[BACK]Return to primdec_mod CVS log [TXT][DIR] Up to [local] / OpenXM_contrib2 / asir2000 / lib

Annotation of OpenXM_contrib2/asir2000/lib/primdec_mod, Revision 1.2

1.1       noro        1: extern Hom,GBTime$
                      2: extern DIVLIST,INTIDEAL,ORIGINAL,ORIGINALDIMENSION,STOP,Trials,REM$
                      3: extern T_GRF,T_INT,T_PD,T_MP$
                      4: extern BuchbergerMinipoly,PartialDecompByLex,ParallelMinipoly$
                      5: extern B_Win,D_Win$
                      6: extern COMMONCHECK_SF,CID_SF$
1.2     ! noro        7: extern FFF_LOADED_BY_PRIMDEC_MOD$
        !             8:
        !             9: if(FFF_LOADED_BY_PRIMDEC_MOD) load("fff"); else ;
        !            10: FFF_LOADED_BY_PRIMDEC_MOD = 1$
1.1       noro       11:
                     12: /*==============================================*/
                     13: /*  prime decomposition of ideals over                 */
                     14: /*  finite fields                              */
                     15: /*        part 1                               */
                     16: /*     radical computation                     */
                     17: /*  28/12/2002 for Basic Small Finite Field    */
                     18: /*   4/1/2003  for Arbitary Small Finite Field */
                     19: /*==============================================*/
                     20:
                     21: /*==============================================*/
                     22: /*  radical computation of ideals over                 */
                     23: /*  finite fields by Matsumoto's algorithm     */
                     24: /*                                             */
                     25: /* The radical of I is computed as the                 */
                     26: /* kernel of a power of Frobenius map.         */
                     27: /*                                             */
                     28: /*  radical                                    */
                     29: /*     Input: a list P of polynomials          */
                     30: /*     Output: a list P1 of polynomials        */
                     31: /*          such that <P1>=rad(<P>)            */
                     32: /*                                             */
                     33: /*  frobeniuskernel_main{2}                    */
                     34: /*     Input: a list of polynomials P,         */
                     35: /*            a list of variables VSet,        */
                     36: /*        and a list of other variables WSet   */
                     37: /*     Output: a list of polynomials Q         */
                     38: /*        such that Q is the kernel of         */
                     39: /*         single Frobenius map: x--> x^q      */
                     40: /*        where q is the characteristic.       */
                     41: /*     version 2 uses successive kernel        */
                     42: /*     computation suggested by Matsumoto      */
                     43: /*                                             */
                     44: /*  coefficientfrobeniuskernel                 */
                     45: /*     Input: a list of polynomials P,         */
                     46: /*     Output: a list of polynomials Q         */
                     47: /*        such that Q is the kernel of         */
                     48: /*         single coefficient Frobenius        */
                     49: /*        map: a in GF(q) --> a^q              */
                     50: /*        where q is the characteristic.       */
                     51: /*                                             */
                     52: /*  elimination                                        */
                     53: /*     Input: a list P of polynomials          */
                     54: /*            a list V of variables            */
                     55: /*     Output: a list P1 of polynomials        */
                     56: /*             such that P1={f\in P |          */
                     57: /*               vars(f)\cap V =\emptyset}     */
                     58: /*                                             */
                     59: /*  checkequality                              */
                     60: /*     Input: a list P of polynomials          */
                     61: /*            a list Q of polynomials          */
                     62: /*     Output: 1 if <P>=<Q>                    */
                     63: /*             0 otherwise                     */
                     64: /*                                             */
                     65: /*                                             */
                     66: /*                                             */
                     67: /*==============================================*/
                     68:
                     69: def radicalideal(P,Choice,VSet)
                     70:        {
                     71:
                     72:        GBTime=0;
                     73:        Ord=0;
                     74:
                     75:        /* VSet=vars(P);*/
                     76:        WSet=makecounterpart(VSet);
                     77:
                     78: T000=time()[0];
                     79:        P1=dp_gr_f_main(P,VSet,Hom,Ord);
                     80: T001=time()[0];
                     81: GBTime +=T001-T000;
                     82:
                     83:        if ( Choice == 3 )
                     84:                {
                     85:                P2=frobeniuskernel_main3(P1,VSet,WSet);
                     86:                }
                     87:        else if ( Choice == 2 )
                     88:                {
                     89:                P2=frobeniuskernel_main2(P1,VSet,WSet);
                     90:                }
                     91:        else if ( Choice == 4 )
                     92:                {
                     93:                P2=frobeniuskernel_main4(P1,VSet,WSet);
                     94:                }
                     95:        else
                     96:                {
                     97:                P2=frobeniuskernel_main(P1,VSet,WSet);
                     98:                }
                     99:
                    100:        M=checkequality(P1,P2,VSet);
                    101:
                    102:        while ( M !=1 )
                    103:                {
                    104:                P1=P2;
                    105:                P2=frobeniuskernel_main2(P2,VSet,WSet);
                    106:                M=checkequality(P1,P2,VSet);
                    107:                }
                    108:
                    109:        return P1;
                    110:        }
                    111:
                    112:
                    113: def frobeniuskernel_main(P,VSet,WSet)
                    114:        {
                    115:        NV=length(VSet);
                    116:
                    117:        NewP=coefficientfrobeniuskernel(P);
                    118:
                    119:        NW=length(NewP);
                    120:
                    121:        TempP=NewP;
                    122:
                    123:        for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    124:                {
                    125:                Poly=TempP[K];
                    126:                for (J=0;J<NV;J++)
                    127:                        {
                    128:                        Poly=subst(Poly,VSet[J],WSet[J]);
                    129:                        }
                    130:                NewP=cons(Poly,NewP);
                    131:                }
                    132:
                    133:        XSet=append(VSet,WSet);
                    134:        NewOrder=[[0,length(VSet)],[0,length(WSet)]];
                    135:
                    136:        Char=setmod_ff()[0];
                    137:
                    138:        for (I=0;I<NV;I++)
                    139:                {
                    140:                AddPoly=VSet[I]^Char-WSet[I];
                    141:                NewP=cons(AddPoly,NewP);
                    142:                }
                    143:
                    144:        G=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                    145:        PW=elimination(G,WSet);
                    146:
                    147:        NW=length(PW);
                    148:        ANS=[];
                    149:        for (I=NW-1;I>=0;I--)
                    150:                {
                    151:                Poly=PW[I];
                    152:                for (J=0;J<NV;J++)
                    153:                        {
                    154:                        Poly=subst(Poly,WSet[J],VSet[J]);
                    155:                        }
                    156:                ANS=cons(Poly,ANS);
                    157:                }
                    158:        return ANS;
                    159:        }
                    160:
                    161: def frobeniuskernel_main2(P,VSet,WSet)
                    162:        {
                    163:        NV=length(VSet);
                    164:
                    165:        NewP=coefficientfrobeniuskernel(P);
                    166:
                    167:        XSet=append(VSet,WSet);
                    168:        NewOrder=[[0,NV],[0,NV]];
                    169:
                    170:        Char=setmod_ff()[0];
                    171:
                    172:        for (I=0;I<NV;I++)
                    173:                {
                    174:                for (J=0;J<NV;J++)
                    175:                        {
                    176:                        if ( I == J )
                    177:                                {
                    178:                                AddPoly=VSet[J]^Char-WSet[J];
                    179:                                }
                    180:                        else
                    181:                                {
                    182:                                AddPoly=VSet[J]-WSet[J];
                    183:                                }
                    184:                        NewP=cons(AddPoly,NewP);
                    185:                        }
                    186:
                    187: T000=time()[0];
                    188:                GP=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                    189: T001=time()[0];
                    190: GBTime += T001-T000;
                    191:
                    192:                PW=elimination(GP,WSet);
                    193:                NW=length(PW);
                    194:                NewP=[];
                    195:                for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    196:                        {
                    197:                        Poly=PW[K];
                    198:                        for (J=0;J<NV;J++)
                    199:                                {
                    200:                                Poly=subst(Poly,WSet[J],VSet[J]);
                    201:                                }
                    202:                        NewP=cons(Poly,NewP);
                    203:                        }
                    204:                }
                    205:        return NewP;
                    206:        }
                    207:
                    208:
                    209: def frobeniuskernel_main4(P,VSet,WSet)
                    210:        {
                    211:        NV=length(VSet);
                    212:
                    213:        NewP=coefficientfrobeniuskernel(P);
                    214:
                    215:        XSet=append(VSet,WSet);
                    216:        NewOrder=[[0,NV],[0,NV]];
                    217:
                    218:        Char=setmod_ff()[0];
                    219:
                    220:        for (I=0;I<NV;I++)
                    221:                {
                    222:                NW=length(NewP);
                    223:                TempP=NewP;
                    224:
                    225:                for (J=0;J<NV;J++)
                    226:                        {
                    227:                        if ( I == J )
                    228:                                {
                    229:                                AddPoly=VSet[J]^Char-WSet[J];
                    230:                                }
                    231:                        else
                    232:                                {
                    233:                                AddPoly=VSet[J]-WSet[J];
                    234:                                }
                    235:                        NewP=cons(AddPoly,NewP);
                    236:                        }
                    237:
                    238:                /* for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    239:                        {
                    240:                        Poly=TempP[K];
                    241:                        for (J=0;J<NV;J++)
                    242:                                {
                    243:                                if ( J == I )
                    244:                                        {
                    245:                                        Poly=subst(Poly,VSet[J],WSet[J]);
                    246:                                        }
                    247:                                else
                    248:                                        {
                    249:                                        Poly=subst(Poly,VSet[J],WSet[J]^Char);
                    250:                                        }
                    251:                                }
                    252:                        NewP=cons(Poly,NewP);
                    253:                        }*/
                    254: T000=time()[0];
                    255:                GP=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                    256: T001=time()[0];
                    257: GBTime += T001-T000;
                    258:
                    259:                PW=elimination(GP,WSet);
                    260:                NW=length(PW);
                    261:                NewP=[];
                    262:                for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    263:                        {
                    264:                        Poly=PW[K];
                    265:                        for (J=0;J<NV;J++)
                    266:                                {
                    267:                                Poly=subst(Poly,WSet[J],VSet[J]);
                    268:                                }
                    269:                        NewP=cons(Poly,NewP);
                    270:                        }
                    271:                }
                    272:        return NewP;
                    273:        }
                    274:
                    275: def frobeniuskernel_main3(P,VSet,WSet)
                    276:        {
                    277:        NV=length(VSet);
                    278:
                    279:        NewP=coefficientfrobeniuskernel(P);
                    280:
                    281:        Char=setmod_ff()[0];
                    282:
                    283:        for (I=0;I<NV;I++)
                    284:                {
                    285:                XWSet=[];
                    286:                for (J=0;J<NV;J++)
                    287:                        {
                    288:                        if ( I == J )
                    289:                                {
                    290:                                AddPoly=VSet[I]^Char-WSet[I];
                    291:                                NewP=cons(AddPoly,NewP);
                    292:                                XWSet=append(XWSet,[WSet[I]]);
                    293:                                }
                    294:                        else
                    295:                                {
                    296:                                XWSet =append(XWSet,[VSet[J]]);
                    297:                                }
                    298:                        }
                    299:
                    300:                XSet=cons(VSet[I],XWSet);
                    301:
                    302:                NewOrder=[[0,1],[0,NV]];
                    303: T000=time()[0];
                    304:                GP=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                    305: T001=time()[0];
                    306: GBTime += T001-T000;
                    307:
                    308:                PW=elimination(GP,XWSet);
                    309:                NW=length(PW);
                    310:                NewP=[];
                    311:                for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    312:                        {
                    313:                        Poly=PW[K];
                    314:                        Poly=subst(Poly,WSet[I],VSet[I]);
                    315:                        NewP=cons(Poly,NewP);
                    316:                        }
                    317:                }
                    318:        return NewP;
                    319:        }
                    320:
                    321: def coefficientfrobeniuskernel(P)
                    322:        {
                    323:        if ( setmod_ff()[1] == 0 )
                    324:                {
                    325:                return P;
                    326:                }
                    327:
                    328:        NP=length(P);
                    329:        ANS=[];
                    330:        for (I=0;I<NP;I++)
                    331:                {
                    332:                TEST=P[I];
                    333:                Q=coefficientfrobeniuskernel_main(TEST);
                    334:                ANS=append(ANS,[Q]);
                    335:                }
                    336:        return ANS;
                    337:        }
                    338:
                    339: def coefficientfrobeniuskernel_main(Poly)
                    340:        {
                    341:        Vars=vars(Poly);
                    342:        QP=dp_ptod(Poly,Vars);
                    343:        ANS=0;
                    344:        FOrd=deg(setmod_ff()[1],x);
                    345:        Char=setmod_ff()[0];
                    346:        Pow=Char^(FOrd-1);
                    347:
                    348:        while(QP !=0 )
                    349:                {
                    350:                Coef=dp_hc(QP);
                    351:                HT=dp_ht(QP);
                    352:
                    353:                ANS=ANS+Coef^Pow*dp_dtop(HT,Vars);
                    354:
                    355:                QP=dp_rest(QP);
                    356:                }
                    357:        return ANS;
                    358:        }
                    359:
                    360:
                    361: def elimination(G,V)
                    362:        {
                    363:        ANS=[];
                    364:        NG=length(G);
                    365:
                    366:        for (I=NG-1;I>=0;I--)
                    367:                {
                    368:                VSet=vars(G[I]);
                    369:                DIFF=setminus(VSet,V);
                    370:
                    371:                if ( DIFF ==[] )
                    372:                        {
                    373:                        ANS=cons(G[I],ANS);
                    374:                        }
                    375:                }
                    376:        return ANS;
                    377:        }
                    378:
                    379: def setminus(A,B)
                    380:        {
                    381:        NA=length(A);
                    382:        NB=length(B);
                    383:
                    384:        ANS=[];
                    385:
                    386:        for (I=0;I<NA;I++)
                    387:                {
                    388:                Flag =0;
                    389:                for (J=0;J<NB;J++)
                    390:                        {
                    391:                        if (A[I] == B[J])
                    392:                                {
                    393:                                Flag=1;
                    394:                                break;
                    395:                                }
                    396:                        }
                    397:
                    398:                if ( Flag == 0 )
                    399:                        {
                    400:                        ANS=append(ANS,[A[I]]);
                    401:                        }
                    402:                }
                    403:        return ANS;
                    404:        }
                    405:
                    406: def makecounterpart(V)
                    407:        {
                    408:        NV=length(V);
                    409:
                    410:        A="tmp";
                    411:
                    412:        ANS=[];
                    413:        for (I=NV-1;I>=0;I--)
                    414:                {
                    415:                T=strtov(A+rtostr(I));
                    416:                ANS=cons(T,ANS);
                    417:                }
                    418:        return ANS;
                    419:        }
                    420:
                    421: def checkequality(P,Q,VSet)
                    422:        {
                    423:        QQ=dp_gr_f_main(Q,VSet,Hom,Ord);
                    424:        PP=dp_gr_f_main(P,VSet,Hom,Ord);
                    425:
                    426:        NP=length(PP);
                    427:        NQ=length(QQ);
                    428:
                    429:        VarsP=vars(P);
                    430:        VarsQ=vars(Q);
                    431:        if ( NP != NQ || VarsP !=VarsQ )
                    432:                {
                    433:                return 0;
                    434:                }
                    435:
                    436:        for (I=0;I<NP;I++)
                    437:                {
                    438:                HCP=dp_hc(dp_ptod(PP[I],VSet));
                    439:                HCQ=dp_hc(dp_ptod(QQ[I],VSet));
                    440:
                    441:                if ( HCP*QQ[I]-HCQ*PP[I] != 0 )
                    442:                        {
                    443:                        return 0;
                    444:                        }
                    445:                }
                    446:
                    447:        return 1;
                    448:        }
                    449:
                    450: /*==============================================*/
                    451: /*  prime decomposition of ideals over          */
                    452: /*  finite fields                               */
                    453: /*        part 2                                */
                    454: /*      ideal dimension                                */
                    455: /*        3/1/2003                             */
                    456: /*==============================================*/
                    457:
                    458: /*==============================================*/
                    459: /*  ideal dimension computation                */
                    460: /*                                              */
                    461: /* The dimension of I is computed as the               */
                    462: /* maximal size of MSI sets.                   */
                    463: /*                                              */
                    464: /*  idealdimension                              */
                    465: /*      Input: a list P of polynomials          */
                    466: /*            a list V of variables            */
                    467: /*      Output: the dimension of I             */
                    468: /*           and the MSI with max size         */
                    469: /*                                              */
                    470: /*  findmsi                                    */
                    471: /*      Input: a list of head monomials         */
                    472: /*         and a list of variables             */
                    473: /*      Output: a list of all MSI sets         */
                    474: /*             and SI sets                     */
                    475: /*                                              */
                    476: /*  findmsi_main                               */
                    477: /*      Input: a list P of polynomials          */
                    478: /*             a list V of variables            */
                    479: /*      Output: a list P1 of polynomials        */
                    480: /*              such that P1={f\in P |          */
                    481: /*                vars(f)\cap V =\emptyset}     */
                    482: /*                                              */
                    483: /*  headtermset                                        */
                    484: /*      Input: a list P of polynomials          */
                    485: /*             a list V of variables           */
                    486: /*      Output: a list of head monomials       */
                    487: /*                                              */
                    488: /*                                              */
                    489: /*                                              */
                    490: /*==============================================*/
                    491:
                    492: def idealdimension(P,V,Ord)
                    493:        {
                    494:        GP=dp_gr_f_main(P,V,Hom,Ord);
                    495:        HeadTermset=headtermset(GP,V,Ord);
                    496:        MSIset=findmsi(HeadTermset,V);
                    497:        if ( MSIset == [] )
                    498:                {
                    499:                return [0,[]];
                    500:                }
                    501:        Index=findmaxindex(MSIset);
                    502:        MSI=MSIset[Index];
                    503:        Dimension=length(MSI);
                    504:        return [Dimension, MSI];
                    505:        }
                    506:
                    507: def findmaxindex(S)
                    508:        {
                    509:        NS=length(S);
                    510:        Index=0;
                    511:        Defaultsize=length(S[0]);
                    512:        for (I=1;I<NS;I++)
                    513:                {
                    514:                Targetsize=length(S[I]);
                    515:
                    516:                if ( Targetsize > Defaultsize )
                    517:                        {
                    518:                        Index=I;
                    519:                        }
                    520:                Defaultsize= Targetsize;
                    521:                }
                    522:        return Index;
                    523:        }
                    524:
                    525: def headtermset(P,V,Ord)
                    526:        {
                    527:        ANS=[];
                    528:        NP=length(P);
                    529:        for ( I=NP-1;I>=0;I--)
                    530:                {
                    531:                Head=headterm(P[I],V,Ord);
                    532:                ANS=cons(Head,ANS);
                    533:                }
                    534:        return ANS;
                    535:        }
                    536:
                    537: def headterm(P,V,Ord)
                    538:        {
                    539:        dp_ord(Ord);
                    540:        Q=dp_ptod(P,V);
                    541:        Headdp=dp_hm(Q);
                    542:        Head=dp_dtop(Headdp,V);
                    543:        return Head;
                    544:        }
                    545:
                    546: def findmsi_main(TermsetIndex,MSIsetIndex,Int,N)
                    547:        {
                    548:        ANS=[];
                    549:        BNS=[];
                    550:        TempMSIsetIndex=MSIsetIndex;
                    551:
                    552:        if (Int == 0)
                    553:                {
                    554:                for ( I=0;I<N;I++)
                    555:                        {
                    556:                        TEST1=[I];
                    557:                        Check=intersection(TermsetIndex,TEST1);
                    558:                        if ( Check == 0 )
                    559:                                {
                    560:                                ANS=cons(TEST1,ANS);
                    561:                                }
                    562:                        }
                    563:                }
                    564:
                    565:        while( Int !=0 && TempMSIsetIndex != [] )
                    566:                {
                    567:                TEST=TempMSIsetIndex[0];
                    568:                Flag=0;
                    569:                for ( I=TEST[0]+1;I<N;I++)
                    570:                        {
                    571:                        TEST1=cons(I,TEST);
                    572:                        Check=intersection(TermsetIndex,TEST1);
                    573:                        if ( Check == 0 )
                    574:                                {
                    575:                                Flag=1;
                    576:                                ANS=cons(TEST1,ANS);
                    577:                                }
                    578:                        }
                    579:                if ( Flag == 0 )
                    580:                        {
                    581:                        BNS=cons(TEST,BNS);
                    582:                        }
                    583:                TempMSIsetIndex=cdr(TempMSIsetIndex);
                    584:                }
                    585:        return [ANS,BNS];
                    586:        }
                    587:
                    588: def findmsi(Termset,Vset)
                    589:        {
                    590:        ANS=[];
                    591:        MSIsetIndex=[];
                    592:        N=length(Vset);
                    593:        TermsetIndex=makeindex(Termset,Vset);
                    594:
                    595:        for (I=0;I<N;I++)
                    596:                {
                    597:                Temp=findmsi_main(TermsetIndex,ANS,I,N);
                    598:                ANS=Temp[0];
                    599:                BNS=Temp[1];
                    600:                MSIsetIndex=append(BNS,MSIsetIndex);
                    601:                }
                    602:
                    603:        MSIsetIndex=append(ANS,MSIsetIndex);
                    604:        MSIset=makevarset(MSIsetIndex,Vset);
                    605:        return MSIset;
                    606:        }
                    607:
                    608: def makeindex(Termset,Vset)
                    609:        {
                    610:        ANS=[];
                    611:
                    612:        N=length(Vset);
                    613:
                    614:        TempTermset=Termset;
                    615:        while( TempTermset !=[] )
                    616:                {
                    617:                TEST=TempTermset[0];
                    618:                Index=[];
                    619:                for (I=0;I<N;I++)
                    620:                        {
                    621:                        Q=srem(TEST,Vset[I]);
                    622:                        if ( Q == 0 )
                    623:                                {
                    624:                                Index=cons(I,Index);
                    625:                                }
                    626:                        }
                    627:                ANS=cons(Index,ANS);
                    628:                TempTermset=cdr(TempTermset);
                    629:                }
                    630:        return ANS;
                    631:        }
                    632:
                    633: def makevarset(IndexSet,Vset)
                    634:        {
                    635:        ANS=[];
                    636:        NI=length(IndexSet);
                    637:
                    638:        for (I=0;I<NI;I++)
                    639:                {
                    640:                TEST=IndexSet[I];
                    641:
                    642:                TestV=makevar(TEST,Vset);
                    643:                ANS=append(ANS,[TestV]);
                    644:                }
                    645:        return ANS;
                    646:        }
                    647:
                    648: def makevar(Index,Vset)
                    649:        {
                    650:        ANS=[];
                    651:        TempIndex=Index;
                    652:
                    653:        while( TempIndex !=[] )
                    654:                {
                    655:                ANS=cons(Vset[TempIndex[0]],ANS);
                    656:                TempIndex=cdr(TempIndex);
                    657:                }
                    658:
                    659:        return ANS;
                    660:        }
                    661:
                    662: def intersection(IndexSet,TestIndex)
                    663:        {
                    664:        TempIndexSet=IndexSet;
                    665:
                    666:        while(TempIndexSet !=[] )
                    667:                {
                    668:                Sample=TempIndexSet[0];
                    669:
                    670:                Inclusion=testinclusion(Sample,TestIndex);
                    671:
                    672:                if ( Inclusion == 1 )
                    673:                        {
                    674:                        return 1;
                    675:                        }
                    676:
                    677:                TempIndexSet=cdr(TempIndexSet);
                    678:                }
                    679:        return 0;
                    680:        }
                    681:
                    682: def testinclusion(Sample,Test)
                    683:        {
                    684:        NS=length(Sample);
                    685:        NT=length(Test);
                    686:
                    687:        for (I=0;I<NS;I++)
                    688:                {
                    689:                Flag=0;
                    690:                for (J=0;J<NT;J++)
                    691:                        {
                    692:                        if (Sample[I]==Test[J])
                    693:                                {
                    694:                                Flag=1;
                    695:                                break;
                    696:                                }
                    697:                        }
                    698:                if ( Flag == 0 )
                    699:                        {
                    700:                        return 0;
                    701:                        }
                    702:                }
                    703:        return 1;
                    704:        }
                    705:
                    706:
                    707: /*======================================================*/
                    708: /*  prime decomposition of ideals over                 */
                    709: /*  small finite fields                                */
                    710: /*        part 3                                       */
                    711: /*      prime decomposition                            */
                    712: /*       9/1/2003  1st Implementation                  */
                    713: /*       11/1/2003  Divid 3 cases in zeroprime         */
                    714: /*             decomposition             (3a)          */
                    715: /*       12/1/2003 Redundant elimination (3e)          */
                    716: /*       13/1/2003 gr_fctr_sf version    (3f)          */
                    717: /*       14/1/2003 Flag on Early Termination           */
                    718: /*       15/1/2002 drl version                         */
                    719: /*       17/1/2002 depth oriented search               */
                    720: /*       17/1/2002 dimension oriented search           */
                    721: /*                                                     */
                    722: /*  global variables                                   */
                    723: /*  Hom: used in dp_gr_f_main                          */
                    724: /*  DIVLIST: the set of prime ideals                   */
                    725: /*  ORIGINAL: the GB of the original input ideal       */
                    726: /*  ORIGINALDIMENSION: the dimension                   */
                    727: /*  STOP: the flag on terminatation                    */
                    728: /*  Trials: a bound on the number of trials             */
                    729: /*  REM: the vector list of remaining ideals           */
                    730: /*                                                     */
                    731: /*======================================================*/
                    732:
                    733: /*======================================================*/
                    734: /*     prime decomposition                             */
                    735: /*                                                     */
                    736: /*                                                     */
                    737: /*  primedec(P,V,Ord,F)                                */
                    738: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    739: /*             a list V of variables                   */
                    740: /*            a term order Ord                         */
                    741: /*            a flag F on Early Termination            */
                    742: /*      Output: 0                                      */
                    743: /*     DVILIST: the set of prime divisors of <P>       */
                    744: /*  [subprocedure]                                     */
                    745: /*      o --gr_fctr_sf    (mplex2)                     */
                    746: /*      o --primedecomposition                         */
                    747: /*  Remark: if F = 1, we empoly Early Termination      */
                    748: /*                                                     */
                    749: /*                                                     */
                    750: /*  primedecomposition(P,V,Ord,C,F)                    */
                    751: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    752: /*             a list V of variables                   */
                    753: /*            a term order Ord                         */
                    754: /*            a level C of recursive call              */
                    755: /*            a flag F on Early Termination            */
                    756: /*      Output: 0                                      */
                    757: /*     DVILIST: the set of prime divisors of <P>^ec    */
                    758: /*  [subprocedure]                                     */
                    759: /*      o --idealdimension (part2)                     */
                    760: /*      o --setminus      (part1)                      */
                    761: /*      o --zeroprimedecomposition                     */
                    762: /*      o --extcont                                    */
                    763: /*      o --checkadd2                                  */
                    764: /*      o --ideal_intersection_sfrat                   */
                    765: /*      o --radical_equality                           */
                    766: /*                                                     */
                    767: /*  zeroprimedecomposition(P,V,W)                      */
                    768: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    769: /*                     lists V,W of variables                  */
                    770: /*             such that <P> is 0-dimensional          */
                    771: /*             in K[V] and W is the original set       */
                    772: /*             of variables                            */
                    773: /*      Output: the set of prime/primary               */
                    774: /*             divisors of <P>                         */
                    775: /*             (P is a GB w.r.t. DRL)                  */
                    776: /*  [subprocedure]                                     */
                    777: /*      o --partical_decomp (mplex2)                   */
                    778: /*      o --checkgeneric                               */
                    779: /*      o --separableclosure                           */
                    780: /*      o --zerogenericprimedecomposition              */
                    781: /*      o --zeroseparableprimedecomposition            */
                    782: /*      o --convertdivisor                             */
                    783: /*      o --contraction                                */
                    784: /*      o --radicalideal (part1)                       */
                    785: /*                                                     */
                    786: /*  extcont(P,V,Ord)                                   */
                    787: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    788: /*                     a set V of variables                    */
                    789: /*      Output: a polynomial f                         */
                    790: /*                     such that \sqrt<P>^c=\sqrt(P:f)         */
                    791: /*         Then \sqrt<P>=\sqrt(P:f)\cap \sqrt(P+<f>)   */
                    792: /*                                                     */
                    793: /*  separableclosure([P,MP],V,W)                       */
                    794: /*      Input: a pair [P,MP] of a list P of            */
                    795: /*             polynomials and a list MP of            */
                    796: /*             minimal polynomials of variables        */
                    797: /*                     list V,W of variables                   */
                    798: /*             such that <P> is 0-dimensional          */
                    799: /*             in K[V] and W is the original set       */
                    800: /*             of variables                            */
                    801: /*      Output: [Q,E], a list Q of polynomials         */
                    802: /*              an exponent vector E                   */
                    803: /*                      such that <Q> is the separable         */
                    804: /*              closure of <P>                         */
                    805: /*  [subprocedure]                                     */
                    806: /*      o --makecounterpart(part1)                     */
                    807: /*      o --elimination(part1)                         */
                    808: /*      o --checkseparable                             */
                    809: /*                                                     */
                    810: /*  zeroseparableprimedecomposition(P,V,W)             */
                    811: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    812: /*             lists V,W of variables                  */
                    813: /*             such that <P> is 0-dimensional          */
                    814: /*             and all minimal polynomial              */
                    815: /*             are irreducible (i.e. <P> is an         */
                    816: /*             intermediate ideal in the paper         */
                    817: /*                     or the output of partial_decomp)        */
                    818: /*             in K[V] and W is the original set       */
                    819: /*             of variables                            */
                    820: /*      Output: the set of prime/primary               */
                    821: /*              divisors of <P>                        */
                    822: /*  [subprocedure]                                     */
                    823: /*      o --findgeneric                                */
                    824: /*      o --elimination(part1)                         */
                    825: /*                                                     */
                    826: /*  zerogenericprimedecomposition([P,MP],M,V,W)        */
                    827: /*      Input: a pair [P,MP] of a list P of            */
                    828: /*             polynomials and a list MP of            */
                    829: /*             minimal polynomials of variables        */
                    830: /*             such that <P> is 0-dimensional          */
                    831: /*             and M is a minimal poly of a            */
                    832: /*             variable in generic position            */
                    833: /*             in K[V] and W is the original           */
                    834: /*             set of variables                        */
                    835: /*      Output: the set of prime/primary               */
                    836: /*             divisors of <P>                         */
                    837: /*  [subprocedure]                                     */
                    838: /*                                                     */
                    839: /*  convertdivisor(P,V,W,E)                            */
                    840: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    841: /*                     list V,W of variables                   */
                    842: /*             such that <P> is a primary/prime        */
                    843: /*             0-dimensional ideal in K[V] and         */
                    844: /*             W is the original set                   */
                    845: /*             of variables                            */
                    846: /*             the exponent vector E                   */
                    847: /*      Output: the corresponding prime ideal          */
                    848: /*             in K[W]                                 */
                    849: /*  [subprocedure]                                     */
                    850: /*      o --elimination(part1)                         */
                    851: /*                                                     */
                    852: /*  contraction(P,V,W)                                 */
                    853: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    854: /*                     list V,W of variables                   */
                    855: /*             such that <P> is a primary/prime        */
                    856: /*             0-dimensional ideal in K[V] and         */
                    857: /*             W is the original set                   */
                    858: /*             of variables                            */
                    859: /*      Output: the contraction <P>^c in K[W]          */
                    860: /*                                                     */
                    861: /*  findgeneric(P,V)                                   */
                    862: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    863: /*                     a list V of variables                   */
                    864: /*             such that <P> is a separable            */
                    865: /*             0-dimensional ideal in K[V]             */
                    866: /*      Output: [F,Min,X], a polynomial F in           */
                    867: /*             generic position, its minimal           */
                    868: /*                     polynomial Min in a new variable        */
                    869: /*                     X                                       */
                    870: /*  [subprocedure]                                     */
                    871: /*      o --lineardimension                            */
                    872: /*      o --makemagic                                  */
                    873: /*      o --minipoly_sf (mplex2)                       */
                    874: /*                                                     */
                    875: /*======================================================*/
                    876:
                    877: def primedec_mod(P,VSet,Ord,Mod,Strategy)
                    878: {
                    879:        for ( Q = Mod, E = 1; Q < 2^14; Q *= Mod, E++ );
                    880:        Q /= Mod;
                    881:        E--;
                    882:        if ( !(E%2) ) {
                    883:                Q /= Mod;
                    884:                E--;
                    885:        }
                    886:        setmod_ff(Mod,E);
                    887:        Pq = map(simp_ff,P);
                    888:        primedec_sf(Pq,VSet,Ord,Strategy);
                    889:        R = convsf(DIVLIST,VSet,0,1);
                    890:        return R;
                    891: }
                    892:
                    893:
                    894: def primedec_sf(P,VSet,Ord,Strategy)
                    895:        {
                    896:        /* DIVLIST = the set of all computed candidates for iredundant divisors */
                    897:        /* INTIDEAL = the intersection of all computed candidates               */
                    898:        /* ORIGINAL = a Groebner basis of the input ideal <P> w.r.t. Ord        */
                    899:        /* ORIGINALDIMENSION = the dimension of the input ideal <P>             */
                    900:        /* STOP = the flag on termination                                       */
                    901:        /* REM = the list of remaining  ideals                                  */
                    902:
                    903:        T0 = time();
                    904:        T_GRF=0;
                    905:        T_INT=0;
                    906:        T_PD=0;
                    907:        T_MP=0;
                    908:        DIVLIST=[];
                    909:        INTIDEAL=[];
                    910:        STOP=0;
                    911:        B_Win=0;
                    912:        D_Win=0;
                    913:
                    914:        ORIGINAL=dp_gr_f_main(P,VSet,Hom,Ord);
                    915:
                    916:        Dimeset=idealdimension(ORIGINAL,VSet,Ord);
                    917:        ORIGINALDIMENSION=Dimeset[0];
                    918:
                    919:        /* REM0=newvect(ORIGINALDIMENSION+1);*/
                    920:        REM=newvect(ORIGINALDIMENSION+1);
                    921:
                    922:        for (I=0;I<ORIGINALDIMENSION+1;I++)
                    923:                {
                    924:                /* REM0[I]=[];*/
                    925:                REM[I]=[];
                    926:                }
                    927:
                    928:        print("The dimension of the ideal is ",2);print(ORIGINALDIMENSION,2);
                    929:        print(". ");
                    930:
                    931:        if ( ORIGINALDIMENSION == 0 )
                    932:                {
                    933:                Strategy = 0;
                    934:                STOP = 0;
                    935:                }
                    936:
                    937:        ANS=gr_fctr_sf([ORIGINAL],VSet,Ord);
                    938:        NANS=length(ANS);
                    939:        print("There are ",2);print(NANS,2);print(" partial components. ");
                    940:
                    941:        for (I=0;I<NANS;I++)
                    942:                {
                    943:                TempI=ANS[I];
                    944:                DimI=idealdimension(TempI,VSet,Ord)[0];
                    945:
                    946:                REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]=cons(TempI,REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]);
                    947:                }
                    948:
                    949:        REM[0]=ANS;
                    950:
                    951:        INDEX=0;
                    952:
                    953:        while  ( INDEX != -1 )
                    954:                {
                    955:                /* print("We deal with the ",2);print(I,2);print("-th partial component. ");*/
                    956:
                    957:                TESTIDEAL=car(REM[INDEX]);
                    958:                REM[INDEX]=cdr(REM[INDEX]);
                    959:                primedecomposition(TESTIDEAL,VSet,Ord,INDEX,Strategy);
                    960:
                    961:                if (STOP == 1 )
                    962:                        {
                    963:                        DIVLIST = prime_irred_sf_by_first(DIVLIST,VSet,0);
                    964:                        DIVLIST = monic_sf_first(DIVLIST,VSet);
                    965:                        print("We finish the computation. ");
                    966:                        T_TOTAL = time()[3]-T0[3];
                    967:                        print(["T_TOTAL",T_TOTAL,"T_GRF",T_GRF,"T_PD",T_PD,"T_MP",T_MP,"T_INT",T_INT,"B_Win",B_Win,"D_Win",D_Win]);
                    968:                        return 0;
                    969:                        }
                    970:
                    971:                INDEX=findindex(REM);
                    972:                }
                    973:
                    974:        DIVLIST = prime_irred_sf_by_first(DIVLIST,VSet,0);
                    975:        DIVLIST = monic_sf_first(DIVLIST,VSet);
                    976:        T_TOTAL = time()[3]-T0[3];
                    977:        print(["T_TOTAL",T_TOTAL,"T_GRF",T_GRF,"T_PD",T_PD,"T_MP",T_MP,"T_INT",T_INT,"B_Win",B_Win,"D_Win",D_Win]);
                    978:        return 0;
                    979:        }
                    980:
                    981:
                    982:
                    983:
                    984:
                    985: def findindex(VECTORLIST)
                    986:        {
                    987:        NL=size(VECTORLIST)[0];
                    988:
                    989:        for (I=0;I<NL;I++)
                    990:                {
                    991:                if ( VECTORLIST[I] == [] )
                    992:                        {
                    993:                        continue;
                    994:                        }
                    995:                return I;
                    996:                }
                    997:        return -1;
                    998:        }
                    999:
                   1000: #if 0
                   1001: def checkadd2(ADD,TESTADDLIST,VSet)
                   1002:        {
                   1003:        /* This function will be used for eliminating redundant divisors        */
                   1004:
                   1005:        NTESTADDLIST=length(TESTADDLIST);
                   1006:        for (I=0;I<NTESTADDLIST;I++)
                   1007:                {
                   1008:                TESTLIST=TESTADDLIST[I][0];
                   1009:
                   1010:                if ( setminus(TESTLIST,ADD) == [] )
                   1011:                        {
                   1012:                        return 1;
                   1013:                        }
                   1014:                if ( inclusion_test(TESTLIST,ADD,VSet,Ord) == 1 )
                   1015:                        {
                   1016:                        return 1;
                   1017:                        }
                   1018:                }
                   1019:        return 0;
                   1020:        }
                   1021: #endif
                   1022:
                   1023: def checkadd2a(ADD,DIM,TESTADDLIST,VSet)
                   1024:        {
                   1025:        /* This function will be used for eliminating redundant divisors        */
                   1026:
                   1027:        NTESTADDLIST=length(TESTADDLIST);
                   1028:        for (I=0;I<NTESTADDLIST;I++)
                   1029:                {
                   1030:                TESTLIST=TESTADDLIST[I][0];
                   1031:                TESTDIM=TESTADDLIST[I][1];
                   1032:
                   1033:                if (DIM > TESTDIM )
                   1034:                        {
                   1035:                        continue;
                   1036:                        }
                   1037:
                   1038:                if ( setminus(TESTLIST,ADD) == [] )
                   1039:                        {
                   1040:                        return 1;
                   1041:                        }
                   1042:                if ( inclusion_test(TESTLIST,ADD,VSet,Ord) == 1 )
                   1043:                        {
                   1044:                        return 1;
                   1045:                        }
                   1046:                }
                   1047:        return 0;
                   1048:        }
                   1049:
                   1050: def checkadd3(ADD,TESTADDLIST,VSet)
                   1051:        {
                   1052:        /* This function will be used for eliminating redundant divisors        */
                   1053:
                   1054:        NTESTADDLIST=length(TESTADDLIST);
                   1055:        for (I=0;I<NTESTADDLIST;I++)
                   1056:                {
                   1057:                TESTLIST=TESTADDLIST[I];
                   1058:
                   1059:                if ( setminus(TESTLIST,ADD) == [] )
                   1060:                        {
                   1061:                        return 1;
                   1062:                        }
                   1063:
                   1064:
                   1065:                /* if ( inclusion_test(TESTLIST,ADD,VSet,0) == 1 )
                   1066:                        {
                   1067:                        return 1;
                   1068:                        }*/
                   1069:                }
                   1070:        return 0;
                   1071:        }
                   1072:
                   1073: def radical_equality(A,B,VSet,Ord)
                   1074:        {
                   1075:        /* This function will be used for checking the termination.     */
                   1076:
                   1077:        NA=length(A);
                   1078:
                   1079:        Ord1=[[0,1],[0,length(VSet)]];
                   1080:        Vt=newt;
                   1081:
                   1082:        for (I=0;I<NA;I++)
                   1083:                {
                   1084:                NewB=cons(1-newt*A[I],B);
                   1085:                GB = dp_gr_f_main(NewB,cons(Vt,VSet),0,Ord1);
                   1086:                K=elimination(GB,VSet);
                   1087:
                   1088:                if ( vars(K) !=[] )
                   1089:                        {
                   1090:                        return 0;
                   1091:                        }
                   1092:
                   1093:                }
                   1094:
                   1095:        return 1;
                   1096:        }
                   1097:
                   1098: def primedecomposition(P,VSet,Ord,COUNTER,Strategy)
                   1099:        {
                   1100:        /* DIVLIST = the set of all computed candidates for iredundant divisors */
                   1101:        /* INTIDEAL = the intersection of all computed candidates               */
                   1102:        /* ORIGINAL = a Groebner basis of the input ideal <P> w.r.t. Ord        */
                   1103:        /* ORIGINALDIMENSION = the dimension of the input ideal <P>             */
                   1104:
                   1105:        RP=P;
                   1106:        GP=dp_gr_f_main(RP,VSet,Hom,Ord);
                   1107:
                   1108:        /* First we compute the MSI and the dimension of the    */
                   1109:        /* ideal <P> in K[Vset], where K is the ground field.   */
                   1110:
                   1111:        Dimeset=idealdimension(GP,VSet,Ord);
                   1112:        Dimension=Dimeset[0];
                   1113:        MSI=Dimeset[1];
                   1114:
                   1115:        print("The dimension of the ideal is ",2); print(Dimension,2);
                   1116:        print(".");
                   1117:
                   1118:        TargetVSet=setminus(VSet,MSI);
                   1119:        NewGP=dp_gr_f_main(GP,TargetVSet,Hom,Ord);
                   1120:
                   1121:        if ( vars(NewGP) == [] )
                   1122:                {
                   1123:                return [];
                   1124:                }
                   1125:
                   1126:        /* Then the ideal is 0-dimension in K[TargetVSet].      */
                   1127:
                   1128:        print("We enter Zero-dimension Prime Decomposition. ",2);
                   1129:
                   1130:        QP=zeroprimedecomposition(NewGP,TargetVSet,VSet);
                   1131:
                   1132:        ANS=[];
                   1133:        NQP=length(QP);
                   1134:
                   1135:        print("The number of the newly found component is ",2);
                   1136:        print(NQP,2);print(". ",2);
                   1137:
                   1138:        for (I=0;I<NQP;I++)
                   1139:                {
                   1140:                ZPrimeideal=QP[I];
                   1141:                Primedivisor=ZPrimeideal;
                   1142:                CHECKADD=checkadd2a(Primedivisor,Dimension,DIVLIST,VSet);
                   1143:                if (CHECKADD == 0 )
                   1144:                        {
                   1145:                        DIVLIST=append(DIVLIST,[[Primedivisor,Dimension]]);
                   1146:
                   1147:                        if (Strategy != 1 )
                   1148:                                {
                   1149:                                /* NO-OPERATION */
                   1150:                                }
                   1151:                        else if ( COUNTER == 0 && Dimension == 0 && ORIGINALDIMENSION == 0 )
                   1152:                                {
                   1153:                                /* NO-OPERATION */
                   1154:                                }
                   1155:                        else if ( INTIDEAL == [] )
                   1156:                                {
                   1157:                                INTIDEAL=Primedivisor;
                   1158:                                }
                   1159:                        else
                   1160:                                {
                   1161:                                INTIDEAL=ideal_intersection_sfrat(Primedivisor,INTIDEAL,VSet);
                   1162:                                }
                   1163:                        }
                   1164:                }
                   1165:
                   1166:        /* We compute prime decomposition for remaining ideal   */
                   1167:        /* I+<ExtPoly> by recursive call.                       */
                   1168:
                   1169:        if ( Strategy == 1 )
                   1170:                {
                   1171:                CHECK=radical_equality(INTIDEAL,ORIGINAL,VSet,Ord);
                   1172:
                   1173:                if (CHECK==1)
                   1174:                        {
                   1175:                        print("We already obtain all divisor. ");
                   1176:                        STOP = 1;
                   1177:                        return 0;
                   1178:                        }
                   1179:                }
                   1180:
                   1181:
                   1182:        if ( Dimension == 0 )
                   1183:                {
                   1184:                return 0;
                   1185:                }
                   1186:
                   1187:        Ord1 = [[0,length(TargetVSet)],[0,length(MSI)]];
                   1188:        GP1 = dp_gr_f_main(GP,append(TargetVSet,MSI),Hom,Ord1);
                   1189:        ExtpolyFactor=extcont_factor(GP1,TargetVSet,0);
                   1190:
                   1191:        COUNTER=COUNTER+1;
                   1192:
                   1193:        for ( Tmp = ExtpolyFactor; Tmp != []; Tmp = cdr(Tmp) )
                   1194:                {
                   1195:                AddPoly=car(Tmp);
                   1196:
                   1197:                NewGP=cons(AddPoly,GP);
                   1198:
                   1199:                GP1 = dp_gr_f_main(cons(AddPoly,GP),VSet,Hom,Ord);
                   1200:
                   1201:                if ( Strategy == 1 )
                   1202:                        {
                   1203:                        CHECKADD=radical_equality(INTIDEAL,NewGP,VSet,Ord);
                   1204:
                   1205:                        if ( CHECKADD != 0 )
                   1206:                                {
                   1207:                                print("Avoid unnecessary computation. ",2);
                   1208:                                continue;
                   1209:                                }
                   1210:                        }
                   1211:
                   1212:
                   1213:                DimI=idealdimension(GP1,VSet,Ord)[0];
                   1214:
                   1215:                if ( REM[ORIGINALDIMENSION-DimI] !=[] )
                   1216:                        {
                   1217:                        REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]=cons(GP1,REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]);
                   1218:                        }
                   1219:                else
                   1220:                        {
                   1221:                        REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]=[GP1];
                   1222:                        }
                   1223:
                   1224:                /* primedecomposition(GP1,VSet,Ord,COUNTER,Strategy);
                   1225:                if ( STOP == 1)
                   1226:                        {
                   1227:                        return 0;
                   1228:                        }*/
                   1229:                }
                   1230:        return 0;
                   1231:        }
                   1232:
                   1233: /* returns 1 if Poly is a subset of Id(GB) */
                   1234: /* we assume GB is a gb wrt (V,Ord)        */
                   1235:
                   1236: def inclusion_test(Poly,GB,V,Ord)
                   1237: {
                   1238:        Len = length(GB);
                   1239:        PS = newvect(Len);
                   1240:        dp_ord(Ord);
                   1241:        for ( J = 0, T = GB; T != []; T = cdr(T), J++ )
                   1242:                PS[J] = dp_ptod(car(T),V);
                   1243:        for ( J = Len-1, Ind = []; J >= 0; J-- )
                   1244:                Ind = cons(J,Ind);
                   1245:
                   1246:        for ( T = Poly; T != []; T = cdr(T) )
                   1247:                if ( nf_sfrat(Ind,dp_ptod(car(T),V),1,PS)[0] )
                   1248:                        return 0;
                   1249:        return 1;
                   1250: }
                   1251:
                   1252:
                   1253: def zeroprimedecomposition(P,TargetVSet,VSet)
                   1254:        {
                   1255:        /* We compute prime decomposition for an ideal <P>      */
                   1256:        /* such that <P> is 0-dimensional in K[TargetVSet].     */
                   1257:
                   1258:        PD=partial_decomp(P,TargetVSet);
                   1259:
                   1260:        /* each ideal in PD is an intermediate ideal,           */
                   1261:        /* i.e., all minimal polynomials are irreducible.       */
                   1262:        /* Thus, each ideal is very likely a prime ideal.       */
                   1263:        /* PD=[[P,MP],...], where P is a GB w.r.t. DRL and      */
                   1264:        /* MP is the set of all minimal polynomials.            */
                   1265:
                   1266:        NPD=length(PD);
                   1267:        ANS=[];
                   1268:
                   1269:        for (I=0;I<NPD;I++)
                   1270:                {
                   1271:                COMP=PD[I];
                   1272:
                   1273:                /* check if the ideal has a variable in generic position*/
                   1274:
                   1275:                CHECK=checkgeneric(COMP,TargetVSet,VSet);
                   1276:
                   1277:                /* If there is a variable in generic position, then we apply a special  */
                   1278:                /* procedure (zerogenericprimedecomposition). Otherwise we apply a      */
                   1279:                /* general procedure (zeroseparableprimedecomposition).                 */
                   1280:                /*                                                                      */
                   1281:                /* CHECK=[1,M], where M is the minimal polynomail of a variable x       */
                   1282:                /* such that x is in generic position, if there is such a variable x.   */
                   1283:                /* Otherwise, CHECK=0.                                                  */
                   1284:
                   1285:                if (CHECK != 0 )
                   1286:                        {
                   1287:                        if ( TargetVSet != VSet )
                   1288:                                {
                   1289:                                PDiv=contraction(COMP[0],TargetVSet,VSet)[0];
                   1290:                                }
                   1291:                        else
                   1292:                                {
                   1293:                                PDiv=COMP[0];
                   1294:                                }
                   1295:
                   1296:                        ZDecomp=[PDiv];
                   1297:
                   1298:                        print("An intermediate ideal is of generic type. ");
                   1299:                        }
                   1300:                else
                   1301:                        {
                   1302:                        print("An intermediate ideal is not of generic type. ",2);
                   1303:
                   1304:                        /* We compute the separable closure of <P> by using minimal polynomails.*/
                   1305:                        /* separableclosure outputs                                             */
                   1306:                        /* [a GB Q of separable closure, the exponent vector].                  */
                   1307:                        /* If <P> is already separable, then the exponent vector is 0.          */
                   1308:
                   1309:                        Sep=separableclosure(COMP,TargetVSet,VSet);
                   1310:
                   1311:                        /* Then, we compute prime divisors of the separable closure by using    */
                   1312:                        /* generic position.                                                    */
                   1313:                        /* If Sep[1]=0, COMP[0] is already separable ideal, and hence,          */
                   1314:                        /* we do not apply radicalideal to its divisors.                        */
                   1315:
                   1316:                        if ( Sep[1] != 0 )
                   1317:                                {
                   1318:                                print("The ideal is inseparable. ",2);
                   1319:                                CHECK2=checkgeneric2(Sep[2]);
                   1320:                                }
                   1321:                        else
                   1322:                                {
                   1323:                                print("The ideal is already separable. ",2);
                   1324:                                }
                   1325:
                   1326:                        if ( Sep[1] !=0 && CHECK2 == 1 )
                   1327:                                {
                   1328:                                print("The separable closure is of generic type. ",2);
                   1329:                                print("So, the intermediate ideal is prime or primary. ",2);
                   1330:
                   1331:                                PDiv=convertdivisor(Sep[0],TargetVSet,VSet,Sep[1]);
                   1332:                                if ( TargetVSet != VSet )
                   1333:                                        {
                   1334:                                        PDiv=contraction(PDiv,TargetVSet,VSet)[0];
                   1335:                                        }
                   1336:                                Divisor=radicalideal(PDiv,2,VSet);
                   1337:                                ZDecomp=[Divisor];
                   1338:                                }
                   1339:                        else
                   1340:                                {
                   1341: #if 0
                   1342:                                ZSDecomp=zeroseparableprimedecomposition(Sep[0],TargetVSet,VSet);
                   1343: #else
                   1344:                                ZSDecomp=zerosepdec(Sep[0],TargetVSet,VSet,Ord);
                   1345: #endif
                   1346:                                /* We convert a prime separable ideal in K[TargetVSet] to its           */
                   1347:                                /* corresponding prime ideal in K[VSet].                                */
                   1348:
                   1349:                                NComp=length(ZSDecomp);
                   1350:                                ZDecomp=[];
                   1351:
                   1352:                                for (J=0;J<NComp;J++)
                   1353:                                        {
                   1354:                                        SDiv=ZSDecomp[J];
                   1355:
                   1356:                                /* First we convert a prime separable ideal in K[TargetVSet] to its     */
                   1357:                                /* corresponding prime/primary ideal in K[TargetVSet] by computing the  */
                   1358:                                /* image of Frobenius map.                                              */
                   1359:
                   1360:                                        PDiv=convertdivisor(SDiv,TargetVSet,VSet,Sep[1]);
                   1361:
                   1362:                                /* Then we compute the true prime divisor by contraction and radical    */
                   1363:                                /* computation.                                                         */
                   1364:
                   1365:                                        if ( TargetVSet != VSet )
                   1366:                                                {
                   1367:                                                PDiv=contraction(PDiv,TargetVSet,VSet)[0];
                   1368:                                                }
                   1369:
                   1370:                                        if (Sep[1] != 0 )
                   1371:                                                {
                   1372:                                                Divisor=radicalideal(PDiv,2,VSet);
                   1373:                                                }
                   1374:                                        else
                   1375:                                                {
                   1376:                                                Divisor=PDiv;
                   1377:                                                }
                   1378:
                   1379:
                   1380:                                        ZDecomp=append(ZDecomp,[Divisor]);
                   1381:                                        }
                   1382:                                }
                   1383:                        }
                   1384:
                   1385:                ANS=append(ANS, ZDecomp);
                   1386:                }
                   1387:        return map(monic_hc,ANS,VSet);
                   1388:        }
                   1389:
                   1390: def monic_hc(Poly,V)
                   1391: {
                   1392:        if ( type(Poly) == 4 )
                   1393:                map(monic_hc,Poly,V);
                   1394:        else {
                   1395:                T = dp_ptod(Poly,V);
                   1396:                return dp_dtop(T/dp_hc(T),V);
                   1397:        }
                   1398: }
                   1399:
                   1400: def zeroseparableprimedecomposition(P,TargetVSet,VSet)
                   1401:        {
                   1402:        /* We compute prime decomposition for a separable       */
                   1403:        /* 0-dimensional ideal <P> in K[TargetVSet] by using    */
                   1404:        /* generic position.                                    */
                   1405:
                   1406:        ANS=[];
                   1407:        Ord=0;
                   1408:
                   1409:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1410:
                   1411:        /* The P is already a GB w.r.t. DRL. So, the following  */
                   1412:        /* must be replaced with  NewP=P.                       */
                   1413:
                   1414:        /* NewGP=dp_gr_f_main(P,TargetVSet,Hom,Ord); */
                   1415:        NewGP = P;
                   1416:
                   1417:        /* We search a polynomial f in generic position.        */
                   1418:        /* Generic=[f, minimal polynomial of f in newt, newt],  */
                   1419:        /* where newt (X) is a newly introduced variable.       */
                   1420:
                   1421:        print("We search for a linear sum of variables in generic position. ",2);
                   1422:
                   1423:        Generic=findgeneric(NewGP,TargetVSet,VSet);
                   1424:
                   1425:        X=Generic[2]; /* newly introduced variable              */
                   1426:        Factors=sffctr(Generic[1]);
                   1427:        NFactors=length(Factors);
                   1428:        /* irreducible case */
                   1429:        if ( NFactors == 2 && Factors[1][1] == 1 )
                   1430:                return [NewGP];
                   1431: #if 0
                   1432:        for (J=1;J<NFactors;J++)
                   1433:                {
                   1434:                AddPoly=Factors[J][0];
                   1435:                AddPoly2=X-Generic[0];
                   1436:
                   1437:                TestGP=append(NewGP,[AddPoly, AddPoly2]);
                   1438:                VS=cons(X,TargetVSet);
                   1439:                Q=dp_gr_f_main(TestGP,VS,Hom,[[0,1],[Ord,NVSet]]);
                   1440:                QR=elimination(Q,VSet);
                   1441:                ANS=append(ANS,[QR]);
                   1442:                }
                   1443: #else
                   1444:        /* noro */
                   1445:        dp_ord([[0,1],[Ord,NVSet]]);
                   1446:        XVSet = cons(X,TargetVSet);
                   1447:        PS = newvect(length(NewGP)+1,map(dp_ptod,cons(X-Generic[0],NewGP),XVSet));
                   1448:        for ( I = length(NewGP), Ind = [];I >= 0; I-- )
                   1449:                Ind = cons(I,Ind);
                   1450:        Ind = reverse(Ind);
                   1451:        YSet = setminus(VSet,TargetVSet);
                   1452:        NYSet = length(YSet);
                   1453:        ElimVSet = append(TargetVSet,YSet);
                   1454:        ElimOrd = [[Ord,NVSet],[0,NYSet]];
                   1455:        for ( J = 1; J < NFactors; J++ ) {
                   1456:                dp_ord([[0,1],[Ord,NVSet]]);
                   1457:                Factor = dp_dtop(nf_sfrat(Ind,dp_ptod(Factors[J][0],XVSet),1,PS)[0],XVSet);
                   1458: #if 0
                   1459:                Q = dp_gr_f_main(cons(Factor,NewGP),ElimVSet,Hom,ElimOrd);
                   1460: #else
                   1461:                Q0 = dp_gr_f_main(cons(Factor,NewGP),ElimVSet,Hom,0);
                   1462:                Q = dp_gr_f_main(Q0,ElimVSet,Hom,ElimOrd);
                   1463: #endif
                   1464:                Q = dp_gr_f_main(Q,TargetVSet,Hom,Ord);
                   1465:                ANS = cons(Q,ANS);
                   1466:        }
                   1467: #endif
                   1468:        return ANS;
                   1469:        }
                   1470:
                   1471: /* partial decomposition by sums of variables
                   1472:    -> zeroseparableprimedecomposition */
                   1473:
                   1474: #if 0
                   1475: def zerosepdec(P,W,V,Ord)
                   1476: {
                   1477:        /* P is GB wrt (W,Ord) */
                   1478:        dp_ord(Ord);
                   1479:        DIM = length(dp_mbase(map(dp_ptod,P,W)));
                   1480:        /* preprocessing */
                   1481:        N = length(W);
                   1482:        C = newvect(N);
                   1483:        C[0] = 1;
                   1484:        Vt = ttttt;
                   1485:        do {
                   1486:                for ( I = 0, LF = 0; I < N; I++ )
                   1487:                        if ( C[I] ) LF += W[I];
                   1488:                LF = simp_ff(LF);
                   1489:                MP = minipoly_sf(P,W,Ord,LF,Vt);
                   1490:                Factors = map(first,cdr(sffctr(MP)));
                   1491:                if ( deg(MP,Vt) == DIM ) {
                   1492:                        if ( length(Factors) == 1 )
                   1493:                                return [P];
                   1494:                        else
                   1495:                                return zerosepdec_main(P,W,V,Ord,map(subst,Factors,Vt,LF));
                   1496:                } else if ( length(Factors) > 1 ) {
                   1497:                        R =  zerosepdec_main(P,W,V,Ord,map(subst,Factors,Vt,LF));
                   1498:                        S = [];
                   1499:                        for ( TR = R; TR != []; TR = cdr(TR) )
                   1500:                                S = append(zerosepdec(car(TR),W,V,Ord),S);
                   1501:                        return S;
                   1502:                }
                   1503:        } while ( !nextchoice(C) );
                   1504:        /* we could not find any useful combination */
                   1505:        R = zeroseparableprimedecomposition(P,W,V);
                   1506:        return R;
                   1507: }
                   1508: #else
                   1509:
                   1510: /* we only search for useful poly among v[i]+v[j] */
                   1511: def zerosepdec(P,W,V,Ord)
                   1512: {
                   1513:        /* P is GB wrt (W,Ord) */
                   1514:        dp_ord(Ord);
                   1515:        DIM = length(dp_mbase(map(dp_ptod,P,W)));
                   1516:        /* preprocessing */
                   1517:        N = length(W);
                   1518:        C = newvect(N);
                   1519:        C[0] = 1;
                   1520:        Vt = ttttt;
                   1521:        for ( I1 = 0; I1 < N; I1++ )
                   1522:                for ( I2 = I1+1; I2 < N; I2++ ) {
                   1523:                        LF = simp_ff(W[I1]+W[I2]);
                   1524:                        MP = minipoly_sf(P,W,Ord,LF,Vt);
                   1525:                        Factors = map(first,cdr(sffctr(MP)));
                   1526:                        if ( deg(MP,Vt) == DIM ) {
                   1527:                                if ( length(Factors) == 1 )
                   1528:                                        return [P];
                   1529:                                else
                   1530:                                        return zerosepdec_main(P,W,V,Ord,map(subst,Factors,Vt,LF));
                   1531:                        } else if ( length(Factors) > 1 ) {
                   1532:                                R =  zerosepdec_main(P,W,V,Ord,map(subst,Factors,Vt,LF));
                   1533:                                S = [];
                   1534:                                for ( TR = R; TR != []; TR = cdr(TR) )
                   1535:                                        S = append(zerosepdec(car(TR),W,V,Ord),S);
                   1536:                                return S;
                   1537:                        }
                   1538:                }
                   1539:        /* we could not find any useful combination */
                   1540:        R = zeroseparableprimedecomposition(P,W,V);
                   1541:        return R;
                   1542: }
                   1543: #endif
                   1544:
                   1545: def zerosepdec_main(P,W,V,Ord,Factors)
                   1546: {
                   1547:        dp_ord(Ord);
                   1548:        N = length(P);
                   1549:        NFactors = length(Factors);
                   1550:        PS = newvect(length(P),map(dp_ptod,P,W));
                   1551:        for ( I = length(P)-1, Ind = [];I >= 0; I-- )
                   1552:                Ind = cons(I,Ind);
                   1553:        Y= setminus(V,W);
                   1554:        NW = length(W);
                   1555:        NY = length(Y);
                   1556:        ElimV = append(W,Y);
                   1557:        ElimOrd = [[Ord,NW],[0,NY]];
                   1558:        ANS = [];
                   1559:        for ( J = 0; J < NFactors; J++ ) {
                   1560:                Factor = dp_dtop(nf_sfrat(Ind,dp_ptod(Factors[J],W),1,PS)[0],W);
                   1561:                Q = dp_gr_f_main(cons(Factor,P),ElimV,Hom,ElimOrd);
                   1562:                Q = dp_gr_f_main(Q,W,Hom,Ord);
                   1563:                ANS = cons(Q,ANS);
                   1564:        }
                   1565:        return ANS;
                   1566: }
                   1567:
                   1568: def nextchoice(C)
                   1569: {
                   1570:        N = size(C)[0];
                   1571:        for ( I = N-1, Carry = 1; I >= 0; I-- ) {
                   1572:                if ( C[I] ) {
                   1573:                        C[I] = !Carry;
                   1574:                        Carry = !C[I];
                   1575:                } else {
                   1576:                        C[I] = Carry;
                   1577:                        Carry = 0;
                   1578:                }
                   1579:        }
                   1580:        return Carry;
                   1581: }
                   1582:
                   1583: def separableclosure(CP,TargetVSet,VSet)
                   1584:        {
                   1585:        /* We compute a separable ideal <Q> from <P> by         */
                   1586:        /* computing inverse Frobenius map.                     */
                   1587:
                   1588:        Ord=0;
                   1589:
                   1590:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1591:        IndexVector=newvect(NVSet);
                   1592:
                   1593:        /* First we check if <P> is already separable.          */
                   1594:        /* CHECK == 1 if <P> is already separable,              */
                   1595:        /* Otherwise, CHECK is the list of pairs of             */
                   1596:        /* the separable closure sc(m) of the minimal polynomial*/
                   1597:        /* m and the exponent e, i.e. m=sc(m)(t^(q^e)).         */
                   1598:
                   1599:        CHECK=checkseparable(CP,TargetVSet,VSet);
                   1600:
                   1601:        if ( CHECK == 1 )
                   1602:                {
                   1603:                print("This is already a separable ideal.", 2);
                   1604:                return [CP[0],0];
                   1605:                }
                   1606:
                   1607:        print("This is not a separable ideal, so we make its separable closure.", 2);
                   1608:
                   1609:        WSet=makecounterpart(TargetVSet);
                   1610:        Char=setmod_ff()[0];
                   1611:
                   1612:        NewP=CP[0];
                   1613:        EXPVECTOR=newvect(NVSet);
                   1614:        CHECKEXPVECTOR=newvect(NVSet);
                   1615:
                   1616:        for (I=0;I<NVSet;I++)
                   1617:                {
                   1618:                EXPVECTOR[I]=CHECK[NVSet-I-1][0];
                   1619:                CHECKEXPVECTOR[I]=deg(CHECK[NVSet-I-1][1],TargetVSet[I]);
                   1620:
                   1621:                POW=Char^CHECK[NVSet-I-1][0];
                   1622:
                   1623:                AddPoly=TargetVSet[I]^POW-WSet[I];
                   1624:                /*SepClosure=subst(CHECK[I][0],TargetVSet[I],WSet[I]);*/
                   1625:
                   1626:                NewP=cons(AddPoly,NewP);
                   1627:                }
                   1628:
                   1629:        NewOrder=[[Ord,NVSet],[Ord,NVSet]];
                   1630:        XSet=append(TargetVSet,WSet);
                   1631:        YSet=append(VSet,WSet);
                   1632:
                   1633:        NewG=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                   1634:
                   1635:        NWSet=setminus(YSet,TargetVSet);
                   1636:
                   1637:        Q=elimination(NewG,NWSet);
                   1638:
                   1639:        NQ=length(Q);
                   1640:
                   1641:        ANS=[];
                   1642:        for (I=NQ-1;I>=0;I--)
                   1643:                {
                   1644:                Poly=Q[I];
                   1645:                for (J=0;J<NVSet;J++)
                   1646:                        {
                   1647:                        Poly=subst(Poly,WSet[J],TargetVSet[J]);
                   1648:                        }
                   1649:                ANS=cons(Poly,ANS);
                   1650:                }
                   1651:        return [ANS,EXPVECTOR,CHECKEXPVECTOR];
                   1652:        }
                   1653:
                   1654: def convertdivisor(P,TargetVSet,VSet,ExVector)
                   1655:        {
                   1656:        /* We compute a corresponding ideal <Q> from <P> by     */
                   1657:        /* computing Frobenius map.                             */
                   1658:
                   1659:        if (ExVector == 0 )
                   1660:                {
                   1661:                return P;
                   1662:                }
                   1663:
                   1664:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1665:        WSet=makecounterpart(TargetVSet);
                   1666:        Char=setmod_ff()[0];
                   1667:        Ord=0;
                   1668:
                   1669:        NewP=P;
                   1670:
                   1671:        for (I=0;I<NVSet;I++)
                   1672:                {
                   1673:                POW=Char^ExVector[I];
                   1674:
                   1675:                AddPoly=TargetVSet[I]-WSet[I]^POW;
                   1676:                /*SepClosure=subst(CHECK[I][0],TargetVSet[I],WSet[I]);*/
                   1677:
                   1678:                NewP=cons(AddPoly,NewP);
                   1679:                }
                   1680:
                   1681:        NewOrder=[[Ord,NVSet],[Ord,NVSet]];
                   1682:
                   1683:        XSet=append(TargetVSet,WSet);
                   1684:        YSet=append(VSet,WSet);
                   1685:
                   1686:        NewG=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                   1687:
                   1688:        NWSet=setminus(YSet,TargetVSet);
                   1689:
                   1690:        Q=elimination(NewG,NWSet);
                   1691:
                   1692:        NQ=length(Q);
                   1693:
                   1694:        ANS=[];
                   1695:        for (I=NQ-1;I>=0;I--)
                   1696:                {
                   1697:                Poly=Q[I];
                   1698:                for (J=0;J<NVSet;J++)
                   1699:                        {
                   1700:                        Poly=subst(Poly,WSet[J],TargetVSet[J]);
                   1701:                        }
                   1702:                ANS=cons(Poly,ANS);
                   1703:                }
                   1704:        return ANS;
                   1705:        }
                   1706:
                   1707:
                   1708: def findgeneric(P,TargetVSet,VSet)
                   1709:        {
                   1710:        /* The number of trials is set as Trails. */
                   1711:        NTargetVSet=length(TargetVSet);
                   1712:        MNumber=0;
                   1713:        /* Trials=100;*/
                   1714:
                   1715:        if ( Trials == 0 )
                   1716:                Trials = 2;
                   1717:
                   1718:        Lineardimension=lineardimension(P,TargetVSet);
                   1719:        NewVar=newt;
                   1720:        Count=0;
                   1721:        Ord=0;
                   1722:
                   1723: #if 0
                   1724:        while(Count < Trials )
                   1725:                {
                   1726:                Candidate=0;
                   1727:                MNumber=MNumber+1;
                   1728:
                   1729:                MAGIC=makemagic(TargetVSet,MNumber);
                   1730:
                   1731:                for (I=0;I<NTargetVSet;I++)
                   1732:                        {
                   1733:                        Candidate=Candidate+MAGIC[I]*TargetVSet[I];
                   1734:                        }
                   1735:                MinPoly=minipoly_sf(P,TargetVSet,Ord,Candidate,NewVar);
                   1736:                Deg=deg(MinPoly,NewVar);
                   1737:                if ( Deg == Lineardimension )
                   1738:                        {
                   1739:                        return [Candidate,MinPoly,NewVar];
                   1740:                        }
                   1741:                Count=Count+1;
                   1742:                }
                   1743: #else
                   1744:        YSet = setminus(VSet,TargetVSet);
                   1745:        NYSet = length(YSet);
                   1746:        Eval = newvect(NYSet);
                   1747:        Q1 = field_order_ff()-1;
                   1748:        HM = hmlist(P,TargetVSet,Ord);
                   1749:        for ( Count = 0; Count < Trials; Count++ ) {
                   1750:                Candidate = ptosfp(2)*TargetVSet[0];
                   1751:                Candidate = 0;
                   1752:                for ( I = 0; I < NTargetVSet; I++ )
                   1753:                        Candidate += random_ff()*TargetVSet[I];
                   1754:                do {
                   1755:                        for ( I = 0; I < NYSet; I++ )
                   1756:                                Eval[I] = random()%Q1;
                   1757:                } while ( !valid_modulus_sfrat(HM,YSet,Eval) );
                   1758:                P0 = map(eval_sfrat,P,YSet,Eval);
                   1759:                MinPoly0 = minipoly_sf(P0,TargetVSet,Ord,Candidate,NewVar);
                   1760:                Deg = deg(MinPoly0,NewVar);
                   1761:                if ( Deg == Lineardimension ) {
                   1762:                        MinPoly=minipoly_sf(P,TargetVSet,Ord,Candidate,NewVar);
                   1763:                        if ( deg(MinPoly,NewVar) != Deg )
                   1764:                                error("findgeneric : cannot happen");
                   1765:                        return [Candidate,MinPoly,NewVar];
                   1766:                }
                   1767:        }
                   1768: #endif
                   1769:        print("Extend the ground field. ",2);
                   1770:        error();
                   1771:        }
                   1772:
                   1773: def makemagic(VSet,MNumber)
                   1774:        {
                   1775:        NVSet=length(VSet);
                   1776:        MAGIC=[1];
                   1777:        for (I=1;I<NVSet;I++)
                   1778:                {
                   1779:                U=ptosfp(MNumber^I);
                   1780:                MAGIC=append(MAGIC,[U]);
                   1781:                }
                   1782:        return MAGIC;
                   1783:        }
                   1784:
                   1785: #if 0
                   1786: def zerogenericprimedecomposition(CP,MinP,TargetVSet,VSet)
                   1787:        {
                   1788:        P=CP[0];
                   1789:
                   1790:        FACTORS=sffctr(MinP);
                   1791:        NFACTORS=length(FACTORS);
                   1792:
                   1793:        if ( NFACTORS == 2 )
                   1794:                {
                   1795:                return [P];
                   1796:                }
                   1797:
                   1798:        ANS=[];
                   1799:
                   1800:        for (I=1;I<NFACTORS;I++)
                   1801:                {
                   1802:                AddPoly=NFACTORS[I][0];
                   1803:                NewP=cos(AddPoly,P);
                   1804:                NewG=dp_gr_f_main(NewP,TargetVSet,Hom,Ord);
                   1805:                ANS=cons(NewG,ANS);
                   1806:                }
                   1807:        return ANS;
                   1808:        }
                   1809: #endif
                   1810:
                   1811:
                   1812: def lineardimension(P,VSet)
                   1813:        {
                   1814:        Ord=0;
                   1815:
                   1816:        PP=dp_gr_f_main(P,VSet,Hom,Ord);
                   1817:        dp_ord(Ord);
                   1818:        Dimension=length(dp_mbase(map(dp_ptod,PP,VSet)));
                   1819:        return Dimension;
                   1820:        }
                   1821:
                   1822: def checkgeneric(CP,TargetVSet,VSet)
                   1823:        {
                   1824:        Dimension=lineardimension(CP[0],TargetVSet);
                   1825:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1826:        Flag=0;
                   1827:
                   1828:        for (I=0;I<NVSet;I++)
                   1829:                {
                   1830:                MinP=CP[1][I];
                   1831:
                   1832:                if ( deg(MinP,TargetVSet[NVSet-I-1]) == Dimension )
                   1833:                        {
                   1834:                        return [1,MinP];
                   1835:                        }
                   1836:                }
                   1837:        return 0;
                   1838:        }
                   1839:
                   1840: def checkseparable(CP,TargetVSet,VSet)
                   1841:        {
                   1842:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1843:        EXPVector=newvect(NVSet);
                   1844:        Flag=1;
                   1845:
                   1846:        for (I=0;I<NVSet;I++)
                   1847:                {
                   1848:                MinP=CP[1][I];
                   1849:                CHECK=checkseparablepoly(MinP,TargetVSet[NVSet-I-1]);
                   1850:                if ( CHECK[0] != 0 )
                   1851:                        {
                   1852:                        Flag = 0;
                   1853:                        }
                   1854:                EXPVector[I]=CHECK;
                   1855:                }
                   1856:        if ( Flag == 0 )
                   1857:                {
                   1858:                return EXPVector;
                   1859:                }
                   1860:        return 1;
                   1861:        }
                   1862:
                   1863: def checkseparablepoly(F,V)
                   1864:        {
                   1865:        P = characteristic_ff();
                   1866:        E = 0;
                   1867:        Vt = newt;
                   1868:        while ( 1 ) {
                   1869:                if ( diff(F,V) != 0 )
                   1870:                        return [E,F];
                   1871:                T = srem(F,V^P-Vt,V);
                   1872:                F = subst(T,Vt,V);
                   1873:                E++;
                   1874:                }
                   1875:        }
                   1876:
                   1877: def extcont(P,V,Ord)
                   1878:        {
                   1879:        /* We assume P is a Groebner Basis w.r.t. Ord.          */
                   1880:        /* We compute a polynomial f such that                  */
                   1881:        /* \sqrt{<P>}=\sqrt{<P>+<f>}\cap \sqrt{(<P>)^{ec}}      */
                   1882:        /* by B.W. Proposition 8.96.                            */
                   1883:        /* Remark: The square free part of f is also OK.        */
                   1884:
                   1885:        dp_ord(Ord);
                   1886:        HC = map(dp_hc,map(dp_ptod,P,V));
                   1887:        LCM = car(HC);
                   1888:        for ( T = cdr(HC); T != []; T = cdr(T) )
                   1889:                LCM = lcm_sfrat(LCM,car(T));
                   1890:        return LCM;
                   1891:        }
                   1892:
                   1893: def first(A)
                   1894: {
                   1895:        return A[0];
                   1896: }
                   1897:
                   1898: def set_union(A,B)
                   1899: {
                   1900:        for ( T = A; T != []; T = cdr(T) )
                   1901:                B = insert_element(car(T),B);
                   1902:        return B;
                   1903: }
                   1904:
                   1905: def insert_element(E,A)
                   1906: {
                   1907:        for ( T = A; T != []; T = cdr(T) )
                   1908:                if ( E == car(T) )
                   1909:                        break;
                   1910:        if ( T == [] )
                   1911:                return cons(E,A);
                   1912:        else
                   1913:                return A;
                   1914: }
                   1915:
                   1916: def extcont_factor(P,V,Ord)
                   1917:        {
                   1918:        /* We assume P is a Groebner Basis w.r.t. Ord.          */
                   1919:        /* We compute a polynomial f such that                  */
                   1920:        /* \sqrt{<P>}=\sqrt{<P>+<f>}\cap \sqrt{(<P>)^{ec}}      */
                   1921:        /* by B.W. Proposition 8.96.                            */
                   1922:        /* Remark: The square free part of f is also OK.        */
                   1923:
                   1924:        dp_ord(Ord);
                   1925:        HC = map(dp_hc,map(dp_ptod,P,V));
                   1926:        F = [];
                   1927:        for ( T = HC; T != []; T = cdr(T) ) {
                   1928:                F1 = map(first,cdr(sffctr(car(T))));
                   1929:                F = set_union(F1,F);
                   1930:        }
                   1931:        return F;
                   1932:        }
                   1933:
                   1934: def contraction(P,V,W)
                   1935:        {
                   1936:        /* We assume P is a Groebner Basis w.r.t. Ord.          */
                   1937:        /* We compute the contraction <P>^{c} by                */
                   1938:        /*  <P>^c=(<G>:f^\infty)                                */
                   1939:        /* by B.W. Proposition 8.91.                            */
                   1940:        /* This procedure is called by zeroprimedecomposition.  */
                   1941:        /* So, P is supposed to be a GB w.r.t. DRL.             */
                   1942:
                   1943:        Ord=0;
                   1944:        YSet=setminus(W,V);
                   1945:
                   1946:        Ord1 = [[Ord,length(V)],[0,length(YSet)]];
                   1947:        GP1 = dp_gr_f_main(P,W,Hom,Ord1);
                   1948:
                   1949:        Factor = extcont_factor(GP1,V,Ord);
                   1950:        for ( F = 1, T = Factor; T != []; T = cdr(T) )
                   1951:                F *= car(T);
                   1952:        Vt = newt;
                   1953:
                   1954:        G = dp_gr_f_main(cons(1-Vt*F,P),cons(Vt,W),0,[[0,1],[Ord,length(W)]]);
                   1955:        R = [];
                   1956:        for ( T = G; T != []; T = cdr(T) )
                   1957:                if ( !member(Vt,vars(car(T))) )
                   1958:                        R = cons(car(T),R);
                   1959:        return [R,F];
                   1960:        }
                   1961:
                   1962: def checkgeneric2(LIST)
                   1963:        {
                   1964:        NList=size(LIST)[0];
                   1965:
                   1966:        FLAG=0;
                   1967:
                   1968:        for (I=0;I<NList;I++)
                   1969:                {
                   1970:                if ( LIST[I] > 1 )
                   1971:                        {
                   1972:                        FLAG=FLAG+1;
                   1973:                        }
                   1974:                }
                   1975:
                   1976:        if (FLAG < 2 )
                   1977:                {
                   1978:                return 1;
                   1979:                }
                   1980:        return 0;
                   1981:        }
                   1982:
                   1983: #if 0
                   1984: def checkseparablepoly(P,V)
                   1985:        {
                   1986:        TestP=P;
                   1987:        CHECK=diff(TestP,V);
                   1988:        Count=0;
                   1989:
                   1990:        while ( CHECK !=0 )
                   1991:                {
                   1992:                if  ( deg(TestP,V) != 0 )
                   1993:                        {
                   1994:                        break;
                   1995:                        }
                   1996:                TestP=pdivide(TestP);
                   1997:                CHECK=diff(TestP,V);
                   1998:                Count=Count+1;
                   1999:                }
                   2000:
                   2001:        return [TestP,Count];
                   2002:        }
                   2003:
                   2004: def pdivide(F,V)
                   2005:        {
                   2006:        Char=setmod_ff()[0];
                   2007:        TestP=P;
                   2008:
                   2009:        Deg=ideg(TestP,V);
                   2010:        DegP=idiv(Deg,Char);
                   2011:
                   2012:        if ( irem(Deg,Char) != 0 )
                   2013:                {
                   2014:                error;
                   2015:                }
                   2016:        ANS=0;
                   2017:
                   2018:        for (I=O;I<DegP;I++)
                   2019:                {
                   2020:                TempDeg=I*Char;
                   2021:                ANS=ANS+coeff(TestP,V,TempDeg)*X^I;
                   2022:                }
                   2023:        return ANS;
                   2024:        }
                   2025: #endif
                   2026:
                   2027:
                   2028: def convsf(PP,VSet,Ord,Flag)
                   2029:        {
                   2030:        /* Flag = 0 or 1                                */
                   2031:        /* If Flag = 1, we compute the intersection     */
                   2032:        /* of the Galois orbit.                         */
                   2033:
                   2034:        CHECK=checkgaloisorbit(PP,VSet,Ord,Flag);
                   2035:
                   2036:        NewPP=CHECK[0];
                   2037:
                   2038:        ANS=[];
                   2039:
                   2040:        NPP=length(NewPP);
                   2041:
                   2042:        for (I=0;I<NPP;I++)
                   2043:                {
                   2044:                NewComp=convertsmallfield(CHECK[Flag][I],VSet,Ord);
                   2045:                ANS=cons(NewComp,ANS);
                   2046:                }
                   2047:        return ANS;
                   2048:        }
                   2049:
                   2050: def convertsmallfield(PP,VSet,Ord)
                   2051:        {
                   2052:        dp_ord(Ord);
                   2053:        NVSet=length(VSet);
                   2054:        Char=setmod_ff()[0];
                   2055:        ExtDeg=deg(setmod_ff()[1],x);
                   2056:
                   2057:        NewV=pg;
                   2058:        MPP=map(monic_hc,PP,VSet);
                   2059:        MPP=map(sfptopsfp,MPP,NewV);
                   2060:
                   2061:        MinPoly=subst(setmod_ff()[1],x,NewV);
                   2062:        XSet=cons(NewV,VSet);
                   2063:
                   2064:        Ord1=[[0,1],[Ord,NVSet]];
                   2065:
                   2066:        /* setmod_ff(Char,1);*/
                   2067:
                   2068:        NewP=dp_gr_mod_main(cons(MinPoly,MPP),XSet,0,Char,Ord1);
                   2069:
                   2070:        ANS=elimination(NewP,VSet);
                   2071:
                   2072:        /* setmod_ff(Char,ExtDeg);*/
                   2073:
                   2074:        return ANS;
                   2075:        }
                   2076:
                   2077: def checkgaloisorbit(PP,VSet,Ord,Flag)
                   2078:        {
                   2079:        NPP=length(PP);
                   2080:        TmpPP=PP;
                   2081:        ExtDeg=deg(setmod_ff()[1],x);
                   2082:
                   2083:        ANS=[];
                   2084:        BNS=[];
                   2085:
                   2086:        while (TmpPP != [] )
                   2087:                {
                   2088:                TestP=car(TmpPP);
                   2089:                Dim=TestP[1];
                   2090:                TmpPP=cdr(TmpPP);
                   2091:                NewP=TestP[0];
                   2092:
                   2093:                ANS=cons(TestP[0],ANS);
                   2094:
                   2095:                for (J=1;J<ExtDeg;J++)
                   2096:                        {
                   2097:                        G1=map(sf_galois_action,TestP[0],J);
                   2098:
                   2099:                        if ( setminus(G1,TestP[0]) == [] )
                   2100:                                {
                   2101:                                break;
                   2102:                                }
                   2103:                        if (Flag == 1 )
                   2104:                                {
                   2105:                                NewP=ideal_intersection_sfrat(NewP,G1,VSet);
                   2106:                                }
                   2107:                        TmpPP=deletecomponent(TmpPP,[G1,Dim]);
                   2108:                        }
                   2109:                BNS=cons(NewP,BNS);
                   2110:
                   2111:                }
                   2112:        return [ANS,BNS];
                   2113:        }
                   2114:
                   2115: def deletecomponent(PP,G)
                   2116:        {
                   2117:        TmpPP=PP;
                   2118:
                   2119:        while( TmpPP !=[] )
                   2120:                {
                   2121:                Test=car(TmpPP)[0];
                   2122:
                   2123:                if ( setminus(Test,G[0]) == [] )
                   2124:                        {
                   2125:                        ANS=setminus(PP,[G]);
                   2126:                        return ANS;
                   2127:                        }
                   2128:
                   2129:                TmpPP=cdr(TmpPP);
                   2130:                }
                   2131:        error();
                   2132:        }
                   2133:
                   2134:
                   2135: def pfctr(F)
                   2136: {
                   2137:        if ( type(F) == 1 )
                   2138:                return [[F,1]];
                   2139:        P = characteristic_ff();
                   2140:        E = extdeg_ff();
                   2141:        F = sfptop(F);
                   2142:        check_coef(F,P);
                   2143:        D = modfctr(F,P);
                   2144:        setmod_ff(P,E);
                   2145:        return map(mapsf_first,D);
                   2146: }
                   2147:
                   2148: def check_coef(F,P)
                   2149: {
                   2150:        V = vars(F);
                   2151:        D = dp_ptod(F,V);
                   2152:        for ( T = D; T; T = dp_rest(T) )
                   2153:                if ( dp_hc(T) >= P )
                   2154:                        error("invalid coef");
                   2155: }
                   2156:
                   2157: def mapsf_first(D)
                   2158: {
                   2159:        return [ptosfp(D[0]),D[1]];
                   2160: }
                   2161:
                   2162: def partial_decomp(B,V)
                   2163: {
                   2164:        T0 = time();
                   2165:        if ( ParallelMinipoly ) {
                   2166:                map(ox_cmo_rpc,ParallelMinipoly,"setmod_ff",characteristic_ff(),extdeg_ff());
                   2167:                map(ox_pop_cmo,ParallelMinipoly);
                   2168:        }
                   2169:        B = map(ptosfp,B);
                   2170:        B = dp_gr_f_main(B,V,0,0);
                   2171:        R = partial_decomp0(B,V,length(V)-1);
                   2172:        if ( PartialDecompByLex ) {
                   2173:                R0 = [];
                   2174:                for ( TR = R; TR != []; TR = cdr(TR) ) {
                   2175:                        T = car(TR);
                   2176:                        S = dp_gr_f_main(T[0],V,0,0);
                   2177:                        R0 = cons([S,T[1]],R0);
                   2178:                }
                   2179:                R = reverse(R0);
                   2180:        }
                   2181:        T_PD += time()[3]-T0[3];
                   2182:        return R;
                   2183: }
                   2184:
                   2185: def setintersection(A,B)
                   2186: {
                   2187:        for ( L = []; A != []; A = cdr(A) )
                   2188:                if ( member(car(A),B) )
                   2189:                        L = cons(car(A),L);
                   2190:        return L;
                   2191: }
                   2192:
                   2193: /* returns [[Plist,Mlist],...] */
                   2194:
                   2195: def partial_decomp0(B,V,I)
                   2196: {
                   2197:        N = length(V);
                   2198:        if ( I < 0 )
                   2199:                return [[B,[]]];
                   2200:        Ord = PartialDecompByLex ? [[0,I],[2,N-I]] : 0;
                   2201: #if 0
                   2202:        if ( setminus(vars(B),V) == [] )
                   2203:                B = fglm_sf_0dim(B,V,Ord0,Ord);
                   2204:        else
                   2205: #endif
                   2206:                B = dp_gr_f_main(B,V,0,Ord);
                   2207:        if ( type(B[0]) == 1 )
                   2208:                return [];
                   2209:        if ( !zero_dim(B,V,Ord) )
                   2210:                error("non zero-dimensional ideal");
                   2211:        /* XXX */
                   2212:        Vt = ttttt;
                   2213:        VI = V[I];
                   2214:        if ( PartialDecompByLex ) {
                   2215:                for ( J = 0, W = V; J < I; J++ )
                   2216:                        W = cdr(W);
                   2217:                VW = setminus(V,W);
                   2218:                for ( Bw = [], T = B; T != []; T = cdr(T) )
                   2219:                        if ( setintersection(vars(car(T)),VW) == [] )
                   2220:                                Bw = cons(car(T),Bw);
                   2221:                MI = minipoly_sf(Bw,W,2,VI,Vt);
                   2222:        } else
                   2223:                MI = minipoly_sf(B,V,0,VI,Vt);
                   2224:        MIF = sffctr(MI);
                   2225:        /* if MI is irreducible, then process the next variable */
                   2226:        if ( length(MIF) == 2 && MIF[1][1] == 1 ) {
                   2227:                L = partial_decomp0(B,V,I-1);
                   2228:                R = [];
                   2229:                for ( S = L; S != []; S = cdr(S) ) {
                   2230:                        L = car(S);
                   2231:                        R = cons([L[0],cons(subst(MI,Vt,VI),L[1])],R);
                   2232:                }
                   2233:                return R;
                   2234:        }
                   2235:
                   2236:        /* for nf computation */
                   2237:        Ord1 = PartialDecompByLex ? 2 : [[0,1],[0,N]];
                   2238:        Len = length(B);
                   2239:        PS = newvect(Len+1);
                   2240:        dp_ord(Ord1);
                   2241:        XV = cons(Vt,V);
                   2242:        for ( J = 0, T = cons(Vt-VI,B); T != []; T = cdr(T), J++ )
                   2243:                PS[J] = dp_ptod(car(T),XV);
                   2244:        for ( J = 0, GI = []; J <= Len; J++ )
                   2245:                GI = cons(J,GI);
                   2246:        if ( PartialDecompByLex )
                   2247:                GI = reverse(GI);
                   2248:
                   2249:        R = [];
                   2250:        for ( T = MIF; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2251:                Mt = car(car(T));
                   2252:                if ( type(Mt) == 1 )
                   2253:                        continue;
                   2254:                dp_ord(Ord1);
                   2255:                NfMt = dp_dtop(nf_sfrat(GI,dp_ptod(Mt,XV),1,PS)[0],XV);
                   2256:                if ( NfMt )
                   2257:                        B1 = dp_gr_f_main(cons(NfMt,B),V,0,Ord);
                   2258:                else
                   2259:                        B1 = B;
                   2260:                Rt = partial_decomp0(B1,V,I-1);
                   2261:                for ( S = Rt; S != []; S = cdr(S) ) {
                   2262:                        L = car(S);
                   2263:                        R = cons([L[0],cons(subst(Mt,Vt,VI),L[1])],R);
                   2264:                }
                   2265:        }
                   2266:        return R;
                   2267: }
                   2268:
                   2269:
                   2270: /* G is a gb wrt (V,O) */
                   2271:
                   2272: def minipoly_sf(G,V,O,F,V0)
                   2273: {
                   2274:        T0 = time();
                   2275:        Vc = cons(V0,setminus(vars(G),V));
                   2276:        if ( ParallelMinipoly ) {
                   2277:                Proc0 = ParallelMinipoly[0];
                   2278:                Proc1 = ParallelMinipoly[1];
                   2279:                if ( length(Vc) == 1 ) {
                   2280:                        ox_rpc(Proc0,"minipoly_sf_by_buchberger",G,V,O,F,V0,1);
                   2281:                        ox_rpc(Proc1,"minipoly_sf_0dim",G,V,O,F,V0,1);
                   2282:                        map(ox_get,ParallelMinipoly);
                   2283:                        /* 258=SM_popSerializedLocalObject */
                   2284:                        map(ox_push_cmd,ParallelMinipoly,258);
                   2285:                        F = ox_select(ParallelMinipoly);
                   2286:                        MP = ox_get(F[0]);
                   2287:                        if ( F[0] == Proc0 ) {
                   2288:                                if ( length(F) == 1 )
                   2289:                                        B_Win++;
                   2290:                                else
                   2291:                                        ox_get(Proc1);
                   2292:                        } else {
                   2293:                                if ( length(F) == 1 )
                   2294:                                        D_Win++;
                   2295:                                else
                   2296:                                        ox_get(Proc0);
                   2297:                        }
                   2298:                        ox_reset(Proc0);
                   2299:                        ox_reset(Proc1);
                   2300:                } else if ( length(Vc) == 2 ) {
                   2301:                        ox_rpc(Proc0,"minipoly_sf_by_buchberger",G,V,O,F,V0,1);
                   2302:                        ox_rpc(Proc1,"minipoly_sfrat",G,V,O,F,V0,1);
                   2303:                        map(ox_get,ParallelMinipoly);
                   2304:                        /* 258=SM_popSerializedLocalObject */
                   2305:                        map(ox_push_cmd,ParallelMinipoly,258);
                   2306:                        F = ox_select(ParallelMinipoly);
                   2307:                        MP = ox_get(F[0]);
                   2308:                        if ( F[0] == Proc0 ) {
                   2309:                                if ( length(F) == 1 )
                   2310:                                        B_Win++;
                   2311:                                else
                   2312:                                        ox_get(Proc1);
                   2313:                        } else {
                   2314:                                if ( length(F) == 1 )
                   2315:                                        D_Win++;
                   2316:                                else
                   2317:                                        ox_get(Proc0);
                   2318:                        }
                   2319:                        ox_reset(Proc0);
                   2320:                        ox_reset(Proc1);
                   2321:                } else
                   2322:                        MP = minipoly_sf_by_buchberger(G,V,O,F,V0,0);
                   2323:        } else if ( BuchbergerMinipoly )
                   2324:                MP = minipoly_sf_by_buchberger(G,V,O,F,V0,0);
                   2325:        else {
                   2326:                if ( length(Vc) == 1 )
                   2327:                        MP = minipoly_sf_0dim(G,V,O,F,V0,0);
                   2328:                else if ( length(Vc) == 2 )
                   2329:                        MP = minipoly_sfrat(G,V,O,F,V0,0);
                   2330:                else
                   2331:                        MP = minipoly_sf_by_buchberger(G,V,O,F,V0,0);
                   2332:        }
                   2333:        T_MP += time()[3]-T0[3];
                   2334:        return MP;
                   2335: }
                   2336:
                   2337: def minipoly_sf_by_buchberger(G,V,O,F,V0,Server)
                   2338: {
                   2339:        if ( Server )
                   2340:                ox_sync(0);
                   2341:        Vc = cons(V0,setminus(vars(G),V));
                   2342:        Gf = cons(ptosfp(V0-F),G);
                   2343:        Vf = append(V,Vc);
                   2344:        Gelim = dp_gr_f_main(Gf,Vf,1,[[0,length(V)],[0,length(Vc)]]);
                   2345:        for ( Gc = [], T = Gelim; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2346:                Vt = setminus(vars(car(T)),Vc);
                   2347:                if ( Vt == [] )
                   2348:                        Gc = cons(car(T),Gc);
                   2349:        }
                   2350:        Gt = dp_gr_f_main(Gc,Vc,1,[[0,1],[0,length(Vc)-1]]);
                   2351:        Pmin = car(Gt); Dmin = deg(Pmin,V0);
                   2352:        for ( T = cdr(Gt); T != []; T = cdr(T) ) {
                   2353:                Dt = deg(car(T),V0);
                   2354:                if ( Dt < Dmin ) {
                   2355:                        Pmin = car(T); Dmin = Dt;
                   2356:                }
                   2357:        }
                   2358:        Cont = sfcont(Pmin,V0);
                   2359:        return sdiv(Pmin,Cont);
                   2360: }
                   2361:
                   2362: def minipoly_sf_0dim(G,V,O,F,V0,Server)
                   2363: {
                   2364:        if ( Server )
                   2365:                ox_sync(0);
                   2366:        N = length(V);
                   2367:        Len = length(G);
                   2368:        dp_ord(O);
                   2369:        PS = newvect(Len);
                   2370:        for ( I = 0, T = G; T != []; T = cdr(T), I++ )
                   2371:                PS[I] = dp_ptod(car(T),V);
                   2372:        for ( I = Len-1, HL = []; I >= 0; I-- )
                   2373:                HL = cons(dp_ht(PS[I]),HL);
                   2374:        for ( I = Len - 1, GI = []; I >= 0; I-- )
                   2375:                GI = cons(I,GI);
                   2376:        MB = dp_mbase(HL); DIM = length(MB); UT = newvect(DIM);
                   2377:        U = dp_ptod(ptosfp(F),V);
                   2378:        U = dp_nf_f(GI,U,PS,1);
                   2379:        for ( I = 0; I < DIM; I++ )
                   2380:                UT[I] = [MB[I],dp_nf_f(GI,U*MB[I],PS,1)];
                   2381:
                   2382:        T = dp_ptod(ptosfp(1),[V0]);
                   2383:        TT = dp_ptod(ptosfp(1),V);
                   2384:        G = H = [[TT,T]];
                   2385:
                   2386:        for ( I = 1; ; I++ ) {
                   2387:                if ( dp_gr_print() )
                   2388:                        print(".",2);
                   2389:                T = dp_ptod(ptosfp(V0^I),[V0]);
                   2390:                TT = dp_nf_tab_f(H[0][0],UT);
                   2391:                H = cons([TT,T],H);
                   2392:                L = dp_lnf_f([TT,T],G);
                   2393:                if ( !L[0] ) {
                   2394:                        if ( dp_gr_print() )
                   2395:                                print("");
                   2396:                        return dp_dtop(L[1],[V0]); /* XXX */
                   2397:                } else
                   2398:                        G = insert(G,L);
                   2399:        }
                   2400: }
                   2401:
                   2402: #if 1
                   2403: def minipoly_sf_rat(G,V,F,V0)
                   2404: {
                   2405:        Vc = setminus(vars(G),V);
                   2406:        Gf = cons(V0-F,G);
                   2407:        Vf = append(V,[V0]);
                   2408:        G3 = dp_gr_f_main(map(ptosfp,Gf),Vf,0,3);
                   2409:        for ( T = G3; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2410:                Vt = setminus(vars(car(T)),Vc);
                   2411:                if ( Vt == [V0] )
                   2412:                        return car(T);
                   2413:        }
                   2414: }
                   2415:
                   2416: def minipoly_mod(G,V,Mod,F,V0)
                   2417: {
                   2418:        Vc = setminus(vars(G),V);
                   2419:        Gf = cons(V0-F,G);
                   2420:        Vf = append(V,[V0]);
                   2421:        G3 = dp_gr_mod_main(Gf,Vf,1,Mod,3);
                   2422:        for ( T = G3; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2423:                Vt = setminus(vars(car(T)),Vc);
                   2424:                if ( Vt == [V0] )
                   2425:                        return car(T);
                   2426:        }
                   2427: }
                   2428: #endif
                   2429:
                   2430: /* find N/D s.t. F = N/D mod V^(2M), deg(N),deg(D)<M */
                   2431:
                   2432: def pade(F,M)
                   2433: {
                   2434:        V = var(F);
                   2435:        A = newvect(M);
                   2436:        D = 0;
                   2437:        for ( I = 0; I < M; I++ ) {
                   2438:                A[I] = strtov("b"+rtostr(I));
                   2439:                D += A[I]*V^I;
                   2440:        }
                   2441:        T = F*D;
                   2442:        M2 = M*2;
                   2443:        R = [];
                   2444:        for ( I = M; I < M2; I++ )
                   2445:                R = cons(coef(T,I,V),R);
                   2446: }
                   2447:
                   2448: def minipoly_sfrat(G0,V,O,P,V0,Server)
                   2449: {
                   2450:        if ( Server )
                   2451:                ox_sync(0);
                   2452:        if ( !zero_dim(hmlist(G0,V,O),V,O) )
                   2453:                error("minipoly_sfrat : ideal is not zero-dimensional!");
                   2454:
                   2455:        G1 = cons(V0-P,G0);
                   2456:        if ( type(O) <= 1 )
                   2457:                O1 = [[0,1],[O,length(V)]];
                   2458:        else
                   2459:                O1 = cons([0,1],O);
                   2460:        V1 = cons(V0,V);
                   2461:        W = append(V,[V0]);
                   2462:        Vc = setminus(vars(G0),V);
                   2463:
                   2464:        N = length(V1);
                   2465:        dp_ord(O1);
                   2466:        HM = hmlist(G1,V1,O1);
                   2467:        MB = dp_mbase(map(dp_ptod,HM,V1));
                   2468:        dp_ord(O);
                   2469:
                   2470:        Nc = length(Vc);
                   2471:        Eval = newvect(Nc);
                   2472:
                   2473:        /* heristic lower bound of deg(MP) */
                   2474:        Q1 = field_order_ff()-1;
                   2475:        do {
                   2476:                for ( I = 0; I < Nc; I++ )
                   2477:                        Eval[I] = random()%Q1;
                   2478:        } while ( !valid_modulus_sfrat(HM,Vc,Eval) );
                   2479:        G0E = map(eval_sfrat,G0,Vc,Eval);
                   2480:        P0 = eval_sfrat(P,Vc,Eval);
                   2481:        MP = minipoly_sf(G0E,V,O,P0,V0);
                   2482:        DMP = deg(MP,V0);
                   2483:
                   2484:        for ( I = 0; I < Nc; I++ )
                   2485:                Eval[I] = 0;
                   2486:        while ( 1 ) {
                   2487:                if ( valid_modulus_sfrat(HM,Vc,Eval) ) {
                   2488:                        G0E = map(eval_sfrat,G0,Vc,Eval);
                   2489:                        P0 = eval_sfrat(P,Vc,Eval);
                   2490:                        MP = minipoly_sf(G0E,V,O,P0,V0);
                   2491:                        D = deg(MP,V0);
                   2492:                        if ( D >= DMP ) {
                   2493:                                DMP = D;
                   2494:                                for ( TL = [], MPT = 0, J = 0; J <= D; J++ ) {
                   2495:                                        TL = cons(V0^J,TL);
                   2496:                                        MPT += car(TL);
                   2497:                                }
                   2498:                                NF = gennf_sfrat(G1,TL,V1,O1,V0,1)[0];
                   2499:                                R = tolex_sfrat_main(V1,O1,NF,[MPT],Vc,Eval,MB);
                   2500:                                if ( R )
                   2501:                                        return sdiv(R[0],sfcont(R[0],V0));
                   2502:                        }
                   2503:                }
                   2504:                next_eval_sfrat(Eval);
                   2505:        }
                   2506: }
                   2507:
                   2508: def next_eval_sfrat(Eval)
                   2509: {
                   2510:        N = size(Eval)[0];
                   2511:        for ( I = N-1; I >= 0; I-- )
                   2512:                if ( Eval[I] ) break;
                   2513:        if ( I < 0 ) Eval[N-1] = 1;
                   2514:        else if ( I == 0 ) {
                   2515:                T = Eval[0]; Eval[0] = 0; Eval[N-1] = T+1;
                   2516:        } else {
                   2517:                Eval[I-1]++; T = Eval[I];
                   2518:                for ( J = I; J < N-1; J++ )
                   2519:                        Eval[J] = 0;
                   2520:                Eval[N-1] = T-1;
                   2521:        }
                   2522: }
                   2523:
                   2524: def eval_sfrat(F,V,Eval)
                   2525: {
                   2526:        for ( I = 0; V != []; V = cdr(V), I++ )
                   2527:                F = subst(F,car(V),ptosfp(Eval[I]));
                   2528:        return F;
                   2529: }
                   2530:
                   2531: def valid_modulus_sfrat(HL,Vc,Eval) {
                   2532:        for ( T = HL; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2533:                C = car(T);
                   2534:                for ( S = Vc, I = 0; S != []; S = cdr(S), I++ )
                   2535:                        C = subst(C,car(S),ptosfp(Eval[I]));
                   2536:                if ( !C )
                   2537:                        break;
                   2538:        }
                   2539:        return T == [] ? 1 : 0;
                   2540: }
                   2541:
                   2542: def gennf_sfrat(G,TL,V,O,V0,FLAG)
                   2543: {
                   2544:        N = length(V); Len = length(G); dp_ord(O); PS = newvect(Len);
                   2545:        for ( I = 0, T = G, HL = []; T != []; T = cdr(T), I++ ) {
                   2546:                PS[I] = dp_ptod(car(T),V); HL = cons(dp_ht(PS[I]),HL);
                   2547:        }
                   2548:        for ( I = 0, DTL = []; TL != []; TL = cdr(TL) )
                   2549:                DTL = cons(dp_ptod(car(TL),V),DTL);
                   2550:        for ( I = Len - 1, GI = []; I >= 0; I-- )
                   2551:                GI = cons(I,GI);
                   2552:        T = car(DTL); DTL = cdr(DTL);
                   2553:        H = [nf_sfrat(GI,T,T,PS)];
                   2554:
                   2555:        USE_TAB = (FLAG != 0);
                   2556:        if ( USE_TAB ) {
                   2557:                T0 = time()[0];
                   2558:                MB = dp_mbase(HL); DIM = length(MB);
                   2559:                U = dp_ptod(V0,V);
                   2560:                UTAB = newvect(DIM);
                   2561:                for ( I = 0; I < DIM; I++ ) {
                   2562:                        UTAB[I] = [MB[I],remove_cont_sfrat(nf_sfrat(GI,U*MB[I],1,PS))];
                   2563:                        if ( dp_gr_print() )
                   2564:                                print(".",2);
                   2565:                }
                   2566:                if ( dp_gr_print() )
                   2567:                        print("");
                   2568:                TTAB = time()[0]-T0;
                   2569:        }
                   2570:
                   2571:        T0 = time()[0];
                   2572:        for ( LCM = 1; DTL != []; ) {
                   2573:                if ( dp_gr_print() )
                   2574:                        print(".",2);
                   2575:                T = car(DTL); DTL = cdr(DTL);
                   2576:                if ( L = search_redble(T,H) ) {
                   2577:                        DD = dp_subd(T,L[1]);
                   2578:                        if ( USE_TAB && (DD == U) ) {
                   2579:                                NF = nf_tab_sfrat(L[0],UTAB);
                   2580:                                NF = [NF[0],dp_hc(L[1])*NF[1]*T];
                   2581:                        } else
                   2582:                                NF = nf_sfrat(GI,L[0]*dp_subd(T,L[1]),dp_hc(L[1])*T,PS);
                   2583:                } else
                   2584:                        NF = nf_sfrat(GI,T,T,PS);
                   2585:                NF = remove_cont_sfrat(NF);
                   2586:                H = cons(NF,H);
                   2587:                LCM = lcm_sfrat(LCM,dp_hc(NF[1]));
                   2588:        }
                   2589:        TNF = time()[0]-T0;
                   2590:        if ( dp_gr_print() )
                   2591:                print("gennf(TAB="+rtostr(TTAB)+" NF="+rtostr(TNF)+")");
                   2592:        return [[map(adj_dn_sfrat,H,LCM),LCM],PS,GI];
                   2593: }
                   2594:
                   2595: def lcm_sfrat(A,B)
                   2596: {
                   2597:        G = sfgcd(A,B);
                   2598:        return sdiv(A,G)*B;
                   2599: }
                   2600:
                   2601: #define REDCONT(f) ((f)/sfcont(f))
                   2602:
                   2603: def remove_cont_sfrat(L)
                   2604: {
                   2605:        if ( type(L[1]) <= 2 ) {
                   2606:                T = remove_cont_sfrat([L[0],L[1]*<<0>>]);
                   2607:                return [T[0],dp_hc(T[1])];
                   2608:        } else if ( !L[0] )
                   2609:                return [0,REDCONT(L[1])];
                   2610:        else if ( !L[1] )
                   2611:                return [REDCONT(L[0]),0];
                   2612:        else {
                   2613:                A0 = REDCONT(L[0]); A1 = REDCONT(L[1]);
                   2614:                C0 = sdiv(dp_hc(L[0]),dp_hc(A0)); C1 = sdiv(dp_hc(L[1]),dp_hc(A1));
                   2615:                GCD = sfgcd(C0,C1); M0 = sdiv(C0,GCD); M1 = sdiv(C1,GCD);
                   2616:                return [M0*A0,M1*A1];
                   2617:        }
                   2618: }
                   2619:
                   2620: def nf_sfrat(B,G,M,PS)
                   2621: {
                   2622:        for ( D = 0; G; ) {
                   2623:                for ( U = 0, L = B; L != []; L = cdr(L) ) {
                   2624:                        if ( dp_redble(G,R=PS[car(L)]) > 0 ) {
                   2625:                                GCD = sfgcd(dp_hc(G),dp_hc(R));
                   2626:                                CG = sdiv(dp_hc(R),GCD); CR = sdiv(dp_hc(G),GCD);
                   2627:                                U = CG*G-dp_subd(G,R)*CR*R;
                   2628:                                if ( !U )
                   2629:                                        return [D,M];
                   2630:                                D *= CG; M *= CG;
                   2631:                                break;
                   2632:                        }
                   2633:                }
                   2634:                if ( U )
                   2635:                        G = U;
                   2636:                else {
                   2637:                        D += dp_hm(G); G = dp_rest(G);
                   2638:                }
                   2639:        }
                   2640:        return [D,M];
                   2641: }
                   2642:
                   2643: def nf_tab_sfrat(F,TAB)
                   2644: {
                   2645:        for ( NM = 0, DN = 1, I = 0; F; F = dp_rest(F) ) {
                   2646:                T = dp_ht(F);
                   2647:                for ( ; TAB[I][0] != T; I++);
                   2648:                NF = TAB[I][1]; N = NF[0]; D = NF[1];
                   2649:                G = sfgcd(DN,D); DN1 = sdiv(DN,G); D1 = sdiv(D,G);
                   2650:                NM = D1*NM + DN1*dp_hc(F)*N; DN *= D1;
                   2651:        }
                   2652:        return [NM,DN];
                   2653: }
                   2654:
                   2655: def adj_dn_sfrat(P,D)
                   2656: {
                   2657:        return [(sdiv(D,dp_hc(P[1])))*P[0],dp_ht(P[1])];
                   2658: }
                   2659:
                   2660: def tolex_sfrat_main(V,O,NF,GM,Vc,Eval,MB)
                   2661: {
                   2662:        if ( MB ) {
                   2663:                PosDim = 0;
                   2664:                DIM = length(MB);
                   2665:                DV = newvect(DIM);
                   2666:        } else
                   2667:                PosDim = 1;
                   2668:        for ( T = GM, SL = [], LCM = 1; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2669:                S = p_terms(car(T),V,2);
                   2670:                if ( PosDim ) {
                   2671:                        MB = gather_nf_terms(S,NF,V,O);
                   2672:                        DV = newvect(length(MB));
                   2673:                }
                   2674:                dp_ord(O); RHS = termstomat_sfrat(NF,map(dp_ptod,cdr(S),V),MB,Vc,Eval);
                   2675:                dp_ord(O); NHT = nf_tab_gsl_sfrat(dp_ptod(LCM*car(S),V),NF);
                   2676:                dptov(NHT[0],DV,MB);
                   2677:                dp_ord(O); B = hen_ttob_gsl_sfrat([DV,NHT[1]],RHS,cdr(S),Vc,Eval);
                   2678:                if ( !B )
                   2679:                        return 0;
                   2680:                Len = length(S);
                   2681:                LCM *= B[1];
                   2682:                for ( U = LCM*car(S), I = 1; I < Len; I++  )
                   2683:                        U += B[0][I-1]*S[I];
                   2684:                SL = cons(U,SL);
                   2685:                if ( dp_gr_print() )
                   2686:                        print(["DN",B[1]]);
                   2687:        }
                   2688:        return SL;
                   2689: }
                   2690:
                   2691: def termstomat_sfrat(NF,TERMS,MB,Vc,Eval)
                   2692: {
                   2693:        DN = NF[1];
                   2694:        NF = NF[0];
                   2695:        N = length(MB);
                   2696:        M = length(TERMS);
                   2697:        MAT = newmat(N,M);
                   2698:        W = newvect(N);
                   2699:        Len = length(NF);
                   2700:        for ( I = 0; I < M; I++ ) {
                   2701:                T = TERMS[I];
                   2702:                for ( K = 0; K < Len; K++ )
                   2703:                        if ( T == NF[K][1] )
                   2704:                                break;
                   2705:                dptov(NF[K][0],W,MB);
                   2706:                for ( J = 0; J < N; J++ )
                   2707:                        MAT[J][I] = W[J];
                   2708:        }
                   2709:        return [henleq_prep_sfrat(MAT,Vc,Eval),DN];
                   2710: }
                   2711:
                   2712: def henleq_prep_sfrat(A,Vc,Eval)
                   2713: {
                   2714:        SIZE = size(A); ROW = SIZE[0]; COL = SIZE[1];
                   2715:        L = geninv_sf_swap(map(eval_sfrat,A,Vc,Eval)); INV = L[0]; INDEX = L[1];
                   2716:        AA = newmat(COL,COL);
                   2717:        for ( I = 0; I < COL; I++ )
                   2718:                for ( J = 0, T = AA[I], S = A[INDEX[I]]; J < COL; J++ )
                   2719:                        T[J] = S[J];
                   2720:        if ( COL != ROW ) {
                   2721:                RESTA = newmat(ROW-COL,COL);
                   2722:                for ( ; I < ROW; I++ )
                   2723:                        for ( J = 0, T = RESTA[I-COL], S = A[INDEX[I]]; J < COL; J++ )
                   2724:                                T[J] = S[J];
                   2725:        } else
                   2726:                RESTA = 0;
                   2727:        return [[A,AA,RESTA],L];
                   2728: }
                   2729:
                   2730: def hen_ttob_gsl_sfrat(LHS,RHS,TERMS,Vc,Eval)
                   2731: {
                   2732:        LDN = LHS[1]; RDN = RHS[1]; LCM = lcm_sfrat(LDN,RDN);
                   2733:        L1 = sdiv(LCM,LDN); R1 = sdiv(LCM,RDN);
                   2734:        T0 = time()[0];
                   2735:        S = henleq_gsl_sfrat(RHS[0],LHS[0]*L1,Vc,Eval);
                   2736:        if ( dp_gr_print() )
                   2737:                print(["henleq_gsl_sfrat",time()[0]-T0]);
                   2738:        if ( !S )
                   2739:                return 0;
                   2740:        N = length(TERMS);
                   2741:        return [S[0],S[1]*R1];
                   2742: }
                   2743:
                   2744: def nf_tab_gsl_sfrat(A,NF)
                   2745: {
                   2746:        DN = NF[1];
                   2747:        NF = NF[0];
                   2748:        TLen = length(NF);
                   2749:        for ( R = 0; A; A = dp_rest(A) ) {
                   2750:                HM = dp_hm(A); C = dp_hc(HM); T = dp_ht(HM);
                   2751:                for ( I = 0; I < TLen; I++ )
                   2752:                        if ( NF[I][1] == T )
                   2753:                                break;
                   2754:                R += C*NF[I][0];
                   2755:        }
                   2756:        return remove_cont_sfrat([R,DN]);
                   2757: }
                   2758:
                   2759: def henleq_gsl_sfrat(L,B,Vc,Eval)
                   2760: {
                   2761:        Nc = length(Vc);
                   2762:        if ( Nc > 1 )
                   2763:                return henleq_gsl_sfrat_higher(L,B,Vc,Eval);
                   2764:
                   2765:        V0 = Vc[0]; E0 = ptosfp(Eval[0]);
                   2766:
                   2767:        AL = L[0]; INVL = L[1];
                   2768:        A = AL[0]; AA = AL[1]; RESTA = AL[2];
                   2769:        INV = INVL[0]; INDEX = INVL[1];
                   2770:
                   2771:        SIZE = size(A); ROW = SIZE[0]; COL = SIZE[1];
                   2772:        BB = newvect(COL);
                   2773:        for ( I = 0; I < COL; I++ )
                   2774:                BB[I] = B[INDEX[I]];
                   2775:        if ( COL != ROW ) {
                   2776:                RESTB = newvect(ROW-COL);
                   2777:                for ( ; I < ROW; I++ )
                   2778:                        RESTB[I-COL] = B[INDEX[I]];
                   2779:        } else
                   2780:                RESTB = 0;
                   2781:
                   2782:        COUNT = 2;
                   2783:        if ( !COUNT )
                   2784:                COUNT = 2;
                   2785:        X = newvect(size(AA)[0]);
                   2786:        for ( I = 0, C = BB, CCC = 0, ITOR_FAIL = -1; ; I++ ) {
                   2787:                if ( zerovector(C) ) {
                   2788:                        X = map(subst,X,V0,V0-E0);
                   2789:                        if ( zerovector(RESTA*X+RESTB) ) {
                   2790:                                if ( dp_gr_print() ) print("end",0);
                   2791:                                return [X,ptosfp(1)];
                   2792:                        } else
                   2793:                                return 0;
                   2794:                } else if ( COUNT == CCC ) {
                   2795:                        CCC = 0;
                   2796:                        ND = polyvtoratv(X,V0,I);
                   2797:                        if ( ND ) {
                   2798:                                F = map(subst,ND[0],V0,V0-E0);
                   2799:                                LCM = subst(ND[1],V0,V0-E0);
                   2800:                                T = AA*F+LCM*BB;
                   2801:                                if ( zerovector(T) ) {
                   2802:                                        T = RESTA*F+LCM*RESTB;
                   2803:                                        if ( zerovector(T) ) {
                   2804:                                                if ( dp_gr_print() ) print("end",0);
                   2805:                                                return [F,LCM];
                   2806:                                        } else
                   2807:                                                return 0;
                   2808:                                }
                   2809:                        } else {
                   2810:                        }
                   2811:                } else {
                   2812:                        if ( dp_gr_print() ) print(".",2);
                   2813:                        CCC++;
                   2814:                }
                   2815:                XT = -INV*map(subst,C,V0,E0);
                   2816:                X += XT*V0^I;
                   2817:                C += AA*XT;
                   2818:                C = map(sdiv,C,V0-E0);
                   2819:        }
                   2820: }
                   2821:
                   2822: def henleq_gsl_sfrat_higher(L,B,Vc,Eval)
                   2823: {
                   2824:        Nc = length(Vc);
                   2825:        E = map(ptosfp,Eval);
                   2826:
                   2827:        AL = L[0]; INVL = L[1];
                   2828:        A = AL[0]; AA0 = AL[1]; RESTA = AL[2];
                   2829:        INV = INVL[0]; INDEX = INVL[1];
                   2830:
                   2831:        SIZE = size(A); ROW = SIZE[0]; COL = SIZE[1];
                   2832:
                   2833:        AA = map(mshift,AA0,Vc,E,1);
                   2834:        BB = newvect(COL);
                   2835:        for ( I = 0; I < COL; I++ )
                   2836:                BB[I] = mshift(B[INDEX[I]],Vc,E,1);
                   2837:
                   2838:        if ( COL != ROW ) {
                   2839:                RESTB = newvect(ROW-COL);
                   2840:                for ( ; I < ROW; I++ )
                   2841:                        RESTB[I-COL] = B[INDEX[I]];
                   2842:        } else
                   2843:                RESTB = 0;
                   2844:
                   2845:        COUNT = 2;
                   2846:        if ( !COUNT )
                   2847:                COUNT = 2;
                   2848:        X = newvect(size(AA)[0]);
                   2849:        for ( I = 0, R = BB, CCC = 0, ITOR_FAIL = -1; ; I++ ) {
                   2850:                if ( zerovector(R) ) {
                   2851:                        X = map(mshift,X,Vc,E,-1);
                   2852:                        if ( zerovector(RESTA*X+RESTB) ) {
                   2853:                                if ( dp_gr_print() ) print("end",0);
                   2854:                                return [X,ptosfp(1)];
                   2855:                        } else
                   2856:                                return 0;
                   2857:                } else if ( COUNT == CCC ) {
                   2858:                        CCC = 0;
                   2859:                        ND = polyvtoratv_higher(X,Vc,I);
                   2860:                        if ( ND ) {
                   2861:                                F = map(mshift,ND[0],Vc,E,-1);
                   2862:                                LCM = mshift(ND[1],Vc,E,-1);
                   2863:                                T = AA*F+LCM*BB;
                   2864:                                if ( zerovector(T) ) {
                   2865:                                        T = RESTA*F+LCM*RESTB;
                   2866:                                        if ( zerovector(T) ) {
                   2867:                                                if ( dp_gr_print() ) print("end",0);
                   2868:                                                return [F,LCM];
                   2869:                                        } else
                   2870:                                                return 0;
                   2871:                                }
                   2872:                        } else {
                   2873:                        }
                   2874:                } else {
                   2875:                        if ( dp_gr_print() ) print(".",2);
                   2876:                        CCC++;
                   2877:                }
                   2878:                RK = map(mtrunc,R,I+1);
                   2879:                XT = -INV*RK;
                   2880:                X += XT;
                   2881:                R += AA*XT;
                   2882:        }
                   2883: }
                   2884:
                   2885: /* V -> V+Sgn*E */
                   2886:
                   2887: def mshift(F,V,E,Sgn)
                   2888: {
                   2889:        N = length(V);
                   2890:        for ( I = 0; I < N; I++ )
                   2891:                F = subst(F,V[I],V[I]+Sgn*E[I]);
                   2892:        return F;
                   2893: }
                   2894:
                   2895: /* truncate terms whose degree are higher than or equal to D */
                   2896:
                   2897: def mtrunc(F,D)
                   2898: {
                   2899:        if ( type(F) <= 1 )
                   2900:                return F;
                   2901:        else {
                   2902:                R = 0;
                   2903:                V = var(F);
                   2904:                while ( F ) {
                   2905:                        K = deg(F,V);
                   2906:                        C = coef(F,K,V);
                   2907:                        if ( K < D )
                   2908:                                R += mtrunc(C,D-K)*V^K;
                   2909:                        F -= C*V^K;
                   2910:                }
                   2911:                return R;
                   2912:        }
                   2913: }
                   2914:
                   2915: /* for 1-dim case */
                   2916:
                   2917: def polyvtoratv(Vect,V,K)
                   2918: {
                   2919:        N = size(Vect)[0];
                   2920:        R = newvect(N);
                   2921:        K2 = idiv(K,2);
                   2922:        Mat = newmat(K2,K2);
                   2923:        for ( I = 0; I < N; I++ ) {
                   2924:                T = polytorat(Vect[I],V,Mat,K2);
                   2925:                if ( T )
                   2926:                        R[I] = T;
                   2927:                else
                   2928:                        return 0;
                   2929:        }
                   2930:        LCM = R[0][1];
                   2931:        for ( I = 1; I < N; I++ )
                   2932:                LCM = lcm_sfrat(LCM,R[I][1]);
                   2933:        for ( I = 0; I < N; I++ )
                   2934:                R[I] = R[I][0]*sdiv(LCM,R[I][1]);
                   2935:        return [R,LCM];
                   2936: }
                   2937:
                   2938: /* for higher dim case */
                   2939:
                   2940: def polyvtoratv_higher(Vect,Vc,K)
                   2941: {
                   2942:        N = size(Vect)[0];
                   2943:        R = newvect(N);
                   2944:        K2 = idiv(K,2);
                   2945:        for ( I = 0; I < N; I++ ) {
                   2946:                T = polytorat_higher(Vect[I],Vc,K2);
                   2947:                if ( T )
                   2948:                        R[I] = T;
                   2949:                else
                   2950:                        return 0;
                   2951:        }
                   2952:        LCM = R[0][1];
                   2953:        for ( I = 1; I < N; I++ )
                   2954:                LCM = lcm_sfrat(LCM,R[I][1]);
                   2955:        for ( I = 0; I < N; I++ )
                   2956:                R[I] = R[I][0]*sdiv(LCM,R[I][1]);
                   2957:        return [R,LCM];
                   2958: }
                   2959:
                   2960: /* find F = N/D mod V^(2K), deg(N), deg(D) < K */
                   2961: def polytorat_gcd(F,V,K)
                   2962: {
                   2963:        if ( deg(F,V) < K )
                   2964:                return [F,ptosfp(1)];
                   2965:        F1 = Mod^(K*2); F2 = F;
                   2966:        B1 = 0; B2 = 1;
                   2967:        while ( 1 ) {
                   2968:                Q = sdiv(F1,F2);
                   2969:                F3 = F1-F2*Q;
                   2970:                B3 = B1-B2*Q;
                   2971:                if ( deg(F3,V) < K ) {
                   2972:                        if ( deg(B3,V) < K )
                   2973:                                return [F3,B3];
                   2974:                        else
                   2975:                                return 0;
                   2976:                }
                   2977:                F1 = F2; F2 = F3;
                   2978:                B1 = B2; B2 = B3;
                   2979:        }
                   2980: }
                   2981:
                   2982: /*
                   2983:  * for 1-dim case
                   2984:  *
                   2985:  * solve
                   2986:  *
                   2987:  * [fk      ... f1][  a0  ]
                   2988:  * [f(k+1)  ... f2][  a1  ] = 0
                   2989:  * [        ...   ][ ...  ]
                   2990:  * [f(2k-1) ... fk][a(k-1)]
                   2991:  */
                   2992:
                   2993: def polytorat(F,V,Mat,K)
                   2994: {
                   2995:        if ( deg(F,V) < K )
                   2996:                return [F,ptosfp(1)];
                   2997:        for ( I = 0; I < K; I++ )
                   2998:                for ( J = 0; J < K; J++ )
                   2999:                        Mat[I][J] = coef(F,I+K-J);
                   3000:        S = nullspace_ff(Mat);
                   3001:        MT = S[0]; IND = S[1];
                   3002:        for ( I = 0; I < K; I++ )
                   3003:                if ( IND[I] )
                   3004:                        break;
                   3005:        if ( I == K )
                   3006:                return 0;
                   3007:        D = null_to_poly_ff(MT,IND,V)[0];
                   3008:        N = trunc(F*D,K-1);
                   3009:        return [N,D];
                   3010: }
                   3011:
                   3012: /* find N,D s.t. tdeg(N), tdeg(D) < K, F = N/D mod <V0,...,VM>^(2K) */
                   3013:
                   3014: def polytorat_higher(F,V,K)
                   3015: {
                   3016:        if ( K < 2 ) return 0;
                   3017:        if ( homogeneous_deg(F) < K )
                   3018:                return [F,ptosfp(1)];
                   3019:        D = create_icpoly(V,K);
                   3020:        C = extract_coef(D*F,V,K,2*K);
                   3021:        Vc = vars(C);
                   3022:        G = dp_gr_f_main(C,Vc,0,2);
                   3023:        PS = newvect(length(G),map(dp_ptod,G,Vc));
                   3024:        for ( I = length(G)-1, Ind = [];I >= 0; I-- )
                   3025:                Ind = cons(I,Ind);
                   3026:        D = dp_dtop(nf_sfrat(Ind,dp_ptod(D,Vc),1,PS)[0],Vc);
                   3027:        if ( !D )
                   3028:                return 0;
                   3029:        Vp = setminus(vars(D),V);
                   3030:        D = subst(D,car(Vp),1);
                   3031:        for ( T = cdr(Vp); T != []; T = cdr(T) )
                   3032:                D = subst(D,car(T),0);
                   3033:        N = mtrunc(F*D,K);
                   3034:        return [N,D];
                   3035: }
                   3036:
                   3037: def create_icpoly(V,K)
                   3038: {
                   3039:        if ( V == [] )
                   3040:                return uc();
                   3041:        R = 0;
                   3042:        for ( I = 0; I < K; I++ )
                   3043:                R += create_icpoly(cdr(V),K-I)*V[0]^I;
                   3044:        return R;
                   3045: }
                   3046:
                   3047: /* extract terms whose degrees are in [From,To) */
                   3048:
                   3049: def extract_coef(F,V,From,To)
                   3050: {
                   3051:        if ( V == [] ) {
                   3052:                if ( From == 0 )
                   3053:                        return [F];
                   3054:                else
                   3055:                        return [];
                   3056:        }
                   3057:        R = [];
                   3058:        V0 = V[0];
                   3059:        for ( I = 0; I < To; I++ ) {
                   3060:                C = coef(F,I,V0);
                   3061:                if ( C ) {
                   3062:                        C = extract_coef(C,cdr(V),From>=I?From-I:0,To-I);
                   3063:                        R = append(C,R);
                   3064:                }
                   3065:        }
                   3066:        return R;
                   3067: }
                   3068:
                   3069: def saturation_sfrat(F,G,V,Ord)
                   3070: {
                   3071:        Vt = ttttt;
                   3072:        G0 = dp_gr_f_main(cons(Vt*F-1,G),cons(Vt,V),0,[[0,1],[Ord,length(V)]]);
                   3073:        return elimination(G0,V);
                   3074: }
                   3075:
                   3076: def ideal_list_intersection_sfrat(L,V)
                   3077: {
                   3078:        R = car(L);
                   3079:        for ( TL = cdr(L); TL != []; TL = cdr(TL) )
                   3080:                R = ideal_intersection_sfrat(R,car(TL),V);
                   3081:        return R;
                   3082: }
                   3083:
                   3084: def ideal_intersection_sfrat(A,B,V)
                   3085: {
                   3086:        T0 = time();
                   3087:        Vt = ttttt;
                   3088:        C = [];
                   3089:        for ( T = A; T != []; T = cdr(T) )
                   3090:                C = cons(car(T)*Vt,C);
                   3091:        for ( T = B; T != []; T = cdr(T) )
                   3092:                C = cons(car(T)*(1-Vt),C);
                   3093:        Ord = [[0,1],[0,length(V)]];
                   3094: #if 0
                   3095:        G0 = dp_gr_f_main(C,cons(Vt,V),0,0);
                   3096:        G = dp_gr_f_main(G0,cons(Vt,V),0,Ord);
                   3097: #else
                   3098:        G = dp_gr_f_main(C,cons(Vt,V),0,Ord);
                   3099: #endif
                   3100:        T_INT += time()[3]-T0[3];
                   3101:        return elimination(G,V);
                   3102: }
                   3103:
                   3104: /* Shimoyama's gr_fctr */
                   3105:
                   3106: def idealsqfr_sf(G)
                   3107: {
                   3108:        for(LL=[],I=length(G)-1;I>=0;I--) {
                   3109:                for(A=1,L=sfsqfr(G[I]),J=1;J<length(L);J++)
                   3110:                        A*=L[J][0];
                   3111:                LL=cons(A,LL);
                   3112:        }
                   3113:        return LL;
                   3114: }
                   3115:
                   3116: def ideal_uniq(L) /* sub procedure of welldec and normposdec */
                   3117: {
                   3118:        for (R = [],I = 0,N=length(L); I < N; I++) {
                   3119:                if ( R == [] )
                   3120:                        R = append(R,[L[I]]);
                   3121:                else {
                   3122:                        for (J = 0; J < length(R); J++)
                   3123:                                if ( gb_comp(L[I],R[J]) )
                   3124:                                        break;
                   3125:                        if ( J == length(R) )
                   3126:                                R = append(R,[L[I]]);
                   3127:                }
                   3128:        }
                   3129:        return R;
                   3130: }
                   3131:
                   3132: def ideal_uniq_by_first(L) /* sub procedure of welldec and normposdec */
                   3133: {
                   3134:        for (R = [],I = 0,N=length(L); I < N; I++) {
                   3135:                if ( R == [] )
                   3136:                        R = append(R,[L[I]]);
                   3137:                else {
                   3138:                        for (J = 0; J < length(R); J++)
                   3139:                                if ( gb_comp(L[I][0],R[J][0]) )
                   3140:                                        break;
                   3141:                        if ( J == length(R) )
                   3142:                                R = append(R,[L[I]]);
                   3143:                }
                   3144:        }
                   3145:        return R;
                   3146: }
                   3147:
                   3148: def prime_irred_sf(TP,VL,Ord)
                   3149: {
                   3150:        TP = ideal_uniq(TP);
                   3151:        N = length(TP);
                   3152:        for (P = [], I = 0; I < N; I++) {
                   3153:                for (J = 0; J < N; J++)
                   3154:                        if ( I != J && inclusion_test(TP[J],TP[I],VL,Ord) )
                   3155:                                break;
                   3156:                if (J == N)
                   3157:                        P = append(P,[TP[I]]);
                   3158:        }
                   3159:        return P;
                   3160: }
                   3161:
                   3162: def prime_irred_sf_by_first(TP,VL,Ord)
                   3163: {
                   3164:        TP = ideal_uniq_by_first(TP);
                   3165:        N = length(TP);
                   3166:        for (P = [], I = 0; I < N; I++) {
                   3167:                for (J = 0; J < N; J++)
                   3168:                        if ( I != J && inclusion_test(car(TP[J]),car(TP[I]),VL,Ord) )
                   3169:                                break;
                   3170:                if (J == N)
                   3171:                        P = append(P,[TP[I]]);
                   3172:        }
                   3173:        return P;
                   3174: }
                   3175:
                   3176: def monic_sf_first(L,V)
                   3177: {
                   3178:        for ( R = [], T = L; T != []; T = cdr(T) )
                   3179:                R = cons([monic_sf(car(T)[0],V),car(T)[1]],R);
                   3180:        return reverse(R);
                   3181: }
                   3182:
                   3183: def monic_sf(P,V)
                   3184: {
                   3185:        if ( type(P) == 4 )
                   3186:                return map(monic_sf,P,V);
                   3187:        else {
                   3188:                D = dp_ptod(P,V);
                   3189:                return dp_dtop(D/dp_hc(D),V);
                   3190:        }
                   3191: }
                   3192:
                   3193: def gr_fctr_sf(FL,VL,Ord)
                   3194: {
                   3195:        T0 = time();
                   3196:        COMMONCHECK_SF = 1;
                   3197:        for (TP = [],I = 0; I<length(FL); I++ ) {
                   3198:                F = FL[I];
                   3199:                SF = idealsqfr_sf(F);
                   3200:                if ( !gb_comp(F,SF) )
                   3201:                        F = dp_gr_f_main(SF,VL,0,Ord);
                   3202:                CID_SF=[1];
                   3203:                SP = gr_fctr_sub_sf(F,VL,Ord);
                   3204:                TP = append(TP,SP);
                   3205:        }
                   3206:        TP = prime_irred_sf(TP,VL,Ord);
                   3207:        T_GRF += time()[3]-T0[3];
                   3208:        return TP;
                   3209: }
                   3210:
                   3211: def gr_fctr_sub_sf(G,VL,Ord)
                   3212: {
                   3213:        if ( length(G) == 1 && type(G[0]) == 1 )
                   3214:                return [G];
                   3215:        RL = [];
                   3216:        for (I = 0; I < length(G); I++) {
                   3217:                FL = sffctr(G[I]); L = length(FL); N = FL[1][1];
                   3218:                if (L > 2 || N > 1) {
                   3219:                        TLL = [];
                   3220:                        for (J = 1; J < L; J++) {
                   3221:                                W = cons(FL[J][0],G);
                   3222:                                NG = dp_gr_f_main(W,VL,0,Ord);
                   3223:                                TNG = idealsqfr_sf(NG);
                   3224:                                if ( !gb_comp(NG,TNG) )
                   3225:                                        NG = dp_gr_f_main(TNG,VL,0,Ord);
                   3226:                                if ( !inclusion_test(CID_SF,NG,VL,Ord) ) {
                   3227:                                        DG = gr_fctr_sub_sf(NG,VL,Ord);
                   3228:                                        RL = append(RL,DG);
                   3229:                                        if ( J <= L-2
                   3230:                                                && !inclusion_test(CID_SF,NG,VL,Ord)
                   3231:                                                && COMMONCHECK_SF ) {
                   3232:                                                CID_SF=ideal_intersection_sfrat(CID_SF,NG,VL);
                   3233:                                        }
                   3234:                                }
                   3235:                        }
                   3236:                        break;
                   3237:                }
                   3238:        }
                   3239:        if (I == length(G))
                   3240:                RL = append([G],RL);
                   3241:        return RL;
                   3242: }
                   3243: end$

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