp = colpos = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   1002:        for ( j = 0, rank = 0, d = ONEGZ; j < col; j++ ) {
                   1003:                for ( i = rank; i < row && !bmat[i][j]; i++  );
                   1004:                if ( i == row ) { colstat[j] = 0; continue; }
                   1005:                else { colstat[j] = 1; colpos[rank] = j; }
                   1006:                if ( i != rank )
                   1007:                        for ( k = j; k < col; k++ ) {
                   1008:                                t = bmat[i][k]; bmat[i][k] = bmat[rank][k]; bmat[rank][k] = t;
                   1009:                        }
                   1010:                for ( i = rank+1, v = bmat[rank][j]; i < row; i++ )
                   1011:                        for ( k = j, u = bmat[i][j]; k < col; k++ ) {
                   1012:                                mulgz(bmat[i][k],v,&w); mulgz(bmat[rank][k],u,&x);
                   1013:                                subgz(w,x,&y); divsgz(y,d,&bmat[i][k]);
                   1014:                        }
                   1015:                d = v; rank++;
                   1016:        }
                   1017:        *dn = d;
                   1018:        s = (GZ *)MALLOC(col*sizeof(GZ));
                   1019:        for ( i = rank-1; i >= 0; i-- ) {
                   1020:                for ( k = colpos[i]; k < col; k++ ) mulgz(bmat[i][k],d,&s[k]);
                   1021:                for ( m = rank-1; m > i; m-- ) {
                   1022:                        for ( k = colpos[m], u = bmat[i][k]; k < col; k++ ) {
                   1023:                                mulgz(bmat[m][k],u,&w); subgz(s[k],w,&x); s[k] = x;
                   1024:                        }
                   1025:                }
                   1026:                for ( k = colpos[i], u = bmat[i][k]; k < col; k++ )
                   1027:                        divgz(s[k],u,&bmat[i][k]);
                   1028:        }
                   1029:        *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                   1030:        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                   1031:        for ( j = 0, k = 0; j < col; j++ )
                   1032:                if ( !colstat[j] ) {
                   1033:                        cind[k] = j;
                   1034:                        for ( i = 0; i < rank; i++ ) r->body[i][k] = bmat[i][j];
                   1035:                        k++;
                   1036:                }
                   1037:        return rank;
                   1038: }
                   1039:
                   1040: int gz_intmtoratm(MAT mat,GZ md,MAT nm,GZ *dn)
                   1041: {
                   1042:        GZ t,s,b,dn0,dn1,nm1,q,u,unm,udn,dmy;
                   1043:        int i,j,k,l,row,col,sgn,ret;
                   1044:        GZ **rmat,**tmat,*tmi,*nmk;
                   1045:
                   1046:        if ( UNIGZ(md) )
                   1047:                return 0;
                   1048:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1049:        bshiftgz(md,1,&t);
                   1050:        isqrtgz(t,&s);
                   1051:        bshiftgz(s,64,&b);
                   1052:        if ( !b ) b = ONEGZ;
                   1053:        dn0 = ONEGZ;
                   1054:        tmat = (GZ **)mat->body;
                   1055:        rmat = (GZ **)nm->body;
                   1056:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1057:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   1058:                        if ( tmi[j] ) {
                   1059:                                mulgz(tmi[j],dn0,&s);
                   1060:                                divqrgz(s,md,&dmy,&u);
                   1061:                                ret = gz_inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   1062:                                if ( !ret ) return 0;
                   1063:                                else {
                   1064:                                        if ( sgn < 0 ) chsgngz(unm,&nm1);
                   1065:                                        else nm1 = unm;
                   1066:                                        dn1 = udn;
                   1067:                                        if ( !UNIGZ(dn1) ) {
                   1068:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                   1069:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                   1070:                                                                mulgz(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   1071:                                                        }
                   1072:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                   1073:                                                        mulgz(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                   1074:                                                }
                   1075:                                        }
                   1076:                                        rmat[i][j] = nm1;
                   1077:                                        mulgz(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   1078:                                }
                   1079:                        }
                   1080:        *dn = dn0;
                   1081:        return 1;
                   1082: }
                   1083:
                   1084: int gz_intmtoratm2(MAT mat,GZ md,MAT nm,GZ *dn,int *stat)
                   1085: {
                   1086:        int row,col,i,j,ret;
                   1087:        GZ dn0,dn1,t,s,b;
                   1088:        GZ *w,*tmi;
                   1089:        GZ **tmat;
                   1090:
                   1091:        bshiftgz(md,1,&t);
                   1092:        isqrtgz(t,&s);
                   1093:        bshiftgz(s,64,&b);
                   1094:        tmat = (GZ **)mat->body;
                   1095:        if ( UNIGZ(md) ) return 0;
                   1096:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1097:        dn0 = ONEGZ;
                   1098:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1099:                if ( cmpgz(dn[i],dn0) > 0 ) dn0 = dn[i];
                   1100:        w = (GZ *)MALLOC(col*sizeof(GZ));
                   1101:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1102:                if ( stat[i] == 0 ) {
                   1103:                        for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                   1104:                                        mulgz(tmi[j],dn0,&w[j]);
                   1105:                        ret = gz_intvtoratv(w,col,md,b,BDY(nm)[i],&dn[i]);
                   1106:                        if ( ret ) {
                   1107:                                stat[i] = 1;
                   1108:                                mulgz(dn0,dn[i],&t); dn[i] = t; dn0 = t;
                   1109:                        }
                   1110:                }
                   1111:        for ( i = 0; i < row; i++ ) if ( !stat[i] ) break;
                   1112:        if ( i == row ) return 1;
                   1113:        else return 0;
                   1114: }
                   1115:
                   1116: int gz_intvtoratv(GZ *v,int n,GZ md,GZ b,GZ *nm,GZ *dn)
                   1117: {
                   1118:        GZ dn0,dn1,q,s,u,nm1,unm,udn,dmy;
                   1119:        GZ *nmk;
                   1120:        int j,l,col,ret,sgn;
                   1121:
                   1122:        for ( j = 0; j < n; j++ ) nm[j] = 0;
                   1123:        dn0 = ONEGZ;
                   1124:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1125:                if ( !v[j] ) continue;
                   1126:                mulgz(v[j],dn0,&s);
                   1127:                divqrgz(s,md,&dmy,&u);
                   1128:                ret = gz_inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                   1129:                if ( !ret ) return 0;
                   1130:                if ( sgn < 0 ) chsgngz(unm,&nm1);
                   1131:                else nm1 = unm;
                   1132:                dn1 = udn;
                   1133:                if ( !UNIGZ(dn1) )
                   1134:                        for ( l = 0; l < j; l++ ) {
                   1135:                                mulgz(nm[l],dn1,&q); nm[l] = q;
                   1136:                        }
                   1137:                nm[j] = nm1;
                   1138:                mulgz(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                   1139:        }
                   1140:        *dn = dn0;
                   1141:        return 1;
                   1142: }
                   1143:
                   1144: /* assuming 0 < c < m */
                   1145:
                   1146: int gz_inttorat(GZ c,GZ m,GZ b,int *sgnp,GZ *nmp,GZ *dnp)
                   1147: {
                   1148:        GZ qq,t,u1,v1,r1;
                   1149:        GZ q,u2,v2,r2;
                   1150:
                   1151:        u1 = 0; v1 = ONEGZ; u2 = m; v2 = c;
                   1152:        while ( cmpgz(v2,b) >= 0 ) {
                   1153:                divqrgz(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                   1154:                mulgz(q,v1,&t); subgz(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                   1155:        }
                   1156:        if ( cmpgz(v1,b) >= 0 ) return 0;
                   1157:        else {
                   1158:                *nmp = v2;
                   1159:                if ( mpz_sgn(BDY(v1))<0  ) {
                   1160:                        *sgnp = -1; chsgngz(v1,dnp);
                   1161:                } else {
                   1162:                        *sgnp = 1; *dnp = v1;
                   1163:                }
                   1164:                return 1;
                   1165:        }
                   1166: }
                   1167:
                   1168: extern int f4_nocheck;
                   1169:
                   1170: int gz_gensolve_check(MAT mat,MAT nm,GZ dn,int *rind,int *cind)
                   1171: {
                   1172:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
                   1173:        GZ s,t;
                   1174:        GZ *w;
                   1175:        GZ *mati,*nmk;
                   1176:
                   1177:        if ( f4_nocheck ) return 1;
                   1178:        row = mat->row; col = mat->col; rank = nm->row; clen = nm->col;
                   1179:        w = (GZ *)MALLOC(clen*sizeof(GZ));
                   1180:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1181:                mati = (GZ *)mat->body[i];
                   1182:                bzero(w,clen*sizeof(GZ));
                   1183:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                   1184:                        for ( l = 0, nmk = (GZ *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   1185:                                mulgz(mati[rind[k]],nmk[l],&t); addgz(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   1186:                        }
                   1187:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1188:                        mulgz(dn,mati[cind[j]],&t);
                   1189:                        if ( cmpgz(w[j],t) ) break;
                   1190:                }
                   1191:                if ( j != clen ) break;
                   1192:        }
                   1193:        if ( i != row ) return 0;
                   1194:        else return 1;
                   1195: }
                   1196:
                   1197: int gz_gensolve_check2(MAT mat,MAT nm,GZ *dn,int *rind,int *cind)
                   1198: {
                   1199:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
                   1200:        GZ s,t,u,d;
                   1201:        GZ *w,*m;
                   1202:        GZ *mati,*nmk;
                   1203:
                   1204:        if ( f4_nocheck ) return 1;
                   1205:        row = mat->row; col = mat->col; rank = nm->row; clen = nm->col;
                   1206:        w = (GZ *)MALLOC(clen*sizeof(GZ));
                   1207:        m = (GZ *)MALLOC(clen*sizeof(GZ));
                   1208:        for ( d = dn[0], i = 1; i < rank; i++ ) {
                   1209:                lcmgz(d,dn[i],&t); d = t;
                   1210:        }
                   1211:        for ( i = 0; i < rank; i++ ) divsgz(d,dn[i],&m[i]);
                   1212:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1213:                mati = (GZ *)mat->body[i];
                   1214:                bzero(w,clen*sizeof(GZ));
                   1215:                for ( k = 0; k < rank; k++ ) {
                   1216:                        mulgz(mati[rind[k]],m[k],&u);
                   1217:                        for ( l = 0, nmk = (GZ *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                   1218:                                mulgz(u,nmk[l],&t); addgz(w[l],t,&s); w[l] = s;
                   1219:                        }
                   1220:                }
                   1221:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                   1222:                        mulgz(d,mati[cind[j]],&t);
                   1223:                        if ( cmpgz(w[j],t) ) break;
                   1224:                }
                   1225:                if ( j != clen ) break;
                   1226:        }
                   1227:        if ( i != row ) return 0;
                   1228:        else return 1;
                   1229: }
                   1230:
                   1231: void isqrtgz(GZ a,GZ *r)
                   1232: {
                   1233:        int k;
                   1234:        GZ x,t,x2,xh,quo,rem;
                   1235:        Q two;
                   1236:
                   1237:        if ( !a ) *r = 0;
                   1238:        else if ( UNIGZ(a) ) *r = ONEGZ;
                   1239:        else {
                   1240:                k = gz_bits((GQ)a); /* a <= 2^k-1 */
                   1241:                bshiftgz(ONEGZ,-((k>>1)+(k&1)),&x); /* a <= x^2 */
                   1242:                STOQ(2,two);
                   1243:                while ( 1 ) {
                   1244:                        pwrgz(x,two,&t);
                   1245:                        if ( cmpgz(t,a) <= 0 ) {
                   1246:                                *r = x; return;
                   1247:                        } else {
                   1248:                                if ( mpz_tstbit(BDY(x),0) ) addgz(x,a,&t);
                   1249:                                else t = a;
                   1250:                                bshiftgz(x,-1,&x2); divqrgz(t,x2,&quo,&rem);
                   1251:                                bshiftgz(x,1,&xh); addgz(quo,xh,&x);
                   1252:                        }
                   1253:                }
                   1254:        }
                   1255: }
                   1256:
                   1257: void bshiftgz(GZ a,int n,GZ *r)
                   1258: {
                   1259:        mpz_t t;
                   1260:
                   1261:        if ( !a ) *r = 0;
                   1262:        else if ( n == 0 ) *r = a;
                   1263:        else if ( n < 0 ) {
                   1264:                mpz_init(t); mpz_mul_2exp(t,BDY(a),-n); MPZTOGZ(t,*r);
                   1265:        } else {
                   1266:                mpz_init(t); mpz_fdiv_q_2exp(t,BDY(a),n);
                   1267:                if ( !mpz_sgn(t) ) *r = 0;
                   1268:                else MPZTOGZ(t,*r);
                   1269:        }
                   1270: }
                   1271:
1.5       noro     1272: void addlf(GZ a,GZ b,GZ *c)
                   1273: {
                   1274:   GZ t;
                   1275:
                   1276:   addgz(a,b,c);
                   1277:   if ( !lf_lazy ) {
                   1278:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
                   1279:   }
                   1280: }
                   1281:
                   1282: void sublf(GZ a,GZ b,GZ *c)
                   1283: {
                   1284:   GZ t;
                   1285:
                   1286:   subgz(a,b,c);
                   1287:   if ( !lf_lazy ) {
                   1288:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
                   1289:   }
                   1290: }
                   1291:
                   1292: void mullf(GZ a,GZ b,GZ *c)
                   1293: {
                   1294:   GZ t;
                   1295:
                   1296:   mulgz(a,b,c);
                   1297:   if ( !lf_lazy ) {
                   1298:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
                   1299:   }
                   1300: }
                   1301:
                   1302: void divlf(GZ a,GZ b,GZ *c)
                   1303: {
                   1304:   GZ t,inv;
                   1305:
                   1306:   invgz(b,&inv);
                   1307:   mulgz(a,inv,c);
                   1308:   if ( !lf_lazy ) {
                   1309:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
                   1310:   }
                   1311: }
                   1312:
                   1313: void chsgnlf(GZ a,GZ *c)
                   1314: {
                   1315:   GZ t;
                   1316:
                   1317:   chsgngz(a,c);
                   1318:   if ( !lf_lazy ) {
                   1319:     remgz(*c,current_mod_lf,&t); *c = t;
                   1320:   }
                   1321: }
                   1322:
                   1323: void lmtolf(LM a,GZ *b)
                   1324: {
                   1325:   Q q;
                   1326:
1.7     ! noro     1327:   if ( !a ) *b = 0;
        !          1328:   else {
        !          1329:     NTOQ(BDY(a),1,q); *b = ztogz(q);
        !          1330:   }
1.5       noro     1331: }
                   1332:
                   1333: void setmod_lf(N p)
                   1334: {
                   1335:     Q q;
                   1336:
                   1337:     NTOQ(p,1,q); current_mod_lf = ztogz(q);
1.6       noro     1338:     current_mod_lf_size = mpz_size(BDY(current_mod_lf))+1;
1.5       noro     1339: }
                   1340:
                   1341: void simplf_force(GZ a,GZ *b)
                   1342: {
                   1343:     GZ t;
                   1344:
                   1345:     remgz(a,current_mod_lf,&t); *b = t;
                   1346: }

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