[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 1.4

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$
1.4     ! noro        7: extern LIBRARY_GR_LOADED$
        !             8: extern LIBRARY_FFF_LOADED$
1.2       noro        9:
1.4     ! noro       10: if(!LIBRARY_FFF_LOADED) load("fff"); else ; LIBRARY_FFF_LOADED = 1$
        !            11: if(!LIBRARY_GR_LOADED) load("gr"); else ; LIBRARY_GR_LOADED = 1$
1.1       noro       12:
                     13: /*==============================================*/
                     14: /*  prime decomposition of ideals over                 */
                     15: /*  finite fields                              */
                     16: /*        part 1                               */
                     17: /*     radical computation                     */
                     18: /*  28/12/2002 for Basic Small Finite Field    */
                     19: /*   4/1/2003  for Arbitary Small Finite Field */
                     20: /*==============================================*/
                     21:
                     22: /*==============================================*/
                     23: /*  radical computation of ideals over                 */
                     24: /*  finite fields by Matsumoto's algorithm     */
                     25: /*                                             */
                     26: /* The radical of I is computed as the                 */
                     27: /* kernel of a power of Frobenius map.         */
                     28: /*                                             */
                     29: /*  radical                                    */
                     30: /*     Input: a list P of polynomials          */
                     31: /*     Output: a list P1 of polynomials        */
                     32: /*          such that <P1>=rad(<P>)            */
                     33: /*                                             */
                     34: /*  frobeniuskernel_main{2}                    */
                     35: /*     Input: a list of polynomials P,         */
                     36: /*            a list of variables VSet,        */
                     37: /*        and a list of other variables WSet   */
                     38: /*     Output: a list of polynomials Q         */
                     39: /*        such that Q is the kernel of         */
                     40: /*         single Frobenius map: x--> x^q      */
                     41: /*        where q is the characteristic.       */
                     42: /*     version 2 uses successive kernel        */
                     43: /*     computation suggested by Matsumoto      */
                     44: /*                                             */
                     45: /*  coefficientfrobeniuskernel                 */
                     46: /*     Input: a list of polynomials P,         */
                     47: /*     Output: a list of polynomials Q         */
                     48: /*        such that Q is the kernel of         */
                     49: /*         single coefficient Frobenius        */
                     50: /*        map: a in GF(q) --> a^q              */
                     51: /*        where q is the characteristic.       */
                     52: /*                                             */
                     53: /*  elimination                                        */
                     54: /*     Input: a list P of polynomials          */
                     55: /*            a list V of variables            */
                     56: /*     Output: a list P1 of polynomials        */
                     57: /*             such that P1={f\in P |          */
                     58: /*               vars(f)\cap V =\emptyset}     */
                     59: /*                                             */
                     60: /*  checkequality                              */
                     61: /*     Input: a list P of polynomials          */
                     62: /*            a list Q of polynomials          */
                     63: /*     Output: 1 if <P>=<Q>                    */
                     64: /*             0 otherwise                     */
                     65: /*                                             */
                     66: /*                                             */
                     67: /*                                             */
                     68: /*==============================================*/
                     69:
                     70: def radicalideal(P,Choice,VSet)
                     71:        {
                     72:
                     73:        GBTime=0;
                     74:        Ord=0;
                     75:
                     76:        /* VSet=vars(P);*/
                     77:        WSet=makecounterpart(VSet);
                     78:
                     79: T000=time()[0];
                     80:        P1=dp_gr_f_main(P,VSet,Hom,Ord);
                     81: T001=time()[0];
                     82: GBTime +=T001-T000;
                     83:
                     84:        if ( Choice == 3 )
                     85:                {
                     86:                P2=frobeniuskernel_main3(P1,VSet,WSet);
                     87:                }
                     88:        else if ( Choice == 2 )
                     89:                {
                     90:                P2=frobeniuskernel_main2(P1,VSet,WSet);
                     91:                }
                     92:        else if ( Choice == 4 )
                     93:                {
                     94:                P2=frobeniuskernel_main4(P1,VSet,WSet);
                     95:                }
                     96:        else
                     97:                {
                     98:                P2=frobeniuskernel_main(P1,VSet,WSet);
                     99:                }
                    100:
                    101:        M=checkequality(P1,P2,VSet);
                    102:
                    103:        while ( M !=1 )
                    104:                {
                    105:                P1=P2;
                    106:                P2=frobeniuskernel_main2(P2,VSet,WSet);
                    107:                M=checkequality(P1,P2,VSet);
                    108:                }
                    109:
                    110:        return P1;
                    111:        }
                    112:
                    113:
                    114: def frobeniuskernel_main(P,VSet,WSet)
                    115:        {
                    116:        NV=length(VSet);
                    117:
                    118:        NewP=coefficientfrobeniuskernel(P);
                    119:
                    120:        NW=length(NewP);
                    121:
                    122:        TempP=NewP;
                    123:
                    124:        for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    125:                {
                    126:                Poly=TempP[K];
                    127:                for (J=0;J<NV;J++)
                    128:                        {
                    129:                        Poly=subst(Poly,VSet[J],WSet[J]);
                    130:                        }
                    131:                NewP=cons(Poly,NewP);
                    132:                }
                    133:
                    134:        XSet=append(VSet,WSet);
                    135:        NewOrder=[[0,length(VSet)],[0,length(WSet)]];
                    136:
                    137:        Char=setmod_ff()[0];
                    138:
                    139:        for (I=0;I<NV;I++)
                    140:                {
                    141:                AddPoly=VSet[I]^Char-WSet[I];
                    142:                NewP=cons(AddPoly,NewP);
                    143:                }
                    144:
                    145:        G=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                    146:        PW=elimination(G,WSet);
                    147:
                    148:        NW=length(PW);
                    149:        ANS=[];
                    150:        for (I=NW-1;I>=0;I--)
                    151:                {
                    152:                Poly=PW[I];
                    153:                for (J=0;J<NV;J++)
                    154:                        {
                    155:                        Poly=subst(Poly,WSet[J],VSet[J]);
                    156:                        }
                    157:                ANS=cons(Poly,ANS);
                    158:                }
                    159:        return ANS;
                    160:        }
                    161:
                    162: def frobeniuskernel_main2(P,VSet,WSet)
                    163:        {
                    164:        NV=length(VSet);
                    165:
                    166:        NewP=coefficientfrobeniuskernel(P);
                    167:
                    168:        XSet=append(VSet,WSet);
                    169:        NewOrder=[[0,NV],[0,NV]];
                    170:
                    171:        Char=setmod_ff()[0];
                    172:
                    173:        for (I=0;I<NV;I++)
                    174:                {
                    175:                for (J=0;J<NV;J++)
                    176:                        {
                    177:                        if ( I == J )
                    178:                                {
                    179:                                AddPoly=VSet[J]^Char-WSet[J];
                    180:                                }
                    181:                        else
                    182:                                {
                    183:                                AddPoly=VSet[J]-WSet[J];
                    184:                                }
                    185:                        NewP=cons(AddPoly,NewP);
                    186:                        }
                    187:
                    188: T000=time()[0];
                    189:                GP=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                    190: T001=time()[0];
                    191: GBTime += T001-T000;
                    192:
                    193:                PW=elimination(GP,WSet);
                    194:                NW=length(PW);
                    195:                NewP=[];
                    196:                for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    197:                        {
                    198:                        Poly=PW[K];
                    199:                        for (J=0;J<NV;J++)
                    200:                                {
                    201:                                Poly=subst(Poly,WSet[J],VSet[J]);
                    202:                                }
                    203:                        NewP=cons(Poly,NewP);
                    204:                        }
                    205:                }
                    206:        return NewP;
                    207:        }
                    208:
                    209:
                    210: def frobeniuskernel_main4(P,VSet,WSet)
                    211:        {
                    212:        NV=length(VSet);
                    213:
                    214:        NewP=coefficientfrobeniuskernel(P);
                    215:
                    216:        XSet=append(VSet,WSet);
                    217:        NewOrder=[[0,NV],[0,NV]];
                    218:
                    219:        Char=setmod_ff()[0];
                    220:
                    221:        for (I=0;I<NV;I++)
                    222:                {
                    223:                NW=length(NewP);
                    224:                TempP=NewP;
                    225:
                    226:                for (J=0;J<NV;J++)
                    227:                        {
                    228:                        if ( I == J )
                    229:                                {
                    230:                                AddPoly=VSet[J]^Char-WSet[J];
                    231:                                }
                    232:                        else
                    233:                                {
                    234:                                AddPoly=VSet[J]-WSet[J];
                    235:                                }
                    236:                        NewP=cons(AddPoly,NewP);
                    237:                        }
                    238:
                    239:                /* for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    240:                        {
                    241:                        Poly=TempP[K];
                    242:                        for (J=0;J<NV;J++)
                    243:                                {
                    244:                                if ( J == I )
                    245:                                        {
                    246:                                        Poly=subst(Poly,VSet[J],WSet[J]);
                    247:                                        }
                    248:                                else
                    249:                                        {
                    250:                                        Poly=subst(Poly,VSet[J],WSet[J]^Char);
                    251:                                        }
                    252:                                }
                    253:                        NewP=cons(Poly,NewP);
                    254:                        }*/
                    255: T000=time()[0];
                    256:                GP=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                    257: T001=time()[0];
                    258: GBTime += T001-T000;
                    259:
                    260:                PW=elimination(GP,WSet);
                    261:                NW=length(PW);
                    262:                NewP=[];
                    263:                for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    264:                        {
                    265:                        Poly=PW[K];
                    266:                        for (J=0;J<NV;J++)
                    267:                                {
                    268:                                Poly=subst(Poly,WSet[J],VSet[J]);
                    269:                                }
                    270:                        NewP=cons(Poly,NewP);
                    271:                        }
                    272:                }
                    273:        return NewP;
                    274:        }
                    275:
                    276: def frobeniuskernel_main3(P,VSet,WSet)
                    277:        {
                    278:        NV=length(VSet);
                    279:
                    280:        NewP=coefficientfrobeniuskernel(P);
                    281:
                    282:        Char=setmod_ff()[0];
                    283:
                    284:        for (I=0;I<NV;I++)
                    285:                {
                    286:                XWSet=[];
                    287:                for (J=0;J<NV;J++)
                    288:                        {
                    289:                        if ( I == J )
                    290:                                {
                    291:                                AddPoly=VSet[I]^Char-WSet[I];
                    292:                                NewP=cons(AddPoly,NewP);
                    293:                                XWSet=append(XWSet,[WSet[I]]);
                    294:                                }
                    295:                        else
                    296:                                {
                    297:                                XWSet =append(XWSet,[VSet[J]]);
                    298:                                }
                    299:                        }
                    300:
                    301:                XSet=cons(VSet[I],XWSet);
                    302:
                    303:                NewOrder=[[0,1],[0,NV]];
                    304: T000=time()[0];
                    305:                GP=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                    306: T001=time()[0];
                    307: GBTime += T001-T000;
                    308:
                    309:                PW=elimination(GP,XWSet);
                    310:                NW=length(PW);
                    311:                NewP=[];
                    312:                for (K=NW-1;K>=0;K--)
                    313:                        {
                    314:                        Poly=PW[K];
                    315:                        Poly=subst(Poly,WSet[I],VSet[I]);
                    316:                        NewP=cons(Poly,NewP);
                    317:                        }
                    318:                }
                    319:        return NewP;
                    320:        }
                    321:
                    322: def coefficientfrobeniuskernel(P)
                    323:        {
                    324:        if ( setmod_ff()[1] == 0 )
                    325:                {
                    326:                return P;
                    327:                }
                    328:
                    329:        NP=length(P);
                    330:        ANS=[];
                    331:        for (I=0;I<NP;I++)
                    332:                {
                    333:                TEST=P[I];
                    334:                Q=coefficientfrobeniuskernel_main(TEST);
                    335:                ANS=append(ANS,[Q]);
                    336:                }
                    337:        return ANS;
                    338:        }
                    339:
                    340: def coefficientfrobeniuskernel_main(Poly)
                    341:        {
                    342:        Vars=vars(Poly);
                    343:        QP=dp_ptod(Poly,Vars);
                    344:        ANS=0;
                    345:        FOrd=deg(setmod_ff()[1],x);
                    346:        Char=setmod_ff()[0];
                    347:        Pow=Char^(FOrd-1);
                    348:
                    349:        while(QP !=0 )
                    350:                {
                    351:                Coef=dp_hc(QP);
                    352:                HT=dp_ht(QP);
                    353:
                    354:                ANS=ANS+Coef^Pow*dp_dtop(HT,Vars);
                    355:
                    356:                QP=dp_rest(QP);
                    357:                }
                    358:        return ANS;
                    359:        }
                    360:
                    361:
                    362: def elimination(G,V)
                    363:        {
                    364:        ANS=[];
                    365:        NG=length(G);
                    366:
                    367:        for (I=NG-1;I>=0;I--)
                    368:                {
                    369:                VSet=vars(G[I]);
                    370:                DIFF=setminus(VSet,V);
                    371:
                    372:                if ( DIFF ==[] )
                    373:                        {
                    374:                        ANS=cons(G[I],ANS);
                    375:                        }
                    376:                }
                    377:        return ANS;
                    378:        }
                    379:
                    380: def setminus(A,B)
                    381:        {
                    382:        NA=length(A);
                    383:        NB=length(B);
                    384:
                    385:        ANS=[];
                    386:
                    387:        for (I=0;I<NA;I++)
                    388:                {
                    389:                Flag =0;
                    390:                for (J=0;J<NB;J++)
                    391:                        {
                    392:                        if (A[I] == B[J])
                    393:                                {
                    394:                                Flag=1;
                    395:                                break;
                    396:                                }
                    397:                        }
                    398:
                    399:                if ( Flag == 0 )
                    400:                        {
                    401:                        ANS=append(ANS,[A[I]]);
                    402:                        }
                    403:                }
                    404:        return ANS;
                    405:        }
                    406:
                    407: def makecounterpart(V)
                    408:        {
                    409:        NV=length(V);
                    410:
                    411:        A="tmp";
                    412:
                    413:        ANS=[];
                    414:        for (I=NV-1;I>=0;I--)
                    415:                {
                    416:                T=strtov(A+rtostr(I));
                    417:                ANS=cons(T,ANS);
                    418:                }
                    419:        return ANS;
                    420:        }
                    421:
                    422: def checkequality(P,Q,VSet)
                    423:        {
                    424:        QQ=dp_gr_f_main(Q,VSet,Hom,Ord);
                    425:        PP=dp_gr_f_main(P,VSet,Hom,Ord);
                    426:
                    427:        NP=length(PP);
                    428:        NQ=length(QQ);
                    429:
                    430:        VarsP=vars(P);
                    431:        VarsQ=vars(Q);
                    432:        if ( NP != NQ || VarsP !=VarsQ )
                    433:                {
                    434:                return 0;
                    435:                }
                    436:
                    437:        for (I=0;I<NP;I++)
                    438:                {
                    439:                HCP=dp_hc(dp_ptod(PP[I],VSet));
                    440:                HCQ=dp_hc(dp_ptod(QQ[I],VSet));
                    441:
                    442:                if ( HCP*QQ[I]-HCQ*PP[I] != 0 )
                    443:                        {
                    444:                        return 0;
                    445:                        }
                    446:                }
                    447:
                    448:        return 1;
                    449:        }
                    450:
                    451: /*==============================================*/
                    452: /*  prime decomposition of ideals over          */
                    453: /*  finite fields                               */
                    454: /*        part 2                                */
                    455: /*      ideal dimension                                */
                    456: /*        3/1/2003                             */
                    457: /*==============================================*/
                    458:
                    459: /*==============================================*/
                    460: /*  ideal dimension computation                */
                    461: /*                                              */
                    462: /* The dimension of I is computed as the               */
                    463: /* maximal size of MSI sets.                   */
                    464: /*                                              */
                    465: /*  idealdimension                              */
                    466: /*      Input: a list P of polynomials          */
                    467: /*            a list V of variables            */
                    468: /*      Output: the dimension of I             */
                    469: /*           and the MSI with max size         */
                    470: /*                                              */
                    471: /*  findmsi                                    */
                    472: /*      Input: a list of head monomials         */
                    473: /*         and a list of variables             */
                    474: /*      Output: a list of all MSI sets         */
                    475: /*             and SI sets                     */
                    476: /*                                              */
                    477: /*  findmsi_main                               */
                    478: /*      Input: a list P of polynomials          */
                    479: /*             a list V of variables            */
                    480: /*      Output: a list P1 of polynomials        */
                    481: /*              such that P1={f\in P |          */
                    482: /*                vars(f)\cap V =\emptyset}     */
                    483: /*                                              */
                    484: /*  headtermset                                        */
                    485: /*      Input: a list P of polynomials          */
                    486: /*             a list V of variables           */
                    487: /*      Output: a list of head monomials       */
                    488: /*                                              */
                    489: /*                                              */
                    490: /*                                              */
                    491: /*==============================================*/
                    492:
                    493: def idealdimension(P,V,Ord)
                    494:        {
                    495:        GP=dp_gr_f_main(P,V,Hom,Ord);
                    496:        HeadTermset=headtermset(GP,V,Ord);
                    497:        MSIset=findmsi(HeadTermset,V);
                    498:        if ( MSIset == [] )
                    499:                {
                    500:                return [0,[]];
                    501:                }
                    502:        Index=findmaxindex(MSIset);
                    503:        MSI=MSIset[Index];
                    504:        Dimension=length(MSI);
                    505:        return [Dimension, MSI];
                    506:        }
                    507:
                    508: def findmaxindex(S)
                    509:        {
                    510:        NS=length(S);
                    511:        Index=0;
                    512:        Defaultsize=length(S[0]);
                    513:        for (I=1;I<NS;I++)
                    514:                {
                    515:                Targetsize=length(S[I]);
                    516:
                    517:                if ( Targetsize > Defaultsize )
                    518:                        {
                    519:                        Index=I;
                    520:                        }
                    521:                Defaultsize= Targetsize;
                    522:                }
                    523:        return Index;
                    524:        }
                    525:
                    526: def headtermset(P,V,Ord)
                    527:        {
                    528:        ANS=[];
                    529:        NP=length(P);
                    530:        for ( I=NP-1;I>=0;I--)
                    531:                {
                    532:                Head=headterm(P[I],V,Ord);
                    533:                ANS=cons(Head,ANS);
                    534:                }
                    535:        return ANS;
                    536:        }
                    537:
                    538: def headterm(P,V,Ord)
                    539:        {
                    540:        dp_ord(Ord);
                    541:        Q=dp_ptod(P,V);
                    542:        Headdp=dp_hm(Q);
                    543:        Head=dp_dtop(Headdp,V);
                    544:        return Head;
                    545:        }
                    546:
                    547: def findmsi_main(TermsetIndex,MSIsetIndex,Int,N)
                    548:        {
                    549:        ANS=[];
                    550:        BNS=[];
                    551:        TempMSIsetIndex=MSIsetIndex;
                    552:
                    553:        if (Int == 0)
                    554:                {
                    555:                for ( I=0;I<N;I++)
                    556:                        {
                    557:                        TEST1=[I];
                    558:                        Check=intersection(TermsetIndex,TEST1);
                    559:                        if ( Check == 0 )
                    560:                                {
                    561:                                ANS=cons(TEST1,ANS);
                    562:                                }
                    563:                        }
                    564:                }
                    565:
                    566:        while( Int !=0 && TempMSIsetIndex != [] )
                    567:                {
                    568:                TEST=TempMSIsetIndex[0];
                    569:                Flag=0;
                    570:                for ( I=TEST[0]+1;I<N;I++)
                    571:                        {
                    572:                        TEST1=cons(I,TEST);
                    573:                        Check=intersection(TermsetIndex,TEST1);
                    574:                        if ( Check == 0 )
                    575:                                {
                    576:                                Flag=1;
                    577:                                ANS=cons(TEST1,ANS);
                    578:                                }
                    579:                        }
                    580:                if ( Flag == 0 )
                    581:                        {
                    582:                        BNS=cons(TEST,BNS);
                    583:                        }
                    584:                TempMSIsetIndex=cdr(TempMSIsetIndex);
                    585:                }
                    586:        return [ANS,BNS];
                    587:        }
                    588:
                    589: def findmsi(Termset,Vset)
                    590:        {
                    591:        ANS=[];
                    592:        MSIsetIndex=[];
                    593:        N=length(Vset);
                    594:        TermsetIndex=makeindex(Termset,Vset);
                    595:
                    596:        for (I=0;I<N;I++)
                    597:                {
                    598:                Temp=findmsi_main(TermsetIndex,ANS,I,N);
                    599:                ANS=Temp[0];
                    600:                BNS=Temp[1];
                    601:                MSIsetIndex=append(BNS,MSIsetIndex);
                    602:                }
                    603:
                    604:        MSIsetIndex=append(ANS,MSIsetIndex);
                    605:        MSIset=makevarset(MSIsetIndex,Vset);
                    606:        return MSIset;
                    607:        }
                    608:
                    609: def makeindex(Termset,Vset)
                    610:        {
                    611:        ANS=[];
                    612:
                    613:        N=length(Vset);
                    614:
                    615:        TempTermset=Termset;
                    616:        while( TempTermset !=[] )
                    617:                {
                    618:                TEST=TempTermset[0];
                    619:                Index=[];
                    620:                for (I=0;I<N;I++)
                    621:                        {
                    622:                        Q=srem(TEST,Vset[I]);
                    623:                        if ( Q == 0 )
                    624:                                {
                    625:                                Index=cons(I,Index);
                    626:                                }
                    627:                        }
                    628:                ANS=cons(Index,ANS);
                    629:                TempTermset=cdr(TempTermset);
                    630:                }
                    631:        return ANS;
                    632:        }
                    633:
                    634: def makevarset(IndexSet,Vset)
                    635:        {
                    636:        ANS=[];
                    637:        NI=length(IndexSet);
                    638:
                    639:        for (I=0;I<NI;I++)
                    640:                {
                    641:                TEST=IndexSet[I];
                    642:
                    643:                TestV=makevar(TEST,Vset);
                    644:                ANS=append(ANS,[TestV]);
                    645:                }
                    646:        return ANS;
                    647:        }
                    648:
                    649: def makevar(Index,Vset)
                    650:        {
                    651:        ANS=[];
                    652:        TempIndex=Index;
                    653:
                    654:        while( TempIndex !=[] )
                    655:                {
                    656:                ANS=cons(Vset[TempIndex[0]],ANS);
                    657:                TempIndex=cdr(TempIndex);
                    658:                }
                    659:
                    660:        return ANS;
                    661:        }
                    662:
                    663: def intersection(IndexSet,TestIndex)
                    664:        {
                    665:        TempIndexSet=IndexSet;
                    666:
                    667:        while(TempIndexSet !=[] )
                    668:                {
                    669:                Sample=TempIndexSet[0];
                    670:
                    671:                Inclusion=testinclusion(Sample,TestIndex);
                    672:
                    673:                if ( Inclusion == 1 )
                    674:                        {
                    675:                        return 1;
                    676:                        }
                    677:
                    678:                TempIndexSet=cdr(TempIndexSet);
                    679:                }
                    680:        return 0;
                    681:        }
                    682:
                    683: def testinclusion(Sample,Test)
                    684:        {
                    685:        NS=length(Sample);
                    686:        NT=length(Test);
                    687:
                    688:        for (I=0;I<NS;I++)
                    689:                {
                    690:                Flag=0;
                    691:                for (J=0;J<NT;J++)
                    692:                        {
                    693:                        if (Sample[I]==Test[J])
                    694:                                {
                    695:                                Flag=1;
                    696:                                break;
                    697:                                }
                    698:                        }
                    699:                if ( Flag == 0 )
                    700:                        {
                    701:                        return 0;
                    702:                        }
                    703:                }
                    704:        return 1;
                    705:        }
                    706:
                    707:
                    708: /*======================================================*/
                    709: /*  prime decomposition of ideals over                 */
                    710: /*  small finite fields                                */
                    711: /*        part 3                                       */
                    712: /*      prime decomposition                            */
                    713: /*       9/1/2003  1st Implementation                  */
                    714: /*       11/1/2003  Divid 3 cases in zeroprime         */
                    715: /*             decomposition             (3a)          */
                    716: /*       12/1/2003 Redundant elimination (3e)          */
                    717: /*       13/1/2003 gr_fctr_sf version    (3f)          */
                    718: /*       14/1/2003 Flag on Early Termination           */
                    719: /*       15/1/2002 drl version                         */
                    720: /*       17/1/2002 depth oriented search               */
                    721: /*       17/1/2002 dimension oriented search           */
                    722: /*                                                     */
                    723: /*  global variables                                   */
                    724: /*  Hom: used in dp_gr_f_main                          */
                    725: /*  DIVLIST: the set of prime ideals                   */
                    726: /*  ORIGINAL: the GB of the original input ideal       */
                    727: /*  ORIGINALDIMENSION: the dimension                   */
                    728: /*  STOP: the flag on terminatation                    */
                    729: /*  Trials: a bound on the number of trials             */
                    730: /*  REM: the vector list of remaining ideals           */
                    731: /*                                                     */
                    732: /*======================================================*/
                    733:
                    734: /*======================================================*/
                    735: /*     prime decomposition                             */
                    736: /*                                                     */
                    737: /*                                                     */
                    738: /*  primedec(P,V,Ord,F)                                */
                    739: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    740: /*             a list V of variables                   */
                    741: /*            a term order Ord                         */
                    742: /*            a flag F on Early Termination            */
                    743: /*      Output: 0                                      */
                    744: /*     DVILIST: the set of prime divisors of <P>       */
                    745: /*  [subprocedure]                                     */
                    746: /*      o --gr_fctr_sf    (mplex2)                     */
                    747: /*      o --primedecomposition                         */
                    748: /*  Remark: if F = 1, we empoly Early Termination      */
                    749: /*                                                     */
                    750: /*                                                     */
                    751: /*  primedecomposition(P,V,Ord,C,F)                    */
                    752: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    753: /*             a list V of variables                   */
                    754: /*            a term order Ord                         */
                    755: /*            a level C of recursive call              */
                    756: /*            a flag F on Early Termination            */
                    757: /*      Output: 0                                      */
                    758: /*     DVILIST: the set of prime divisors of <P>^ec    */
                    759: /*  [subprocedure]                                     */
                    760: /*      o --idealdimension (part2)                     */
                    761: /*      o --setminus      (part1)                      */
                    762: /*      o --zeroprimedecomposition                     */
                    763: /*      o --extcont                                    */
                    764: /*      o --checkadd2                                  */
                    765: /*      o --ideal_intersection_sfrat                   */
                    766: /*      o --radical_equality                           */
                    767: /*                                                     */
                    768: /*  zeroprimedecomposition(P,V,W)                      */
                    769: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    770: /*                     lists V,W of variables                  */
                    771: /*             such that <P> is 0-dimensional          */
                    772: /*             in K[V] and W is the original set       */
                    773: /*             of variables                            */
                    774: /*      Output: the set of prime/primary               */
                    775: /*             divisors of <P>                         */
                    776: /*             (P is a GB w.r.t. DRL)                  */
                    777: /*  [subprocedure]                                     */
                    778: /*      o --partical_decomp (mplex2)                   */
                    779: /*      o --checkgeneric                               */
                    780: /*      o --separableclosure                           */
                    781: /*      o --zerogenericprimedecomposition              */
                    782: /*      o --zeroseparableprimedecomposition            */
                    783: /*      o --convertdivisor                             */
                    784: /*      o --contraction                                */
                    785: /*      o --radicalideal (part1)                       */
                    786: /*                                                     */
                    787: /*  extcont(P,V,Ord)                                   */
                    788: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    789: /*                     a set V of variables                    */
                    790: /*      Output: a polynomial f                         */
                    791: /*                     such that \sqrt<P>^c=\sqrt(P:f)         */
                    792: /*         Then \sqrt<P>=\sqrt(P:f)\cap \sqrt(P+<f>)   */
                    793: /*                                                     */
                    794: /*  separableclosure([P,MP],V,W)                       */
                    795: /*      Input: a pair [P,MP] of a list P of            */
                    796: /*             polynomials and a list MP of            */
                    797: /*             minimal polynomials of variables        */
                    798: /*                     list V,W of variables                   */
                    799: /*             such that <P> is 0-dimensional          */
                    800: /*             in K[V] and W is the original set       */
                    801: /*             of variables                            */
                    802: /*      Output: [Q,E], a list Q of polynomials         */
                    803: /*              an exponent vector E                   */
                    804: /*                      such that <Q> is the separable         */
                    805: /*              closure of <P>                         */
                    806: /*  [subprocedure]                                     */
                    807: /*      o --makecounterpart(part1)                     */
                    808: /*      o --elimination(part1)                         */
                    809: /*      o --checkseparable                             */
                    810: /*                                                     */
                    811: /*  zeroseparableprimedecomposition(P,V,W)             */
                    812: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    813: /*             lists V,W of variables                  */
                    814: /*             such that <P> is 0-dimensional          */
                    815: /*             and all minimal polynomial              */
                    816: /*             are irreducible (i.e. <P> is an         */
                    817: /*             intermediate ideal in the paper         */
                    818: /*                     or the output of partial_decomp)        */
                    819: /*             in K[V] and W is the original set       */
                    820: /*             of variables                            */
                    821: /*      Output: the set of prime/primary               */
                    822: /*              divisors of <P>                        */
                    823: /*  [subprocedure]                                     */
                    824: /*      o --findgeneric                                */
                    825: /*      o --elimination(part1)                         */
                    826: /*                                                     */
                    827: /*  zerogenericprimedecomposition([P,MP],M,V,W)        */
                    828: /*      Input: a pair [P,MP] of a list P of            */
                    829: /*             polynomials and a list MP of            */
                    830: /*             minimal polynomials of variables        */
                    831: /*             such that <P> is 0-dimensional          */
                    832: /*             and M is a minimal poly of a            */
                    833: /*             variable in generic position            */
                    834: /*             in K[V] and W is the original           */
                    835: /*             set of variables                        */
                    836: /*      Output: the set of prime/primary               */
                    837: /*             divisors of <P>                         */
                    838: /*  [subprocedure]                                     */
                    839: /*                                                     */
                    840: /*  convertdivisor(P,V,W,E)                            */
                    841: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    842: /*                     list V,W of variables                   */
                    843: /*             such that <P> is a primary/prime        */
                    844: /*             0-dimensional ideal in K[V] and         */
                    845: /*             W is the original set                   */
                    846: /*             of variables                            */
                    847: /*             the exponent vector E                   */
                    848: /*      Output: the corresponding prime ideal          */
                    849: /*             in K[W]                                 */
                    850: /*  [subprocedure]                                     */
                    851: /*      o --elimination(part1)                         */
                    852: /*                                                     */
                    853: /*  contraction(P,V,W)                                 */
                    854: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    855: /*                     list V,W of variables                   */
                    856: /*             such that <P> is a primary/prime        */
                    857: /*             0-dimensional ideal in K[V] and         */
                    858: /*             W is the original set                   */
                    859: /*             of variables                            */
                    860: /*      Output: the contraction <P>^c in K[W]          */
                    861: /*                                                     */
                    862: /*  findgeneric(P,V)                                   */
                    863: /*      Input: a list P of polynomials                 */
                    864: /*                     a list V of variables                   */
                    865: /*             such that <P> is a separable            */
                    866: /*             0-dimensional ideal in K[V]             */
                    867: /*      Output: [F,Min,X], a polynomial F in           */
                    868: /*             generic position, its minimal           */
                    869: /*                     polynomial Min in a new variable        */
                    870: /*                     X                                       */
                    871: /*  [subprocedure]                                     */
                    872: /*      o --lineardimension                            */
                    873: /*      o --makemagic                                  */
                    874: /*      o --minipoly_sf (mplex2)                       */
                    875: /*                                                     */
                    876: /*======================================================*/
                    877:
                    878: def primedec_mod(P,VSet,Ord,Mod,Strategy)
                    879: {
                    880:        for ( Q = Mod, E = 1; Q < 2^14; Q *= Mod, E++ );
                    881:        Q /= Mod;
                    882:        E--;
                    883:        if ( !(E%2) ) {
                    884:                Q /= Mod;
                    885:                E--;
                    886:        }
                    887:        setmod_ff(Mod,E);
                    888:        Pq = map(simp_ff,P);
                    889:        primedec_sf(Pq,VSet,Ord,Strategy);
                    890:        R = convsf(DIVLIST,VSet,0,1);
                    891:        return R;
                    892: }
                    893:
                    894:
                    895: def primedec_sf(P,VSet,Ord,Strategy)
                    896:        {
                    897:        /* DIVLIST = the set of all computed candidates for iredundant divisors */
                    898:        /* INTIDEAL = the intersection of all computed candidates               */
                    899:        /* ORIGINAL = a Groebner basis of the input ideal <P> w.r.t. Ord        */
                    900:        /* ORIGINALDIMENSION = the dimension of the input ideal <P>             */
                    901:        /* STOP = the flag on termination                                       */
                    902:        /* REM = the list of remaining  ideals                                  */
                    903:
                    904:        T0 = time();
                    905:        T_GRF=0;
                    906:        T_INT=0;
                    907:        T_PD=0;
                    908:        T_MP=0;
                    909:        DIVLIST=[];
                    910:        INTIDEAL=[];
                    911:        STOP=0;
                    912:        B_Win=0;
                    913:        D_Win=0;
                    914:
                    915:        ORIGINAL=dp_gr_f_main(P,VSet,Hom,Ord);
                    916:
                    917:        Dimeset=idealdimension(ORIGINAL,VSet,Ord);
                    918:        ORIGINALDIMENSION=Dimeset[0];
                    919:
                    920:        /* REM0=newvect(ORIGINALDIMENSION+1);*/
                    921:        REM=newvect(ORIGINALDIMENSION+1);
                    922:
                    923:        for (I=0;I<ORIGINALDIMENSION+1;I++)
                    924:                {
                    925:                /* REM0[I]=[];*/
                    926:                REM[I]=[];
                    927:                }
                    928:
1.3       noro      929:        if ( dp_gr_print() ) {
                    930:                print("The dimension of the ideal is ",2);print(ORIGINALDIMENSION,2);
                    931:                print(". ");
                    932:        }
1.1       noro      933:
                    934:        if ( ORIGINALDIMENSION == 0 )
                    935:                {
                    936:                Strategy = 0;
                    937:                STOP = 0;
                    938:                }
                    939:
                    940:        ANS=gr_fctr_sf([ORIGINAL],VSet,Ord);
                    941:        NANS=length(ANS);
1.3       noro      942:        if ( dp_gr_print() ) {
                    943:                print("There are ",2);print(NANS,2);print(" partial components. ");
                    944:     }
1.1       noro      945:        for (I=0;I<NANS;I++)
                    946:                {
                    947:                TempI=ANS[I];
                    948:                DimI=idealdimension(TempI,VSet,Ord)[0];
                    949:
                    950:                REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]=cons(TempI,REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]);
                    951:                }
                    952:
                    953:        REM[0]=ANS;
                    954:
                    955:        INDEX=0;
                    956:
                    957:        while  ( INDEX != -1 )
                    958:                {
                    959:                /* print("We deal with the ",2);print(I,2);print("-th partial component. ");*/
                    960:
                    961:                TESTIDEAL=car(REM[INDEX]);
                    962:                REM[INDEX]=cdr(REM[INDEX]);
                    963:                primedecomposition(TESTIDEAL,VSet,Ord,INDEX,Strategy);
                    964:
                    965:                if (STOP == 1 )
                    966:                        {
                    967:                        DIVLIST = prime_irred_sf_by_first(DIVLIST,VSet,0);
                    968:                        DIVLIST = monic_sf_first(DIVLIST,VSet);
1.3       noro      969:                        if ( dp_gr_print() ) {
                    970:                                print("We finish the computation. ");
                    971:                                T_TOTAL = time()[3]-T0[3];
                    972:                                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]);
                    973:                        }
1.1       noro      974:                        return 0;
                    975:                        }
                    976:
                    977:                INDEX=findindex(REM);
                    978:                }
                    979:
                    980:        DIVLIST = prime_irred_sf_by_first(DIVLIST,VSet,0);
                    981:        DIVLIST = monic_sf_first(DIVLIST,VSet);
                    982:        T_TOTAL = time()[3]-T0[3];
1.3       noro      983:        if ( dp_gr_print() ) {
                    984:                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]);
                    985:        }
1.1       noro      986:        return 0;
                    987:        }
                    988:
                    989:
                    990:
                    991:
                    992:
                    993: def findindex(VECTORLIST)
                    994:        {
                    995:        NL=size(VECTORLIST)[0];
                    996:
                    997:        for (I=0;I<NL;I++)
                    998:                {
                    999:                if ( VECTORLIST[I] == [] )
                   1000:                        {
                   1001:                        continue;
                   1002:                        }
                   1003:                return I;
                   1004:                }
                   1005:        return -1;
                   1006:        }
                   1007:
                   1008: #if 0
                   1009: def checkadd2(ADD,TESTADDLIST,VSet)
                   1010:        {
                   1011:        /* This function will be used for eliminating redundant divisors        */
                   1012:
                   1013:        NTESTADDLIST=length(TESTADDLIST);
                   1014:        for (I=0;I<NTESTADDLIST;I++)
                   1015:                {
                   1016:                TESTLIST=TESTADDLIST[I][0];
                   1017:
                   1018:                if ( setminus(TESTLIST,ADD) == [] )
                   1019:                        {
                   1020:                        return 1;
                   1021:                        }
                   1022:                if ( inclusion_test(TESTLIST,ADD,VSet,Ord) == 1 )
                   1023:                        {
                   1024:                        return 1;
                   1025:                        }
                   1026:                }
                   1027:        return 0;
                   1028:        }
                   1029: #endif
                   1030:
                   1031: def checkadd2a(ADD,DIM,TESTADDLIST,VSet)
                   1032:        {
                   1033:        /* This function will be used for eliminating redundant divisors        */
                   1034:
                   1035:        NTESTADDLIST=length(TESTADDLIST);
                   1036:        for (I=0;I<NTESTADDLIST;I++)
                   1037:                {
                   1038:                TESTLIST=TESTADDLIST[I][0];
                   1039:                TESTDIM=TESTADDLIST[I][1];
                   1040:
                   1041:                if (DIM > TESTDIM )
                   1042:                        {
                   1043:                        continue;
                   1044:                        }
                   1045:
                   1046:                if ( setminus(TESTLIST,ADD) == [] )
                   1047:                        {
                   1048:                        return 1;
                   1049:                        }
                   1050:                if ( inclusion_test(TESTLIST,ADD,VSet,Ord) == 1 )
                   1051:                        {
                   1052:                        return 1;
                   1053:                        }
                   1054:                }
                   1055:        return 0;
                   1056:        }
                   1057:
                   1058: def checkadd3(ADD,TESTADDLIST,VSet)
                   1059:        {
                   1060:        /* This function will be used for eliminating redundant divisors        */
                   1061:
                   1062:        NTESTADDLIST=length(TESTADDLIST);
                   1063:        for (I=0;I<NTESTADDLIST;I++)
                   1064:                {
                   1065:                TESTLIST=TESTADDLIST[I];
                   1066:
                   1067:                if ( setminus(TESTLIST,ADD) == [] )
                   1068:                        {
                   1069:                        return 1;
                   1070:                        }
                   1071:
                   1072:
                   1073:                /* if ( inclusion_test(TESTLIST,ADD,VSet,0) == 1 )
                   1074:                        {
                   1075:                        return 1;
                   1076:                        }*/
                   1077:                }
                   1078:        return 0;
                   1079:        }
                   1080:
                   1081: def radical_equality(A,B,VSet,Ord)
                   1082:        {
                   1083:        /* This function will be used for checking the termination.     */
                   1084:
                   1085:        NA=length(A);
                   1086:
                   1087:        Ord1=[[0,1],[0,length(VSet)]];
                   1088:        Vt=newt;
                   1089:
                   1090:        for (I=0;I<NA;I++)
                   1091:                {
                   1092:                NewB=cons(1-newt*A[I],B);
                   1093:                GB = dp_gr_f_main(NewB,cons(Vt,VSet),0,Ord1);
                   1094:                K=elimination(GB,VSet);
                   1095:
                   1096:                if ( vars(K) !=[] )
                   1097:                        {
                   1098:                        return 0;
                   1099:                        }
                   1100:
                   1101:                }
                   1102:
                   1103:        return 1;
                   1104:        }
                   1105:
                   1106: def primedecomposition(P,VSet,Ord,COUNTER,Strategy)
                   1107:        {
                   1108:        /* DIVLIST = the set of all computed candidates for iredundant divisors */
                   1109:        /* INTIDEAL = the intersection of all computed candidates               */
                   1110:        /* ORIGINAL = a Groebner basis of the input ideal <P> w.r.t. Ord        */
                   1111:        /* ORIGINALDIMENSION = the dimension of the input ideal <P>             */
                   1112:
                   1113:        RP=P;
                   1114:        GP=dp_gr_f_main(RP,VSet,Hom,Ord);
                   1115:
                   1116:        /* First we compute the MSI and the dimension of the    */
                   1117:        /* ideal <P> in K[Vset], where K is the ground field.   */
                   1118:
                   1119:        Dimeset=idealdimension(GP,VSet,Ord);
                   1120:        Dimension=Dimeset[0];
                   1121:        MSI=Dimeset[1];
                   1122:
1.3       noro     1123:        if ( dp_gr_print() ) {
                   1124:                print("The dimension of the ideal is ",2); print(Dimension,2);
                   1125:                print(".");
                   1126:        }
1.1       noro     1127:        TargetVSet=setminus(VSet,MSI);
                   1128:        NewGP=dp_gr_f_main(GP,TargetVSet,Hom,Ord);
                   1129:
                   1130:        if ( vars(NewGP) == [] )
                   1131:                {
                   1132:                return [];
                   1133:                }
                   1134:
                   1135:        /* Then the ideal is 0-dimension in K[TargetVSet].      */
                   1136:
1.3       noro     1137:        if ( dp_gr_print() ) {
                   1138:                print("We enter Zero-dimension Prime Decomposition. ",2);
                   1139:        }
1.1       noro     1140:
                   1141:        QP=zeroprimedecomposition(NewGP,TargetVSet,VSet);
                   1142:
                   1143:        ANS=[];
                   1144:        NQP=length(QP);
                   1145:
1.3       noro     1146:        if ( dp_gr_print() ) {
                   1147:                print("The number of the newly found component is ",2);
                   1148:                print(NQP,2);print(". ",2);
                   1149:        }
1.1       noro     1150:        for (I=0;I<NQP;I++)
                   1151:                {
                   1152:                ZPrimeideal=QP[I];
                   1153:                Primedivisor=ZPrimeideal;
                   1154:                CHECKADD=checkadd2a(Primedivisor,Dimension,DIVLIST,VSet);
                   1155:                if (CHECKADD == 0 )
                   1156:                        {
                   1157:                        DIVLIST=append(DIVLIST,[[Primedivisor,Dimension]]);
                   1158:
                   1159:                        if (Strategy != 1 )
                   1160:                                {
                   1161:                                /* NO-OPERATION */
                   1162:                                }
                   1163:                        else if ( COUNTER == 0 && Dimension == 0 && ORIGINALDIMENSION == 0 )
                   1164:                                {
                   1165:                                /* NO-OPERATION */
                   1166:                                }
                   1167:                        else if ( INTIDEAL == [] )
                   1168:                                {
                   1169:                                INTIDEAL=Primedivisor;
                   1170:                                }
                   1171:                        else
                   1172:                                {
                   1173:                                INTIDEAL=ideal_intersection_sfrat(Primedivisor,INTIDEAL,VSet);
                   1174:                                }
                   1175:                        }
                   1176:                }
                   1177:
                   1178:        /* We compute prime decomposition for remaining ideal   */
                   1179:        /* I+<ExtPoly> by recursive call.                       */
                   1180:
                   1181:        if ( Strategy == 1 )
                   1182:                {
                   1183:                CHECK=radical_equality(INTIDEAL,ORIGINAL,VSet,Ord);
                   1184:
                   1185:                if (CHECK==1)
                   1186:                        {
1.3       noro     1187:                        if ( dp_gr_print() ) {
                   1188:                                print("We already obtain all divisor. ");
                   1189:                        }
1.1       noro     1190:                        STOP = 1;
                   1191:                        return 0;
                   1192:                        }
                   1193:                }
                   1194:
                   1195:
                   1196:        if ( Dimension == 0 )
                   1197:                {
                   1198:                return 0;
                   1199:                }
                   1200:
                   1201:        Ord1 = [[0,length(TargetVSet)],[0,length(MSI)]];
                   1202:        GP1 = dp_gr_f_main(GP,append(TargetVSet,MSI),Hom,Ord1);
                   1203:        ExtpolyFactor=extcont_factor(GP1,TargetVSet,0);
                   1204:
                   1205:        COUNTER=COUNTER+1;
                   1206:
                   1207:        for ( Tmp = ExtpolyFactor; Tmp != []; Tmp = cdr(Tmp) )
                   1208:                {
                   1209:                AddPoly=car(Tmp);
                   1210:
                   1211:                NewGP=cons(AddPoly,GP);
                   1212:
                   1213:                GP1 = dp_gr_f_main(cons(AddPoly,GP),VSet,Hom,Ord);
                   1214:
                   1215:                if ( Strategy == 1 )
                   1216:                        {
                   1217:                        CHECKADD=radical_equality(INTIDEAL,NewGP,VSet,Ord);
                   1218:
                   1219:                        if ( CHECKADD != 0 )
                   1220:                                {
1.3       noro     1221:                                if ( dp_gr_print() ) {
                   1222:                                        print("Avoid unnecessary computation. ",2);
                   1223:                                }
1.1       noro     1224:                                continue;
                   1225:                                }
                   1226:                        }
                   1227:
                   1228:
                   1229:                DimI=idealdimension(GP1,VSet,Ord)[0];
                   1230:
                   1231:                if ( REM[ORIGINALDIMENSION-DimI] !=[] )
                   1232:                        {
                   1233:                        REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]=cons(GP1,REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]);
                   1234:                        }
                   1235:                else
                   1236:                        {
                   1237:                        REM[ORIGINALDIMENSION-DimI]=[GP1];
                   1238:                        }
                   1239:
                   1240:                /* primedecomposition(GP1,VSet,Ord,COUNTER,Strategy);
                   1241:                if ( STOP == 1)
                   1242:                        {
                   1243:                        return 0;
                   1244:                        }*/
                   1245:                }
                   1246:        return 0;
                   1247:        }
                   1248:
                   1249: /* returns 1 if Poly is a subset of Id(GB) */
                   1250: /* we assume GB is a gb wrt (V,Ord)        */
                   1251:
                   1252: def inclusion_test(Poly,GB,V,Ord)
                   1253: {
                   1254:        Len = length(GB);
                   1255:        PS = newvect(Len);
                   1256:        dp_ord(Ord);
                   1257:        for ( J = 0, T = GB; T != []; T = cdr(T), J++ )
                   1258:                PS[J] = dp_ptod(car(T),V);
                   1259:        for ( J = Len-1, Ind = []; J >= 0; J-- )
                   1260:                Ind = cons(J,Ind);
                   1261:
                   1262:        for ( T = Poly; T != []; T = cdr(T) )
                   1263:                if ( nf_sfrat(Ind,dp_ptod(car(T),V),1,PS)[0] )
                   1264:                        return 0;
                   1265:        return 1;
                   1266: }
                   1267:
                   1268:
                   1269: def zeroprimedecomposition(P,TargetVSet,VSet)
                   1270:        {
                   1271:        /* We compute prime decomposition for an ideal <P>      */
                   1272:        /* such that <P> is 0-dimensional in K[TargetVSet].     */
                   1273:
                   1274:        PD=partial_decomp(P,TargetVSet);
                   1275:
                   1276:        /* each ideal in PD is an intermediate ideal,           */
                   1277:        /* i.e., all minimal polynomials are irreducible.       */
                   1278:        /* Thus, each ideal is very likely a prime ideal.       */
                   1279:        /* PD=[[P,MP],...], where P is a GB w.r.t. DRL and      */
                   1280:        /* MP is the set of all minimal polynomials.            */
                   1281:
                   1282:        NPD=length(PD);
                   1283:        ANS=[];
                   1284:
                   1285:        for (I=0;I<NPD;I++)
                   1286:                {
                   1287:                COMP=PD[I];
                   1288:
                   1289:                /* check if the ideal has a variable in generic position*/
                   1290:
                   1291:                CHECK=checkgeneric(COMP,TargetVSet,VSet);
                   1292:
                   1293:                /* If there is a variable in generic position, then we apply a special  */
                   1294:                /* procedure (zerogenericprimedecomposition). Otherwise we apply a      */
                   1295:                /* general procedure (zeroseparableprimedecomposition).                 */
                   1296:                /*                                                                      */
                   1297:                /* CHECK=[1,M], where M is the minimal polynomail of a variable x       */
                   1298:                /* such that x is in generic position, if there is such a variable x.   */
                   1299:                /* Otherwise, CHECK=0.                                                  */
                   1300:
                   1301:                if (CHECK != 0 )
                   1302:                        {
                   1303:                        if ( TargetVSet != VSet )
                   1304:                                {
                   1305:                                PDiv=contraction(COMP[0],TargetVSet,VSet)[0];
                   1306:                                }
                   1307:                        else
                   1308:                                {
                   1309:                                PDiv=COMP[0];
                   1310:                                }
                   1311:
                   1312:                        ZDecomp=[PDiv];
                   1313:
1.3       noro     1314:                        if ( dp_gr_print() ) {
                   1315:                                print("An intermediate ideal is of generic type. ");
                   1316:                        }
1.1       noro     1317:                        }
                   1318:                else
                   1319:                        {
1.3       noro     1320:                        if ( dp_gr_print() ) {
                   1321:                                print("An intermediate ideal is not of generic type. ",2);
                   1322:                        }
1.1       noro     1323:
                   1324:                        /* We compute the separable closure of <P> by using minimal polynomails.*/
                   1325:                        /* separableclosure outputs                                             */
                   1326:                        /* [a GB Q of separable closure, the exponent vector].                  */
                   1327:                        /* If <P> is already separable, then the exponent vector is 0.          */
                   1328:
                   1329:                        Sep=separableclosure(COMP,TargetVSet,VSet);
                   1330:
                   1331:                        /* Then, we compute prime divisors of the separable closure by using    */
                   1332:                        /* generic position.                                                    */
                   1333:                        /* If Sep[1]=0, COMP[0] is already separable ideal, and hence,          */
                   1334:                        /* we do not apply radicalideal to its divisors.                        */
                   1335:
                   1336:                        if ( Sep[1] != 0 )
                   1337:                                {
1.3       noro     1338:                                if ( dp_gr_print() ) {
                   1339:                                        print("The ideal is inseparable. ",2);
                   1340:                                }
1.1       noro     1341:                                CHECK2=checkgeneric2(Sep[2]);
                   1342:                                }
                   1343:                        else
                   1344:                                {
1.3       noro     1345:                                if ( dp_gr_print() ) {
                   1346:                                        print("The ideal is already separable. ",2);
                   1347:                                }
1.1       noro     1348:                                }
                   1349:
                   1350:                        if ( Sep[1] !=0 && CHECK2 == 1 )
                   1351:                                {
1.3       noro     1352:                                if ( dp_gr_print() ) {
                   1353:                                        print("The separable closure is of generic type. ",2);
                   1354:                                        print("So, the intermediate ideal is prime or primary. ",2);
                   1355:                                }
1.1       noro     1356:                                PDiv=convertdivisor(Sep[0],TargetVSet,VSet,Sep[1]);
                   1357:                                if ( TargetVSet != VSet )
                   1358:                                        {
                   1359:                                        PDiv=contraction(PDiv,TargetVSet,VSet)[0];
                   1360:                                        }
                   1361:                                Divisor=radicalideal(PDiv,2,VSet);
                   1362:                                ZDecomp=[Divisor];
                   1363:                                }
                   1364:                        else
                   1365:                                {
                   1366: #if 0
                   1367:                                ZSDecomp=zeroseparableprimedecomposition(Sep[0],TargetVSet,VSet);
                   1368: #else
                   1369:                                ZSDecomp=zerosepdec(Sep[0],TargetVSet,VSet,Ord);
                   1370: #endif
                   1371:                                /* We convert a prime separable ideal in K[TargetVSet] to its           */
                   1372:                                /* corresponding prime ideal in K[VSet].                                */
                   1373:
                   1374:                                NComp=length(ZSDecomp);
                   1375:                                ZDecomp=[];
                   1376:
                   1377:                                for (J=0;J<NComp;J++)
                   1378:                                        {
                   1379:                                        SDiv=ZSDecomp[J];
                   1380:
                   1381:                                /* First we convert a prime separable ideal in K[TargetVSet] to its     */
                   1382:                                /* corresponding prime/primary ideal in K[TargetVSet] by computing the  */
                   1383:                                /* image of Frobenius map.                                              */
                   1384:
                   1385:                                        PDiv=convertdivisor(SDiv,TargetVSet,VSet,Sep[1]);
                   1386:
                   1387:                                /* Then we compute the true prime divisor by contraction and radical    */
                   1388:                                /* computation.                                                         */
                   1389:
                   1390:                                        if ( TargetVSet != VSet )
                   1391:                                                {
                   1392:                                                PDiv=contraction(PDiv,TargetVSet,VSet)[0];
                   1393:                                                }
                   1394:
                   1395:                                        if (Sep[1] != 0 )
                   1396:                                                {
                   1397:                                                Divisor=radicalideal(PDiv,2,VSet);
                   1398:                                                }
                   1399:                                        else
                   1400:                                                {
                   1401:                                                Divisor=PDiv;
                   1402:                                                }
                   1403:
                   1404:
                   1405:                                        ZDecomp=append(ZDecomp,[Divisor]);
                   1406:                                        }
                   1407:                                }
                   1408:                        }
                   1409:
                   1410:                ANS=append(ANS, ZDecomp);
                   1411:                }
                   1412:        return map(monic_hc,ANS,VSet);
                   1413:        }
                   1414:
                   1415: def monic_hc(Poly,V)
                   1416: {
                   1417:        if ( type(Poly) == 4 )
                   1418:                map(monic_hc,Poly,V);
                   1419:        else {
                   1420:                T = dp_ptod(Poly,V);
                   1421:                return dp_dtop(T/dp_hc(T),V);
                   1422:        }
                   1423: }
                   1424:
                   1425: def zeroseparableprimedecomposition(P,TargetVSet,VSet)
                   1426:        {
                   1427:        /* We compute prime decomposition for a separable       */
                   1428:        /* 0-dimensional ideal <P> in K[TargetVSet] by using    */
                   1429:        /* generic position.                                    */
                   1430:
                   1431:        ANS=[];
                   1432:        Ord=0;
                   1433:
                   1434:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1435:
                   1436:        /* The P is already a GB w.r.t. DRL. So, the following  */
                   1437:        /* must be replaced with  NewP=P.                       */
                   1438:
                   1439:        /* NewGP=dp_gr_f_main(P,TargetVSet,Hom,Ord); */
                   1440:        NewGP = P;
                   1441:
                   1442:        /* We search a polynomial f in generic position.        */
                   1443:        /* Generic=[f, minimal polynomial of f in newt, newt],  */
                   1444:        /* where newt (X) is a newly introduced variable.       */
                   1445:
1.3       noro     1446:        if ( dp_gr_print() ) {
                   1447:                print("We search for a linear sum of variables in generic position. ",2);
                   1448:        }
1.1       noro     1449:        Generic=findgeneric(NewGP,TargetVSet,VSet);
                   1450:
                   1451:        X=Generic[2]; /* newly introduced variable              */
                   1452:        Factors=sffctr(Generic[1]);
                   1453:        NFactors=length(Factors);
                   1454:        /* irreducible case */
                   1455:        if ( NFactors == 2 && Factors[1][1] == 1 )
                   1456:                return [NewGP];
                   1457: #if 0
                   1458:        for (J=1;J<NFactors;J++)
                   1459:                {
                   1460:                AddPoly=Factors[J][0];
                   1461:                AddPoly2=X-Generic[0];
                   1462:
                   1463:                TestGP=append(NewGP,[AddPoly, AddPoly2]);
                   1464:                VS=cons(X,TargetVSet);
                   1465:                Q=dp_gr_f_main(TestGP,VS,Hom,[[0,1],[Ord,NVSet]]);
                   1466:                QR=elimination(Q,VSet);
                   1467:                ANS=append(ANS,[QR]);
                   1468:                }
                   1469: #else
                   1470:        /* noro */
                   1471:        dp_ord([[0,1],[Ord,NVSet]]);
                   1472:        XVSet = cons(X,TargetVSet);
                   1473:        PS = newvect(length(NewGP)+1,map(dp_ptod,cons(X-Generic[0],NewGP),XVSet));
                   1474:        for ( I = length(NewGP), Ind = [];I >= 0; I-- )
                   1475:                Ind = cons(I,Ind);
                   1476:        Ind = reverse(Ind);
                   1477:        YSet = setminus(VSet,TargetVSet);
                   1478:        NYSet = length(YSet);
                   1479:        ElimVSet = append(TargetVSet,YSet);
                   1480:        ElimOrd = [[Ord,NVSet],[0,NYSet]];
                   1481:        for ( J = 1; J < NFactors; J++ ) {
                   1482:                dp_ord([[0,1],[Ord,NVSet]]);
                   1483:                Factor = dp_dtop(nf_sfrat(Ind,dp_ptod(Factors[J][0],XVSet),1,PS)[0],XVSet);
                   1484: #if 0
                   1485:                Q = dp_gr_f_main(cons(Factor,NewGP),ElimVSet,Hom,ElimOrd);
                   1486: #else
                   1487:                Q0 = dp_gr_f_main(cons(Factor,NewGP),ElimVSet,Hom,0);
                   1488:                Q = dp_gr_f_main(Q0,ElimVSet,Hom,ElimOrd);
                   1489: #endif
                   1490:                Q = dp_gr_f_main(Q,TargetVSet,Hom,Ord);
                   1491:                ANS = cons(Q,ANS);
                   1492:        }
                   1493: #endif
                   1494:        return ANS;
                   1495:        }
                   1496:
                   1497: /* partial decomposition by sums of variables
                   1498:    -> zeroseparableprimedecomposition */
                   1499:
                   1500: #if 0
                   1501: def zerosepdec(P,W,V,Ord)
                   1502: {
                   1503:        /* P is GB wrt (W,Ord) */
                   1504:        dp_ord(Ord);
                   1505:        DIM = length(dp_mbase(map(dp_ptod,P,W)));
                   1506:        /* preprocessing */
                   1507:        N = length(W);
                   1508:        C = newvect(N);
                   1509:        C[0] = 1;
                   1510:        Vt = ttttt;
                   1511:        do {
                   1512:                for ( I = 0, LF = 0; I < N; I++ )
                   1513:                        if ( C[I] ) LF += W[I];
                   1514:                LF = simp_ff(LF);
                   1515:                MP = minipoly_sf(P,W,Ord,LF,Vt);
                   1516:                Factors = map(first,cdr(sffctr(MP)));
                   1517:                if ( deg(MP,Vt) == DIM ) {
                   1518:                        if ( length(Factors) == 1 )
                   1519:                                return [P];
                   1520:                        else
                   1521:                                return zerosepdec_main(P,W,V,Ord,map(subst,Factors,Vt,LF));
                   1522:                } else if ( length(Factors) > 1 ) {
                   1523:                        R =  zerosepdec_main(P,W,V,Ord,map(subst,Factors,Vt,LF));
                   1524:                        S = [];
                   1525:                        for ( TR = R; TR != []; TR = cdr(TR) )
                   1526:                                S = append(zerosepdec(car(TR),W,V,Ord),S);
                   1527:                        return S;
                   1528:                }
                   1529:        } while ( !nextchoice(C) );
                   1530:        /* we could not find any useful combination */
                   1531:        R = zeroseparableprimedecomposition(P,W,V);
                   1532:        return R;
                   1533: }
                   1534: #else
                   1535:
                   1536: /* we only search for useful poly among v[i]+v[j] */
                   1537: def zerosepdec(P,W,V,Ord)
                   1538: {
                   1539:        /* P is GB wrt (W,Ord) */
                   1540:        dp_ord(Ord);
                   1541:        DIM = length(dp_mbase(map(dp_ptod,P,W)));
                   1542:        /* preprocessing */
                   1543:        N = length(W);
                   1544:        C = newvect(N);
                   1545:        C[0] = 1;
                   1546:        Vt = ttttt;
                   1547:        for ( I1 = 0; I1 < N; I1++ )
                   1548:                for ( I2 = I1+1; I2 < N; I2++ ) {
                   1549:                        LF = simp_ff(W[I1]+W[I2]);
                   1550:                        MP = minipoly_sf(P,W,Ord,LF,Vt);
                   1551:                        Factors = map(first,cdr(sffctr(MP)));
                   1552:                        if ( deg(MP,Vt) == DIM ) {
                   1553:                                if ( length(Factors) == 1 )
                   1554:                                        return [P];
                   1555:                                else
                   1556:                                        return zerosepdec_main(P,W,V,Ord,map(subst,Factors,Vt,LF));
                   1557:                        } else if ( length(Factors) > 1 ) {
                   1558:                                R =  zerosepdec_main(P,W,V,Ord,map(subst,Factors,Vt,LF));
                   1559:                                S = [];
                   1560:                                for ( TR = R; TR != []; TR = cdr(TR) )
                   1561:                                        S = append(zerosepdec(car(TR),W,V,Ord),S);
                   1562:                                return S;
                   1563:                        }
                   1564:                }
                   1565:        /* we could not find any useful combination */
                   1566:        R = zeroseparableprimedecomposition(P,W,V);
                   1567:        return R;
                   1568: }
                   1569: #endif
                   1570:
                   1571: def zerosepdec_main(P,W,V,Ord,Factors)
                   1572: {
                   1573:        dp_ord(Ord);
                   1574:        N = length(P);
                   1575:        NFactors = length(Factors);
                   1576:        PS = newvect(length(P),map(dp_ptod,P,W));
                   1577:        for ( I = length(P)-1, Ind = [];I >= 0; I-- )
                   1578:                Ind = cons(I,Ind);
                   1579:        Y= setminus(V,W);
                   1580:        NW = length(W);
                   1581:        NY = length(Y);
                   1582:        ElimV = append(W,Y);
                   1583:        ElimOrd = [[Ord,NW],[0,NY]];
                   1584:        ANS = [];
                   1585:        for ( J = 0; J < NFactors; J++ ) {
                   1586:                Factor = dp_dtop(nf_sfrat(Ind,dp_ptod(Factors[J],W),1,PS)[0],W);
                   1587:                Q = dp_gr_f_main(cons(Factor,P),ElimV,Hom,ElimOrd);
                   1588:                Q = dp_gr_f_main(Q,W,Hom,Ord);
                   1589:                ANS = cons(Q,ANS);
                   1590:        }
                   1591:        return ANS;
                   1592: }
                   1593:
                   1594: def nextchoice(C)
                   1595: {
                   1596:        N = size(C)[0];
                   1597:        for ( I = N-1, Carry = 1; I >= 0; I-- ) {
                   1598:                if ( C[I] ) {
                   1599:                        C[I] = !Carry;
                   1600:                        Carry = !C[I];
                   1601:                } else {
                   1602:                        C[I] = Carry;
                   1603:                        Carry = 0;
                   1604:                }
                   1605:        }
                   1606:        return Carry;
                   1607: }
                   1608:
                   1609: def separableclosure(CP,TargetVSet,VSet)
                   1610:        {
                   1611:        /* We compute a separable ideal <Q> from <P> by         */
                   1612:        /* computing inverse Frobenius map.                     */
                   1613:
                   1614:        Ord=0;
                   1615:
                   1616:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1617:        IndexVector=newvect(NVSet);
                   1618:
                   1619:        /* First we check if <P> is already separable.          */
                   1620:        /* CHECK == 1 if <P> is already separable,              */
                   1621:        /* Otherwise, CHECK is the list of pairs of             */
                   1622:        /* the separable closure sc(m) of the minimal polynomial*/
                   1623:        /* m and the exponent e, i.e. m=sc(m)(t^(q^e)).         */
                   1624:
                   1625:        CHECK=checkseparable(CP,TargetVSet,VSet);
                   1626:
                   1627:        if ( CHECK == 1 )
                   1628:                {
1.3       noro     1629:                if ( dp_gr_print() ) {
                   1630:                        print("This is already a separable ideal.", 2);
                   1631:                }
1.1       noro     1632:                return [CP[0],0];
                   1633:                }
                   1634:
1.3       noro     1635:        if ( dp_gr_print() ) {
                   1636:                print("This is not a separable ideal, so we make its separable closure.", 2);
                   1637:        }
1.1       noro     1638:        WSet=makecounterpart(TargetVSet);
                   1639:        Char=setmod_ff()[0];
                   1640:
                   1641:        NewP=CP[0];
                   1642:        EXPVECTOR=newvect(NVSet);
                   1643:        CHECKEXPVECTOR=newvect(NVSet);
                   1644:
                   1645:        for (I=0;I<NVSet;I++)
                   1646:                {
                   1647:                EXPVECTOR[I]=CHECK[NVSet-I-1][0];
                   1648:                CHECKEXPVECTOR[I]=deg(CHECK[NVSet-I-1][1],TargetVSet[I]);
                   1649:
                   1650:                POW=Char^CHECK[NVSet-I-1][0];
                   1651:
                   1652:                AddPoly=TargetVSet[I]^POW-WSet[I];
                   1653:                /*SepClosure=subst(CHECK[I][0],TargetVSet[I],WSet[I]);*/
                   1654:
                   1655:                NewP=cons(AddPoly,NewP);
                   1656:                }
                   1657:
                   1658:        NewOrder=[[Ord,NVSet],[Ord,NVSet]];
                   1659:        XSet=append(TargetVSet,WSet);
                   1660:        YSet=append(VSet,WSet);
                   1661:
                   1662:        NewG=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                   1663:
                   1664:        NWSet=setminus(YSet,TargetVSet);
                   1665:
                   1666:        Q=elimination(NewG,NWSet);
                   1667:
                   1668:        NQ=length(Q);
                   1669:
                   1670:        ANS=[];
                   1671:        for (I=NQ-1;I>=0;I--)
                   1672:                {
                   1673:                Poly=Q[I];
                   1674:                for (J=0;J<NVSet;J++)
                   1675:                        {
                   1676:                        Poly=subst(Poly,WSet[J],TargetVSet[J]);
                   1677:                        }
                   1678:                ANS=cons(Poly,ANS);
                   1679:                }
                   1680:        return [ANS,EXPVECTOR,CHECKEXPVECTOR];
                   1681:        }
                   1682:
                   1683: def convertdivisor(P,TargetVSet,VSet,ExVector)
                   1684:        {
                   1685:        /* We compute a corresponding ideal <Q> from <P> by     */
                   1686:        /* computing Frobenius map.                             */
                   1687:
                   1688:        if (ExVector == 0 )
                   1689:                {
                   1690:                return P;
                   1691:                }
                   1692:
                   1693:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1694:        WSet=makecounterpart(TargetVSet);
                   1695:        Char=setmod_ff()[0];
                   1696:        Ord=0;
                   1697:
                   1698:        NewP=P;
                   1699:
                   1700:        for (I=0;I<NVSet;I++)
                   1701:                {
                   1702:                POW=Char^ExVector[I];
                   1703:
                   1704:                AddPoly=TargetVSet[I]-WSet[I]^POW;
                   1705:                /*SepClosure=subst(CHECK[I][0],TargetVSet[I],WSet[I]);*/
                   1706:
                   1707:                NewP=cons(AddPoly,NewP);
                   1708:                }
                   1709:
                   1710:        NewOrder=[[Ord,NVSet],[Ord,NVSet]];
                   1711:
                   1712:        XSet=append(TargetVSet,WSet);
                   1713:        YSet=append(VSet,WSet);
                   1714:
                   1715:        NewG=dp_gr_f_main(NewP,XSet,Hom,NewOrder);
                   1716:
                   1717:        NWSet=setminus(YSet,TargetVSet);
                   1718:
                   1719:        Q=elimination(NewG,NWSet);
                   1720:
                   1721:        NQ=length(Q);
                   1722:
                   1723:        ANS=[];
                   1724:        for (I=NQ-1;I>=0;I--)
                   1725:                {
                   1726:                Poly=Q[I];
                   1727:                for (J=0;J<NVSet;J++)
                   1728:                        {
                   1729:                        Poly=subst(Poly,WSet[J],TargetVSet[J]);
                   1730:                        }
                   1731:                ANS=cons(Poly,ANS);
                   1732:                }
                   1733:        return ANS;
                   1734:        }
                   1735:
                   1736:
                   1737: def findgeneric(P,TargetVSet,VSet)
                   1738:        {
                   1739:        /* The number of trials is set as Trails. */
                   1740:        NTargetVSet=length(TargetVSet);
                   1741:        MNumber=0;
                   1742:        /* Trials=100;*/
                   1743:
                   1744:        if ( Trials == 0 )
                   1745:                Trials = 2;
                   1746:
                   1747:        Lineardimension=lineardimension(P,TargetVSet);
                   1748:        NewVar=newt;
                   1749:        Count=0;
                   1750:        Ord=0;
                   1751:
                   1752: #if 0
                   1753:        while(Count < Trials )
                   1754:                {
                   1755:                Candidate=0;
                   1756:                MNumber=MNumber+1;
                   1757:
                   1758:                MAGIC=makemagic(TargetVSet,MNumber);
                   1759:
                   1760:                for (I=0;I<NTargetVSet;I++)
                   1761:                        {
                   1762:                        Candidate=Candidate+MAGIC[I]*TargetVSet[I];
                   1763:                        }
                   1764:                MinPoly=minipoly_sf(P,TargetVSet,Ord,Candidate,NewVar);
                   1765:                Deg=deg(MinPoly,NewVar);
                   1766:                if ( Deg == Lineardimension )
                   1767:                        {
                   1768:                        return [Candidate,MinPoly,NewVar];
                   1769:                        }
                   1770:                Count=Count+1;
                   1771:                }
                   1772: #else
                   1773:        YSet = setminus(VSet,TargetVSet);
                   1774:        NYSet = length(YSet);
                   1775:        Eval = newvect(NYSet);
                   1776:        Q1 = field_order_ff()-1;
                   1777:        HM = hmlist(P,TargetVSet,Ord);
                   1778:        for ( Count = 0; Count < Trials; Count++ ) {
                   1779:                Candidate = ptosfp(2)*TargetVSet[0];
                   1780:                Candidate = 0;
                   1781:                for ( I = 0; I < NTargetVSet; I++ )
                   1782:                        Candidate += random_ff()*TargetVSet[I];
                   1783:                do {
                   1784:                        for ( I = 0; I < NYSet; I++ )
                   1785:                                Eval[I] = random()%Q1;
                   1786:                } while ( !valid_modulus_sfrat(HM,YSet,Eval) );
                   1787:                P0 = map(eval_sfrat,P,YSet,Eval);
                   1788:                MinPoly0 = minipoly_sf(P0,TargetVSet,Ord,Candidate,NewVar);
                   1789:                Deg = deg(MinPoly0,NewVar);
                   1790:                if ( Deg == Lineardimension ) {
                   1791:                        MinPoly=minipoly_sf(P,TargetVSet,Ord,Candidate,NewVar);
                   1792:                        if ( deg(MinPoly,NewVar) != Deg )
                   1793:                                error("findgeneric : cannot happen");
                   1794:                        return [Candidate,MinPoly,NewVar];
                   1795:                }
                   1796:        }
                   1797: #endif
1.3       noro     1798:        if ( dp_gr_print() ) {
                   1799:                print("Extend the ground field. ",2);
                   1800:        }
1.1       noro     1801:        error();
                   1802:        }
                   1803:
                   1804: def makemagic(VSet,MNumber)
                   1805:        {
                   1806:        NVSet=length(VSet);
                   1807:        MAGIC=[1];
                   1808:        for (I=1;I<NVSet;I++)
                   1809:                {
                   1810:                U=ptosfp(MNumber^I);
                   1811:                MAGIC=append(MAGIC,[U]);
                   1812:                }
                   1813:        return MAGIC;
                   1814:        }
                   1815:
                   1816: #if 0
                   1817: def zerogenericprimedecomposition(CP,MinP,TargetVSet,VSet)
                   1818:        {
                   1819:        P=CP[0];
                   1820:
                   1821:        FACTORS=sffctr(MinP);
                   1822:        NFACTORS=length(FACTORS);
                   1823:
                   1824:        if ( NFACTORS == 2 )
                   1825:                {
                   1826:                return [P];
                   1827:                }
                   1828:
                   1829:        ANS=[];
                   1830:
                   1831:        for (I=1;I<NFACTORS;I++)
                   1832:                {
                   1833:                AddPoly=NFACTORS[I][0];
                   1834:                NewP=cos(AddPoly,P);
                   1835:                NewG=dp_gr_f_main(NewP,TargetVSet,Hom,Ord);
                   1836:                ANS=cons(NewG,ANS);
                   1837:                }
                   1838:        return ANS;
                   1839:        }
                   1840: #endif
                   1841:
                   1842:
                   1843: def lineardimension(P,VSet)
                   1844:        {
                   1845:        Ord=0;
                   1846:
                   1847:        PP=dp_gr_f_main(P,VSet,Hom,Ord);
                   1848:        dp_ord(Ord);
                   1849:        Dimension=length(dp_mbase(map(dp_ptod,PP,VSet)));
                   1850:        return Dimension;
                   1851:        }
                   1852:
                   1853: def checkgeneric(CP,TargetVSet,VSet)
                   1854:        {
                   1855:        Dimension=lineardimension(CP[0],TargetVSet);
                   1856:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1857:        Flag=0;
                   1858:
                   1859:        for (I=0;I<NVSet;I++)
                   1860:                {
                   1861:                MinP=CP[1][I];
                   1862:
                   1863:                if ( deg(MinP,TargetVSet[NVSet-I-1]) == Dimension )
                   1864:                        {
                   1865:                        return [1,MinP];
                   1866:                        }
                   1867:                }
                   1868:        return 0;
                   1869:        }
                   1870:
                   1871: def checkseparable(CP,TargetVSet,VSet)
                   1872:        {
                   1873:        NVSet=length(TargetVSet);
                   1874:        EXPVector=newvect(NVSet);
                   1875:        Flag=1;
                   1876:
                   1877:        for (I=0;I<NVSet;I++)
                   1878:                {
                   1879:                MinP=CP[1][I];
                   1880:                CHECK=checkseparablepoly(MinP,TargetVSet[NVSet-I-1]);
                   1881:                if ( CHECK[0] != 0 )
                   1882:                        {
                   1883:                        Flag = 0;
                   1884:                        }
                   1885:                EXPVector[I]=CHECK;
                   1886:                }
                   1887:        if ( Flag == 0 )
                   1888:                {
                   1889:                return EXPVector;
                   1890:                }
                   1891:        return 1;
                   1892:        }
                   1893:
                   1894: def checkseparablepoly(F,V)
                   1895:        {
                   1896:        P = characteristic_ff();
                   1897:        E = 0;
                   1898:        Vt = newt;
                   1899:        while ( 1 ) {
                   1900:                if ( diff(F,V) != 0 )
                   1901:                        return [E,F];
                   1902:                T = srem(F,V^P-Vt,V);
                   1903:                F = subst(T,Vt,V);
                   1904:                E++;
                   1905:                }
                   1906:        }
                   1907:
                   1908: def extcont(P,V,Ord)
                   1909:        {
                   1910:        /* We assume P is a Groebner Basis w.r.t. Ord.          */
                   1911:        /* We compute a polynomial f such that                  */
                   1912:        /* \sqrt{<P>}=\sqrt{<P>+<f>}\cap \sqrt{(<P>)^{ec}}      */
                   1913:        /* by B.W. Proposition 8.96.                            */
                   1914:        /* Remark: The square free part of f is also OK.        */
                   1915:
                   1916:        dp_ord(Ord);
                   1917:        HC = map(dp_hc,map(dp_ptod,P,V));
                   1918:        LCM = car(HC);
                   1919:        for ( T = cdr(HC); T != []; T = cdr(T) )
                   1920:                LCM = lcm_sfrat(LCM,car(T));
                   1921:        return LCM;
                   1922:        }
                   1923:
                   1924: def first(A)
                   1925: {
                   1926:        return A[0];
                   1927: }
                   1928:
                   1929: def set_union(A,B)
                   1930: {
                   1931:        for ( T = A; T != []; T = cdr(T) )
                   1932:                B = insert_element(car(T),B);
                   1933:        return B;
                   1934: }
                   1935:
                   1936: def insert_element(E,A)
                   1937: {
                   1938:        for ( T = A; T != []; T = cdr(T) )
                   1939:                if ( E == car(T) )
                   1940:                        break;
                   1941:        if ( T == [] )
                   1942:                return cons(E,A);
                   1943:        else
                   1944:                return A;
                   1945: }
                   1946:
                   1947: def extcont_factor(P,V,Ord)
                   1948:        {
                   1949:        /* We assume P is a Groebner Basis w.r.t. Ord.          */
                   1950:        /* We compute a polynomial f such that                  */
                   1951:        /* \sqrt{<P>}=\sqrt{<P>+<f>}\cap \sqrt{(<P>)^{ec}}      */
                   1952:        /* by B.W. Proposition 8.96.                            */
                   1953:        /* Remark: The square free part of f is also OK.        */
                   1954:
                   1955:        dp_ord(Ord);
                   1956:        HC = map(dp_hc,map(dp_ptod,P,V));
                   1957:        F = [];
                   1958:        for ( T = HC; T != []; T = cdr(T) ) {
                   1959:                F1 = map(first,cdr(sffctr(car(T))));
                   1960:                F = set_union(F1,F);
                   1961:        }
                   1962:        return F;
                   1963:        }
                   1964:
                   1965: def contraction(P,V,W)
                   1966:        {
                   1967:        /* We assume P is a Groebner Basis w.r.t. Ord.          */
                   1968:        /* We compute the contraction <P>^{c} by                */
                   1969:        /*  <P>^c=(<G>:f^\infty)                                */
                   1970:        /* by B.W. Proposition 8.91.                            */
                   1971:        /* This procedure is called by zeroprimedecomposition.  */
                   1972:        /* So, P is supposed to be a GB w.r.t. DRL.             */
                   1973:
                   1974:        Ord=0;
                   1975:        YSet=setminus(W,V);
                   1976:
                   1977:        Ord1 = [[Ord,length(V)],[0,length(YSet)]];
                   1978:        GP1 = dp_gr_f_main(P,W,Hom,Ord1);
                   1979:
                   1980:        Factor = extcont_factor(GP1,V,Ord);
                   1981:        for ( F = 1, T = Factor; T != []; T = cdr(T) )
                   1982:                F *= car(T);
                   1983:        Vt = newt;
                   1984:
                   1985:        G = dp_gr_f_main(cons(1-Vt*F,P),cons(Vt,W),0,[[0,1],[Ord,length(W)]]);
                   1986:        R = [];
                   1987:        for ( T = G; T != []; T = cdr(T) )
                   1988:                if ( !member(Vt,vars(car(T))) )
                   1989:                        R = cons(car(T),R);
                   1990:        return [R,F];
                   1991:        }
                   1992:
                   1993: def checkgeneric2(LIST)
                   1994:        {
                   1995:        NList=size(LIST)[0];
                   1996:
                   1997:        FLAG=0;
                   1998:
                   1999:        for (I=0;I<NList;I++)
                   2000:                {
                   2001:                if ( LIST[I] > 1 )
                   2002:                        {
                   2003:                        FLAG=FLAG+1;
                   2004:                        }
                   2005:                }
                   2006:
                   2007:        if (FLAG < 2 )
                   2008:                {
                   2009:                return 1;
                   2010:                }
                   2011:        return 0;
                   2012:        }
                   2013:
                   2014: #if 0
                   2015: def checkseparablepoly(P,V)
                   2016:        {
                   2017:        TestP=P;
                   2018:        CHECK=diff(TestP,V);
                   2019:        Count=0;
                   2020:
                   2021:        while ( CHECK !=0 )
                   2022:                {
                   2023:                if  ( deg(TestP,V) != 0 )
                   2024:                        {
                   2025:                        break;
                   2026:                        }
                   2027:                TestP=pdivide(TestP);
                   2028:                CHECK=diff(TestP,V);
                   2029:                Count=Count+1;
                   2030:                }
                   2031:
                   2032:        return [TestP,Count];
                   2033:        }
                   2034:
                   2035: def pdivide(F,V)
                   2036:        {
                   2037:        Char=setmod_ff()[0];
                   2038:        TestP=P;
                   2039:
                   2040:        Deg=ideg(TestP,V);
                   2041:        DegP=idiv(Deg,Char);
                   2042:
                   2043:        if ( irem(Deg,Char) != 0 )
                   2044:                {
                   2045:                error;
                   2046:                }
                   2047:        ANS=0;
                   2048:
                   2049:        for (I=O;I<DegP;I++)
                   2050:                {
                   2051:                TempDeg=I*Char;
                   2052:                ANS=ANS+coeff(TestP,V,TempDeg)*X^I;
                   2053:                }
                   2054:        return ANS;
                   2055:        }
                   2056: #endif
                   2057:
                   2058:
                   2059: def convsf(PP,VSet,Ord,Flag)
                   2060:        {
                   2061:        /* Flag = 0 or 1                                */
                   2062:        /* If Flag = 1, we compute the intersection     */
                   2063:        /* of the Galois orbit.                         */
                   2064:
                   2065:        CHECK=checkgaloisorbit(PP,VSet,Ord,Flag);
                   2066:
                   2067:        NewPP=CHECK[0];
                   2068:
                   2069:        ANS=[];
                   2070:
                   2071:        NPP=length(NewPP);
                   2072:
                   2073:        for (I=0;I<NPP;I++)
                   2074:                {
                   2075:                NewComp=convertsmallfield(CHECK[Flag][I],VSet,Ord);
                   2076:                ANS=cons(NewComp,ANS);
                   2077:                }
                   2078:        return ANS;
                   2079:        }
                   2080:
                   2081: def convertsmallfield(PP,VSet,Ord)
                   2082:        {
                   2083:        dp_ord(Ord);
                   2084:        NVSet=length(VSet);
                   2085:        Char=setmod_ff()[0];
                   2086:        ExtDeg=deg(setmod_ff()[1],x);
                   2087:
                   2088:        NewV=pg;
                   2089:        MPP=map(monic_hc,PP,VSet);
                   2090:        MPP=map(sfptopsfp,MPP,NewV);
                   2091:
                   2092:        MinPoly=subst(setmod_ff()[1],x,NewV);
                   2093:        XSet=cons(NewV,VSet);
                   2094:
                   2095:        Ord1=[[0,1],[Ord,NVSet]];
                   2096:
                   2097:        /* setmod_ff(Char,1);*/
                   2098:
                   2099:        NewP=dp_gr_mod_main(cons(MinPoly,MPP),XSet,0,Char,Ord1);
                   2100:
                   2101:        ANS=elimination(NewP,VSet);
                   2102:
                   2103:        /* setmod_ff(Char,ExtDeg);*/
                   2104:
                   2105:        return ANS;
                   2106:        }
                   2107:
                   2108: def checkgaloisorbit(PP,VSet,Ord,Flag)
                   2109:        {
                   2110:        NPP=length(PP);
                   2111:        TmpPP=PP;
                   2112:        ExtDeg=deg(setmod_ff()[1],x);
                   2113:
                   2114:        ANS=[];
                   2115:        BNS=[];
                   2116:
                   2117:        while (TmpPP != [] )
                   2118:                {
                   2119:                TestP=car(TmpPP);
                   2120:                Dim=TestP[1];
                   2121:                TmpPP=cdr(TmpPP);
                   2122:                NewP=TestP[0];
                   2123:
                   2124:                ANS=cons(TestP[0],ANS);
                   2125:
                   2126:                for (J=1;J<ExtDeg;J++)
                   2127:                        {
                   2128:                        G1=map(sf_galois_action,TestP[0],J);
                   2129:
                   2130:                        if ( setminus(G1,TestP[0]) == [] )
                   2131:                                {
                   2132:                                break;
                   2133:                                }
                   2134:                        if (Flag == 1 )
                   2135:                                {
                   2136:                                NewP=ideal_intersection_sfrat(NewP,G1,VSet);
                   2137:                                }
                   2138:                        TmpPP=deletecomponent(TmpPP,[G1,Dim]);
                   2139:                        }
                   2140:                BNS=cons(NewP,BNS);
                   2141:
                   2142:                }
                   2143:        return [ANS,BNS];
                   2144:        }
                   2145:
                   2146: def deletecomponent(PP,G)
                   2147:        {
                   2148:        TmpPP=PP;
                   2149:
                   2150:        while( TmpPP !=[] )
                   2151:                {
                   2152:                Test=car(TmpPP)[0];
                   2153:
                   2154:                if ( setminus(Test,G[0]) == [] )
                   2155:                        {
                   2156:                        ANS=setminus(PP,[G]);
                   2157:                        return ANS;
                   2158:                        }
                   2159:
                   2160:                TmpPP=cdr(TmpPP);
                   2161:                }
                   2162:        error();
                   2163:        }
                   2164:
                   2165:
                   2166: def pfctr(F)
                   2167: {
                   2168:        if ( type(F) == 1 )
                   2169:                return [[F,1]];
                   2170:        P = characteristic_ff();
                   2171:        E = extdeg_ff();
                   2172:        F = sfptop(F);
                   2173:        check_coef(F,P);
                   2174:        D = modfctr(F,P);
                   2175:        setmod_ff(P,E);
                   2176:        return map(mapsf_first,D);
                   2177: }
                   2178:
                   2179: def check_coef(F,P)
                   2180: {
                   2181:        V = vars(F);
                   2182:        D = dp_ptod(F,V);
                   2183:        for ( T = D; T; T = dp_rest(T) )
                   2184:                if ( dp_hc(T) >= P )
                   2185:                        error("invalid coef");
                   2186: }
                   2187:
                   2188: def mapsf_first(D)
                   2189: {
                   2190:        return [ptosfp(D[0]),D[1]];
                   2191: }
                   2192:
                   2193: def partial_decomp(B,V)
                   2194: {
                   2195:        T0 = time();
                   2196:        if ( ParallelMinipoly ) {
                   2197:                map(ox_cmo_rpc,ParallelMinipoly,"setmod_ff",characteristic_ff(),extdeg_ff());
                   2198:                map(ox_pop_cmo,ParallelMinipoly);
                   2199:        }
                   2200:        B = map(ptosfp,B);
                   2201:        B = dp_gr_f_main(B,V,0,0);
                   2202:        R = partial_decomp0(B,V,length(V)-1);
                   2203:        if ( PartialDecompByLex ) {
                   2204:                R0 = [];
                   2205:                for ( TR = R; TR != []; TR = cdr(TR) ) {
                   2206:                        T = car(TR);
                   2207:                        S = dp_gr_f_main(T[0],V,0,0);
                   2208:                        R0 = cons([S,T[1]],R0);
                   2209:                }
                   2210:                R = reverse(R0);
                   2211:        }
                   2212:        T_PD += time()[3]-T0[3];
                   2213:        return R;
                   2214: }
                   2215:
                   2216: def setintersection(A,B)
                   2217: {
                   2218:        for ( L = []; A != []; A = cdr(A) )
                   2219:                if ( member(car(A),B) )
                   2220:                        L = cons(car(A),L);
                   2221:        return L;
                   2222: }
                   2223:
                   2224: /* returns [[Plist,Mlist],...] */
                   2225:
                   2226: def partial_decomp0(B,V,I)
                   2227: {
                   2228:        N = length(V);
                   2229:        if ( I < 0 )
                   2230:                return [[B,[]]];
                   2231:        Ord = PartialDecompByLex ? [[0,I],[2,N-I]] : 0;
                   2232: #if 0
                   2233:        if ( setminus(vars(B),V) == [] )
                   2234:                B = fglm_sf_0dim(B,V,Ord0,Ord);
                   2235:        else
                   2236: #endif
                   2237:                B = dp_gr_f_main(B,V,0,Ord);
                   2238:        if ( type(B[0]) == 1 )
                   2239:                return [];
                   2240:        if ( !zero_dim(B,V,Ord) )
                   2241:                error("non zero-dimensional ideal");
                   2242:        /* XXX */
                   2243:        Vt = ttttt;
                   2244:        VI = V[I];
                   2245:        if ( PartialDecompByLex ) {
                   2246:                for ( J = 0, W = V; J < I; J++ )
                   2247:                        W = cdr(W);
                   2248:                VW = setminus(V,W);
                   2249:                for ( Bw = [], T = B; T != []; T = cdr(T) )
                   2250:                        if ( setintersection(vars(car(T)),VW) == [] )
                   2251:                                Bw = cons(car(T),Bw);
                   2252:                MI = minipoly_sf(Bw,W,2,VI,Vt);
                   2253:        } else
                   2254:                MI = minipoly_sf(B,V,0,VI,Vt);
                   2255:        MIF = sffctr(MI);
                   2256:        /* if MI is irreducible, then process the next variable */
                   2257:        if ( length(MIF) == 2 && MIF[1][1] == 1 ) {
                   2258:                L = partial_decomp0(B,V,I-1);
                   2259:                R = [];
                   2260:                for ( S = L; S != []; S = cdr(S) ) {
                   2261:                        L = car(S);
                   2262:                        R = cons([L[0],cons(subst(MI,Vt,VI),L[1])],R);
                   2263:                }
                   2264:                return R;
                   2265:        }
                   2266:
                   2267:        /* for nf computation */
                   2268:        Ord1 = PartialDecompByLex ? 2 : [[0,1],[0,N]];
                   2269:        Len = length(B);
                   2270:        PS = newvect(Len+1);
                   2271:        dp_ord(Ord1);
                   2272:        XV = cons(Vt,V);
                   2273:        for ( J = 0, T = cons(Vt-VI,B); T != []; T = cdr(T), J++ )
                   2274:                PS[J] = dp_ptod(car(T),XV);
                   2275:        for ( J = 0, GI = []; J <= Len; J++ )
                   2276:                GI = cons(J,GI);
                   2277:        if ( PartialDecompByLex )
                   2278:                GI = reverse(GI);
                   2279:
                   2280:        R = [];
                   2281:        for ( T = MIF; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2282:                Mt = car(car(T));
                   2283:                if ( type(Mt) == 1 )
                   2284:                        continue;
                   2285:                dp_ord(Ord1);
                   2286:                NfMt = dp_dtop(nf_sfrat(GI,dp_ptod(Mt,XV),1,PS)[0],XV);
                   2287:                if ( NfMt )
                   2288:                        B1 = dp_gr_f_main(cons(NfMt,B),V,0,Ord);
                   2289:                else
                   2290:                        B1 = B;
                   2291:                Rt = partial_decomp0(B1,V,I-1);
                   2292:                for ( S = Rt; S != []; S = cdr(S) ) {
                   2293:                        L = car(S);
                   2294:                        R = cons([L[0],cons(subst(Mt,Vt,VI),L[1])],R);
                   2295:                }
                   2296:        }
                   2297:        return R;
                   2298: }
                   2299:
                   2300:
                   2301: /* G is a gb wrt (V,O) */
                   2302:
                   2303: def minipoly_sf(G,V,O,F,V0)
                   2304: {
                   2305:        T0 = time();
                   2306:        Vc = cons(V0,setminus(vars(G),V));
                   2307:        if ( ParallelMinipoly ) {
                   2308:                Proc0 = ParallelMinipoly[0];
                   2309:                Proc1 = ParallelMinipoly[1];
                   2310:                if ( length(Vc) == 1 ) {
                   2311:                        ox_rpc(Proc0,"minipoly_sf_by_buchberger",G,V,O,F,V0,1);
                   2312:                        ox_rpc(Proc1,"minipoly_sf_0dim",G,V,O,F,V0,1);
                   2313:                        map(ox_get,ParallelMinipoly);
                   2314:                        /* 258=SM_popSerializedLocalObject */
                   2315:                        map(ox_push_cmd,ParallelMinipoly,258);
                   2316:                        F = ox_select(ParallelMinipoly);
                   2317:                        MP = ox_get(F[0]);
                   2318:                        if ( F[0] == Proc0 ) {
                   2319:                                if ( length(F) == 1 )
                   2320:                                        B_Win++;
                   2321:                                else
                   2322:                                        ox_get(Proc1);
                   2323:                        } else {
                   2324:                                if ( length(F) == 1 )
                   2325:                                        D_Win++;
                   2326:                                else
                   2327:                                        ox_get(Proc0);
                   2328:                        }
                   2329:                        ox_reset(Proc0);
                   2330:                        ox_reset(Proc1);
                   2331:                } else if ( length(Vc) == 2 ) {
                   2332:                        ox_rpc(Proc0,"minipoly_sf_by_buchberger",G,V,O,F,V0,1);
                   2333:                        ox_rpc(Proc1,"minipoly_sfrat",G,V,O,F,V0,1);
                   2334:                        map(ox_get,ParallelMinipoly);
                   2335:                        /* 258=SM_popSerializedLocalObject */
                   2336:                        map(ox_push_cmd,ParallelMinipoly,258);
                   2337:                        F = ox_select(ParallelMinipoly);
                   2338:                        MP = ox_get(F[0]);
                   2339:                        if ( F[0] == Proc0 ) {
                   2340:                                if ( length(F) == 1 )
                   2341:                                        B_Win++;
                   2342:                                else
                   2343:                                        ox_get(Proc1);
                   2344:                        } else {
                   2345:                                if ( length(F) == 1 )
                   2346:                                        D_Win++;
                   2347:                                else
                   2348:                                        ox_get(Proc0);
                   2349:                        }
                   2350:                        ox_reset(Proc0);
                   2351:                        ox_reset(Proc1);
                   2352:                } else
                   2353:                        MP = minipoly_sf_by_buchberger(G,V,O,F,V0,0);
                   2354:        } else if ( BuchbergerMinipoly )
                   2355:                MP = minipoly_sf_by_buchberger(G,V,O,F,V0,0);
                   2356:        else {
                   2357:                if ( length(Vc) == 1 )
                   2358:                        MP = minipoly_sf_0dim(G,V,O,F,V0,0);
                   2359:                else if ( length(Vc) == 2 )
                   2360:                        MP = minipoly_sfrat(G,V,O,F,V0,0);
                   2361:                else
                   2362:                        MP = minipoly_sf_by_buchberger(G,V,O,F,V0,0);
                   2363:        }
                   2364:        T_MP += time()[3]-T0[3];
                   2365:        return MP;
                   2366: }
                   2367:
                   2368: def minipoly_sf_by_buchberger(G,V,O,F,V0,Server)
                   2369: {
                   2370:        if ( Server )
                   2371:                ox_sync(0);
                   2372:        Vc = cons(V0,setminus(vars(G),V));
                   2373:        Gf = cons(ptosfp(V0-F),G);
                   2374:        Vf = append(V,Vc);
                   2375:        Gelim = dp_gr_f_main(Gf,Vf,1,[[0,length(V)],[0,length(Vc)]]);
                   2376:        for ( Gc = [], T = Gelim; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2377:                Vt = setminus(vars(car(T)),Vc);
                   2378:                if ( Vt == [] )
                   2379:                        Gc = cons(car(T),Gc);
                   2380:        }
                   2381:        Gt = dp_gr_f_main(Gc,Vc,1,[[0,1],[0,length(Vc)-1]]);
                   2382:        Pmin = car(Gt); Dmin = deg(Pmin,V0);
                   2383:        for ( T = cdr(Gt); T != []; T = cdr(T) ) {
                   2384:                Dt = deg(car(T),V0);
                   2385:                if ( Dt < Dmin ) {
                   2386:                        Pmin = car(T); Dmin = Dt;
                   2387:                }
                   2388:        }
                   2389:        Cont = sfcont(Pmin,V0);
                   2390:        return sdiv(Pmin,Cont);
                   2391: }
                   2392:
                   2393: def minipoly_sf_0dim(G,V,O,F,V0,Server)
                   2394: {
                   2395:        if ( Server )
                   2396:                ox_sync(0);
                   2397:        N = length(V);
                   2398:        Len = length(G);
                   2399:        dp_ord(O);
                   2400:        PS = newvect(Len);
                   2401:        for ( I = 0, T = G; T != []; T = cdr(T), I++ )
                   2402:                PS[I] = dp_ptod(car(T),V);
                   2403:        for ( I = Len-1, HL = []; I >= 0; I-- )
                   2404:                HL = cons(dp_ht(PS[I]),HL);
                   2405:        for ( I = Len - 1, GI = []; I >= 0; I-- )
                   2406:                GI = cons(I,GI);
                   2407:        MB = dp_mbase(HL); DIM = length(MB); UT = newvect(DIM);
                   2408:        U = dp_ptod(ptosfp(F),V);
                   2409:        U = dp_nf_f(GI,U,PS,1);
                   2410:        for ( I = 0; I < DIM; I++ )
                   2411:                UT[I] = [MB[I],dp_nf_f(GI,U*MB[I],PS,1)];
                   2412:
                   2413:        T = dp_ptod(ptosfp(1),[V0]);
                   2414:        TT = dp_ptod(ptosfp(1),V);
                   2415:        G = H = [[TT,T]];
                   2416:
                   2417:        for ( I = 1; ; I++ ) {
                   2418:                if ( dp_gr_print() )
                   2419:                        print(".",2);
                   2420:                T = dp_ptod(ptosfp(V0^I),[V0]);
                   2421:                TT = dp_nf_tab_f(H[0][0],UT);
                   2422:                H = cons([TT,T],H);
                   2423:                L = dp_lnf_f([TT,T],G);
                   2424:                if ( !L[0] ) {
                   2425:                        if ( dp_gr_print() )
                   2426:                                print("");
                   2427:                        return dp_dtop(L[1],[V0]); /* XXX */
                   2428:                } else
                   2429:                        G = insert(G,L);
                   2430:        }
                   2431: }
                   2432:
                   2433: #if 1
                   2434: def minipoly_sf_rat(G,V,F,V0)
                   2435: {
                   2436:        Vc = setminus(vars(G),V);
                   2437:        Gf = cons(V0-F,G);
                   2438:        Vf = append(V,[V0]);
                   2439:        G3 = dp_gr_f_main(map(ptosfp,Gf),Vf,0,3);
                   2440:        for ( T = G3; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2441:                Vt = setminus(vars(car(T)),Vc);
                   2442:                if ( Vt == [V0] )
                   2443:                        return car(T);
                   2444:        }
                   2445: }
                   2446:
                   2447: def minipoly_mod(G,V,Mod,F,V0)
                   2448: {
                   2449:        Vc = setminus(vars(G),V);
                   2450:        Gf = cons(V0-F,G);
                   2451:        Vf = append(V,[V0]);
                   2452:        G3 = dp_gr_mod_main(Gf,Vf,1,Mod,3);
                   2453:        for ( T = G3; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2454:                Vt = setminus(vars(car(T)),Vc);
                   2455:                if ( Vt == [V0] )
                   2456:                        return car(T);
                   2457:        }
                   2458: }
                   2459: #endif
                   2460:
                   2461: /* find N/D s.t. F = N/D mod V^(2M), deg(N),deg(D)<M */
                   2462:
                   2463: def pade(F,M)
                   2464: {
                   2465:        V = var(F);
                   2466:        A = newvect(M);
                   2467:        D = 0;
                   2468:        for ( I = 0; I < M; I++ ) {
                   2469:                A[I] = strtov("b"+rtostr(I));
                   2470:                D += A[I]*V^I;
                   2471:        }
                   2472:        T = F*D;
                   2473:        M2 = M*2;
                   2474:        R = [];
                   2475:        for ( I = M; I < M2; I++ )
                   2476:                R = cons(coef(T,I,V),R);
                   2477: }
                   2478:
                   2479: def minipoly_sfrat(G0,V,O,P,V0,Server)
                   2480: {
                   2481:        if ( Server )
                   2482:                ox_sync(0);
                   2483:        if ( !zero_dim(hmlist(G0,V,O),V,O) )
                   2484:                error("minipoly_sfrat : ideal is not zero-dimensional!");
                   2485:
                   2486:        G1 = cons(V0-P,G0);
                   2487:        if ( type(O) <= 1 )
                   2488:                O1 = [[0,1],[O,length(V)]];
                   2489:        else
                   2490:                O1 = cons([0,1],O);
                   2491:        V1 = cons(V0,V);
                   2492:        W = append(V,[V0]);
                   2493:        Vc = setminus(vars(G0),V);
                   2494:
                   2495:        N = length(V1);
                   2496:        dp_ord(O1);
                   2497:        HM = hmlist(G1,V1,O1);
                   2498:        MB = dp_mbase(map(dp_ptod,HM,V1));
                   2499:        dp_ord(O);
                   2500:
                   2501:        Nc = length(Vc);
                   2502:        Eval = newvect(Nc);
                   2503:
                   2504:        /* heristic lower bound of deg(MP) */
                   2505:        Q1 = field_order_ff()-1;
                   2506:        do {
                   2507:                for ( I = 0; I < Nc; I++ )
                   2508:                        Eval[I] = random()%Q1;
                   2509:        } while ( !valid_modulus_sfrat(HM,Vc,Eval) );
                   2510:        G0E = map(eval_sfrat,G0,Vc,Eval);
                   2511:        P0 = eval_sfrat(P,Vc,Eval);
                   2512:        MP = minipoly_sf(G0E,V,O,P0,V0);
                   2513:        DMP = deg(MP,V0);
                   2514:
                   2515:        for ( I = 0; I < Nc; I++ )
                   2516:                Eval[I] = 0;
                   2517:        while ( 1 ) {
                   2518:                if ( valid_modulus_sfrat(HM,Vc,Eval) ) {
                   2519:                        G0E = map(eval_sfrat,G0,Vc,Eval);
                   2520:                        P0 = eval_sfrat(P,Vc,Eval);
                   2521:                        MP = minipoly_sf(G0E,V,O,P0,V0);
                   2522:                        D = deg(MP,V0);
                   2523:                        if ( D >= DMP ) {
                   2524:                                DMP = D;
                   2525:                                for ( TL = [], MPT = 0, J = 0; J <= D; J++ ) {
                   2526:                                        TL = cons(V0^J,TL);
                   2527:                                        MPT += car(TL);
                   2528:                                }
                   2529:                                NF = gennf_sfrat(G1,TL,V1,O1,V0,1)[0];
                   2530:                                R = tolex_sfrat_main(V1,O1,NF,[MPT],Vc,Eval,MB);
                   2531:                                if ( R )
                   2532:                                        return sdiv(R[0],sfcont(R[0],V0));
                   2533:                        }
                   2534:                }
                   2535:                next_eval_sfrat(Eval);
                   2536:        }
                   2537: }
                   2538:
                   2539: def next_eval_sfrat(Eval)
                   2540: {
                   2541:        N = size(Eval)[0];
                   2542:        for ( I = N-1; I >= 0; I-- )
                   2543:                if ( Eval[I] ) break;
                   2544:        if ( I < 0 ) Eval[N-1] = 1;
                   2545:        else if ( I == 0 ) {
                   2546:                T = Eval[0]; Eval[0] = 0; Eval[N-1] = T+1;
                   2547:        } else {
                   2548:                Eval[I-1]++; T = Eval[I];
                   2549:                for ( J = I; J < N-1; J++ )
                   2550:                        Eval[J] = 0;
                   2551:                Eval[N-1] = T-1;
                   2552:        }
                   2553: }
                   2554:
                   2555: def eval_sfrat(F,V,Eval)
                   2556: {
                   2557:        for ( I = 0; V != []; V = cdr(V), I++ )
                   2558:                F = subst(F,car(V),ptosfp(Eval[I]));
                   2559:        return F;
                   2560: }
                   2561:
                   2562: def valid_modulus_sfrat(HL,Vc,Eval) {
                   2563:        for ( T = HL; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2564:                C = car(T);
                   2565:                for ( S = Vc, I = 0; S != []; S = cdr(S), I++ )
                   2566:                        C = subst(C,car(S),ptosfp(Eval[I]));
                   2567:                if ( !C )
                   2568:                        break;
                   2569:        }
                   2570:        return T == [] ? 1 : 0;
                   2571: }
                   2572:
                   2573: def gennf_sfrat(G,TL,V,O,V0,FLAG)
                   2574: {
                   2575:        N = length(V); Len = length(G); dp_ord(O); PS = newvect(Len);
                   2576:        for ( I = 0, T = G, HL = []; T != []; T = cdr(T), I++ ) {
                   2577:                PS[I] = dp_ptod(car(T),V); HL = cons(dp_ht(PS[I]),HL);
                   2578:        }
                   2579:        for ( I = 0, DTL = []; TL != []; TL = cdr(TL) )
                   2580:                DTL = cons(dp_ptod(car(TL),V),DTL);
                   2581:        for ( I = Len - 1, GI = []; I >= 0; I-- )
                   2582:                GI = cons(I,GI);
                   2583:        T = car(DTL); DTL = cdr(DTL);
                   2584:        H = [nf_sfrat(GI,T,T,PS)];
                   2585:
                   2586:        USE_TAB = (FLAG != 0);
                   2587:        if ( USE_TAB ) {
                   2588:                T0 = time()[0];
                   2589:                MB = dp_mbase(HL); DIM = length(MB);
                   2590:                U = dp_ptod(V0,V);
                   2591:                UTAB = newvect(DIM);
                   2592:                for ( I = 0; I < DIM; I++ ) {
                   2593:                        UTAB[I] = [MB[I],remove_cont_sfrat(nf_sfrat(GI,U*MB[I],1,PS))];
                   2594:                        if ( dp_gr_print() )
                   2595:                                print(".",2);
                   2596:                }
                   2597:                if ( dp_gr_print() )
                   2598:                        print("");
                   2599:                TTAB = time()[0]-T0;
                   2600:        }
                   2601:
                   2602:        T0 = time()[0];
                   2603:        for ( LCM = 1; DTL != []; ) {
                   2604:                if ( dp_gr_print() )
                   2605:                        print(".",2);
                   2606:                T = car(DTL); DTL = cdr(DTL);
                   2607:                if ( L = search_redble(T,H) ) {
                   2608:                        DD = dp_subd(T,L[1]);
                   2609:                        if ( USE_TAB && (DD == U) ) {
                   2610:                                NF = nf_tab_sfrat(L[0],UTAB);
                   2611:                                NF = [NF[0],dp_hc(L[1])*NF[1]*T];
                   2612:                        } else
                   2613:                                NF = nf_sfrat(GI,L[0]*dp_subd(T,L[1]),dp_hc(L[1])*T,PS);
                   2614:                } else
                   2615:                        NF = nf_sfrat(GI,T,T,PS);
                   2616:                NF = remove_cont_sfrat(NF);
                   2617:                H = cons(NF,H);
                   2618:                LCM = lcm_sfrat(LCM,dp_hc(NF[1]));
                   2619:        }
                   2620:        TNF = time()[0]-T0;
                   2621:        if ( dp_gr_print() )
                   2622:                print("gennf(TAB="+rtostr(TTAB)+" NF="+rtostr(TNF)+")");
                   2623:        return [[map(adj_dn_sfrat,H,LCM),LCM],PS,GI];
                   2624: }
                   2625:
                   2626: def lcm_sfrat(A,B)
                   2627: {
                   2628:        G = sfgcd(A,B);
                   2629:        return sdiv(A,G)*B;
                   2630: }
                   2631:
                   2632: #define REDCONT(f) ((f)/sfcont(f))
                   2633:
                   2634: def remove_cont_sfrat(L)
                   2635: {
                   2636:        if ( type(L[1]) <= 2 ) {
                   2637:                T = remove_cont_sfrat([L[0],L[1]*<<0>>]);
                   2638:                return [T[0],dp_hc(T[1])];
                   2639:        } else if ( !L[0] )
                   2640:                return [0,REDCONT(L[1])];
                   2641:        else if ( !L[1] )
                   2642:                return [REDCONT(L[0]),0];
                   2643:        else {
                   2644:                A0 = REDCONT(L[0]); A1 = REDCONT(L[1]);
                   2645:                C0 = sdiv(dp_hc(L[0]),dp_hc(A0)); C1 = sdiv(dp_hc(L[1]),dp_hc(A1));
                   2646:                GCD = sfgcd(C0,C1); M0 = sdiv(C0,GCD); M1 = sdiv(C1,GCD);
                   2647:                return [M0*A0,M1*A1];
                   2648:        }
                   2649: }
                   2650:
                   2651: def nf_sfrat(B,G,M,PS)
                   2652: {
                   2653:        for ( D = 0; G; ) {
                   2654:                for ( U = 0, L = B; L != []; L = cdr(L) ) {
                   2655:                        if ( dp_redble(G,R=PS[car(L)]) > 0 ) {
                   2656:                                GCD = sfgcd(dp_hc(G),dp_hc(R));
                   2657:                                CG = sdiv(dp_hc(R),GCD); CR = sdiv(dp_hc(G),GCD);
                   2658:                                U = CG*G-dp_subd(G,R)*CR*R;
                   2659:                                if ( !U )
                   2660:                                        return [D,M];
                   2661:                                D *= CG; M *= CG;
                   2662:                                break;
                   2663:                        }
                   2664:                }
                   2665:                if ( U )
                   2666:                        G = U;
                   2667:                else {
                   2668:                        D += dp_hm(G); G = dp_rest(G);
                   2669:                }
                   2670:        }
                   2671:        return [D,M];
                   2672: }
                   2673:
                   2674: def nf_tab_sfrat(F,TAB)
                   2675: {
                   2676:        for ( NM = 0, DN = 1, I = 0; F; F = dp_rest(F) ) {
                   2677:                T = dp_ht(F);
                   2678:                for ( ; TAB[I][0] != T; I++);
                   2679:                NF = TAB[I][1]; N = NF[0]; D = NF[1];
                   2680:                G = sfgcd(DN,D); DN1 = sdiv(DN,G); D1 = sdiv(D,G);
                   2681:                NM = D1*NM + DN1*dp_hc(F)*N; DN *= D1;
                   2682:        }
                   2683:        return [NM,DN];
                   2684: }
                   2685:
                   2686: def adj_dn_sfrat(P,D)
                   2687: {
                   2688:        return [(sdiv(D,dp_hc(P[1])))*P[0],dp_ht(P[1])];
                   2689: }
                   2690:
                   2691: def tolex_sfrat_main(V,O,NF,GM,Vc,Eval,MB)
                   2692: {
                   2693:        if ( MB ) {
                   2694:                PosDim = 0;
                   2695:                DIM = length(MB);
                   2696:                DV = newvect(DIM);
                   2697:        } else
                   2698:                PosDim = 1;
                   2699:        for ( T = GM, SL = [], LCM = 1; T != []; T = cdr(T) ) {
                   2700:                S = p_terms(car(T),V,2);
                   2701:                if ( PosDim ) {
                   2702:                        MB = gather_nf_terms(S,NF,V,O);
                   2703:                        DV = newvect(length(MB));
                   2704:                }
                   2705:                dp_ord(O); RHS = termstomat_sfrat(NF,map(dp_ptod,cdr(S),V),MB,Vc,Eval);
                   2706:                dp_ord(O); NHT = nf_tab_gsl_sfrat(dp_ptod(LCM*car(S),V),NF);
                   2707:                dptov(NHT[0],DV,MB);
                   2708:                dp_ord(O); B = hen_ttob_gsl_sfrat([DV,NHT[1]],RHS,cdr(S),Vc,Eval);
                   2709:                if ( !B )
                   2710:                        return 0;
                   2711:                Len = length(S);
                   2712:                LCM *= B[1];
                   2713:                for ( U = LCM*car(S), I = 1; I < Len; I++  )
                   2714:                        U += B[0][I-1]*S[I];
                   2715:                SL = cons(U,SL);
                   2716:                if ( dp_gr_print() )
                   2717:                        print(["DN",B[1]]);
                   2718:        }
                   2719:        return SL;
                   2720: }
                   2721:
                   2722: def termstomat_sfrat(NF,TERMS,MB,Vc,Eval)
                   2723: {
                   2724:        DN = NF[1];
                   2725:        NF = NF[0];
                   2726:        N = length(MB);
                   2727:        M = length(TERMS);
                   2728:        MAT = newmat(N,M);
                   2729:        W = newvect(N);
                   2730:        Len = length(NF);
                   2731:        for ( I = 0; I < M; I++ ) {
                   2732:                T = TERMS[I];
                   2733:                for ( K = 0; K < Len; K++ )
                   2734:                        if ( T == NF[K][1] )
                   2735:                                break;
                   2736:                dptov(NF[K][0],W,MB);
                   2737:                for ( J = 0; J < N; J++ )
                   2738:                        MAT[J][I] = W[J];
                   2739:        }
                   2740:        return [henleq_prep_sfrat(MAT,Vc,Eval),DN];
                   2741: }
                   2742:
                   2743: def henleq_prep_sfrat(A,Vc,Eval)
                   2744: {
                   2745:        SIZE = size(A); ROW = SIZE[0]; COL = SIZE[1];
                   2746:        L = geninv_sf_swap(map(eval_sfrat,A,Vc,Eval)); INV = L[0]; INDEX = L[1];
                   2747:        AA = newmat(COL,COL);
                   2748:        for ( I = 0; I < COL; I++ )
                   2749:                for ( J = 0, T = AA[I], S = A[INDEX[I]]; J < COL; J++ )
                   2750:                        T[J] = S[J];
                   2751:        if ( COL != ROW ) {
                   2752:                RESTA = newmat(ROW-COL,COL);
                   2753:                for ( ; I < ROW; I++ )
                   2754:                        for ( J = 0, T = RESTA[I-COL], S = A[INDEX[I]]; J < COL; J++ )
                   2755:                                T[J] = S[J];
                   2756:        } else
                   2757:                RESTA = 0;
                   2758:        return [[A,AA,RESTA],L];
                   2759: }
                   2760:
                   2761: def hen_ttob_gsl_sfrat(LHS,RHS,TERMS,Vc,Eval)
                   2762: {
                   2763:        LDN = LHS[1]; RDN = RHS[1]; LCM = lcm_sfrat(LDN,RDN);
                   2764:        L1 = sdiv(LCM,LDN); R1 = sdiv(LCM,RDN);
                   2765:        T0 = time()[0];
                   2766:        S = henleq_gsl_sfrat(RHS[0],LHS[0]*L1,Vc,Eval);
                   2767:        if ( dp_gr_print() )
                   2768:                print(["henleq_gsl_sfrat",time()[0]-T0]);
                   2769:        if ( !S )
                   2770:                return 0;
                   2771:        N = length(TERMS);
                   2772:        return [S[0],S[1]*R1];
                   2773: }
                   2774:
                   2775: def nf_tab_gsl_sfrat(A,NF)
                   2776: {
                   2777:        DN = NF[1];
                   2778:        NF = NF[0];
                   2779:        TLen = length(NF);
                   2780:        for ( R = 0; A; A = dp_rest(A) ) {
                   2781:                HM = dp_hm(A); C = dp_hc(HM); T = dp_ht(HM);
                   2782:                for ( I = 0; I < TLen; I++ )
                   2783:                        if ( NF[I][1] == T )
                   2784:                                break;
                   2785:                R += C*NF[I][0];
                   2786:        }
                   2787:        return remove_cont_sfrat([R,DN]);
                   2788: }
                   2789:
                   2790: def henleq_gsl_sfrat(L,B,Vc,Eval)
                   2791: {
                   2792:        Nc = length(Vc);
                   2793:        if ( Nc > 1 )
                   2794:                return henleq_gsl_sfrat_higher(L,B,Vc,Eval);
                   2795:
                   2796:        V0 = Vc[0]; E0 = ptosfp(Eval[0]);
                   2797:
                   2798:        AL = L[0]; INVL = L[1];
                   2799:        A = AL[0]; AA = AL[1]; RESTA = AL[2];
                   2800:        INV = INVL[0]; INDEX = INVL[1];
                   2801:
                   2802:        SIZE = size(A); ROW = SIZE[0]; COL = SIZE[1];
                   2803:        BB = newvect(COL);
                   2804:        for ( I = 0; I < COL; I++ )
                   2805:                BB[I] = B[INDEX[I]];
                   2806:        if ( COL != ROW ) {
                   2807:                RESTB = newvect(ROW-COL);
                   2808:                for ( ; I < ROW; I++ )
                   2809:                        RESTB[I-COL] = B[INDEX[I]];
                   2810:        } else
                   2811:                RESTB = 0;
                   2812:
                   2813:        COUNT = 2;
                   2814:        if ( !COUNT )
                   2815:                COUNT = 2;
                   2816:        X = newvect(size(AA)[0]);
                   2817:        for ( I = 0, C = BB, CCC = 0, ITOR_FAIL = -1; ; I++ ) {
                   2818:                if ( zerovector(C) ) {
                   2819:                        X = map(subst,X,V0,V0-E0);
                   2820:                        if ( zerovector(RESTA*X+RESTB) ) {
                   2821:                                if ( dp_gr_print() ) print("end",0);
                   2822:                                return [X,ptosfp(1)];
                   2823:                        } else
                   2824:                                return 0;
                   2825:                } else if ( COUNT == CCC ) {
                   2826:                        CCC = 0;
                   2827:                        ND = polyvtoratv(X,V0,I);
                   2828:                        if ( ND ) {
                   2829:                                F = map(subst,ND[0],V0,V0-E0);
                   2830:                                LCM = subst(ND[1],V0,V0-E0);
                   2831:                                T = AA*F+LCM*BB;
                   2832:                                if ( zerovector(T) ) {
                   2833:                                        T = RESTA*F+LCM*RESTB;
                   2834:                                        if ( zerovector(T) ) {
                   2835:                                                if ( dp_gr_print() ) print("end",0);
                   2836:                                                return [F,LCM];
                   2837:                                        } else
                   2838:                                                return 0;
                   2839:                                }
                   2840:                        } else {
                   2841:                        }
                   2842:                } else {
                   2843:                        if ( dp_gr_print() ) print(".",2);
                   2844:                        CCC++;
                   2845:                }
                   2846:                XT = -INV*map(subst,C,V0,E0);
                   2847:                X += XT*V0^I;
                   2848:                C += AA*XT;
                   2849:                C = map(sdiv,C,V0-E0);
                   2850:        }
                   2851: }
                   2852:
                   2853: def henleq_gsl_sfrat_higher(L,B,Vc,Eval)
                   2854: {
                   2855:        Nc = length(Vc);
                   2856:        E = map(ptosfp,Eval);
                   2857:
                   2858:        AL = L[0]; INVL = L[1];
                   2859:        A = AL[0]; AA0 = AL[1]; RESTA = AL[2];
                   2860:        INV = INVL[0]; INDEX = INVL[1];
                   2861:
                   2862:        SIZE = size(A); ROW = SIZE[0]; COL = SIZE[1];
                   2863:
                   2864:        AA = map(mshift,AA0,Vc,E,1);
                   2865:        BB = newvect(COL);
                   2866:        for ( I = 0; I < COL; I++ )
                   2867:                BB[I] = mshift(B[INDEX[I]],Vc,E,1);
                   2868:
                   2869:        if ( COL != ROW ) {
                   2870:                RESTB = newvect(ROW-COL);
                   2871:                for ( ; I < ROW; I++ )
                   2872:                        RESTB[I-COL] = B[INDEX[I]];
                   2873:        } else
                   2874:                RESTB = 0;
                   2875:
                   2876:        COUNT = 2;
                   2877:        if ( !COUNT )
                   2878:                COUNT = 2;
                   2879:        X = newvect(size(AA)[0]);
                   2880:        for ( I = 0, R = BB, CCC = 0, ITOR_FAIL = -1; ; I++ ) {
                   2881:                if ( zerovector(R) ) {
                   2882:                        X = map(mshift,X,Vc,E,-1);
                   2883:                        if ( zerovector(RESTA*X+RESTB) ) {
                   2884:                                if ( dp_gr_print() ) print("end",0);
                   2885:                                return [X,ptosfp(1)];
                   2886:                        } else
                   2887:                                return 0;
                   2888:                } else if ( COUNT == CCC ) {
                   2889:                        CCC = 0;
                   2890:                        ND = polyvtoratv_higher(X,Vc,I);
                   2891:                        if ( ND ) {
                   2892:                                F = map(mshift,ND[0],Vc,E,-1);
                   2893:                                LCM = mshift(ND[1],Vc,E,-1);
                   2894:                                T = AA*F+LCM*BB;
                   2895:                                if ( zerovector(T) ) {
                   2896:                                        T = RESTA*F+LCM*RESTB;
                   2897:                                        if ( zerovector(T) ) {
                   2898:                                                if ( dp_gr_print() ) print("end",0);
                   2899:                                                return [F,LCM];
                   2900:                                        } else
                   2901:                                                return 0;
                   2902:                                }
                   2903:                        } else {
                   2904:                        }
                   2905:                } else {
                   2906:                        if ( dp_gr_print() ) print(".",2);
                   2907:                        CCC++;
                   2908:                }
                   2909:                RK = map(mtrunc,R,I+1);
                   2910:                XT = -INV*RK;
                   2911:                X += XT;
                   2912:                R += AA*XT;
                   2913:        }
                   2914: }
                   2915:
                   2916: /* V -> V+Sgn*E */
                   2917:
                   2918: def mshift(F,V,E,Sgn)
                   2919: {
                   2920:        N = length(V);
                   2921:        for ( I = 0; I < N; I++ )
                   2922:                F = subst(F,V[I],V[I]+Sgn*E[I]);
                   2923:        return F;
                   2924: }
                   2925:
                   2926: /* truncate terms whose degree are higher than or equal to D */
                   2927:
                   2928: def mtrunc(F,D)
                   2929: {
                   2930:        if ( type(F) <= 1 )
                   2931:                return F;
                   2932:        else {
                   2933:                R = 0;
                   2934:                V = var(F);
                   2935:                while ( F ) {
                   2936:                        K = deg(F,V);
                   2937:                        C = coef(F,K,V);
                   2938:                        if ( K < D )
                   2939:                                R += mtrunc(C,D-K)*V^K;
                   2940:                        F -= C*V^K;
                   2941:                }
                   2942:                return R;
                   2943:        }
                   2944: }
                   2945:
                   2946: /* for 1-dim case */
                   2947:
                   2948: def polyvtoratv(Vect,V,K)
                   2949: {
                   2950:        N = size(Vect)[0];
                   2951:        R = newvect(N);
                   2952:        K2 = idiv(K,2);
                   2953:        Mat = newmat(K2,K2);
                   2954:        for ( I = 0; I < N; I++ ) {
                   2955:                T = polytorat(Vect[I],V,Mat,K2);
                   2956:                if ( T )
                   2957:                        R[I] = T;
                   2958:                else
                   2959:                        return 0;
                   2960:        }
                   2961:        LCM = R[0][1];
                   2962:        for ( I = 1; I < N; I++ )
                   2963:                LCM = lcm_sfrat(LCM,R[I][1]);
                   2964:        for ( I = 0; I < N; I++ )
                   2965:                R[I] = R[I][0]*sdiv(LCM,R[I][1]);
                   2966:        return [R,LCM];
                   2967: }
                   2968:
                   2969: /* for higher dim case */
                   2970:
                   2971: def polyvtoratv_higher(Vect,Vc,K)
                   2972: {
                   2973:        N = size(Vect)[0];
                   2974:        R = newvect(N);
                   2975:        K2 = idiv(K,2);
                   2976:        for ( I = 0; I < N; I++ ) {
                   2977:                T = polytorat_higher(Vect[I],Vc,K2);
                   2978:                if ( T )
                   2979:                        R[I] = T;
                   2980:                else
                   2981:                        return 0;
                   2982:        }
                   2983:        LCM = R[0][1];
                   2984:        for ( I = 1; I < N; I++ )
                   2985:                LCM = lcm_sfrat(LCM,R[I][1]);
                   2986:        for ( I = 0; I < N; I++ )
                   2987:                R[I] = R[I][0]*sdiv(LCM,R[I][1]);
                   2988:        return [R,LCM];
                   2989: }
                   2990:
                   2991: /* find F = N/D mod V^(2K), deg(N), deg(D) < K */
                   2992: def polytorat_gcd(F,V,K)
                   2993: {
                   2994:        if ( deg(F,V) < K )
                   2995:                return [F,ptosfp(1)];
                   2996:        F1 = Mod^(K*2); F2 = F;
                   2997:        B1 = 0; B2 = 1;
                   2998:        while ( 1 ) {
                   2999:                Q = sdiv(F1,F2);
                   3000:                F3 = F1-F2*Q;
                   3001:                B3 = B1-B2*Q;
                   3002:                if ( deg(F3,V) < K ) {
                   3003:                        if ( deg(B3,V) < K )
                   3004:                                return [F3,B3];
                   3005:                        else
                   3006:                                return 0;
                   3007:                }
                   3008:                F1 = F2; F2 = F3;
                   3009:                B1 = B2; B2 = B3;
                   3010:        }
                   3011: }
                   3012:
                   3013: /*
                   3014:  * for 1-dim case
                   3015:  *
                   3016:  * solve
                   3017:  *
                   3018:  * [fk      ... f1][  a0  ]
                   3019:  * [f(k+1)  ... f2][  a1  ] = 0
                   3020:  * [        ...   ][ ...  ]
                   3021:  * [f(2k-1) ... fk][a(k-1)]
                   3022:  */
                   3023:
                   3024: def polytorat(F,V,Mat,K)
                   3025: {
                   3026:        if ( deg(F,V) < K )
                   3027:                return [F,ptosfp(1)];
                   3028:        for ( I = 0; I < K; I++ )
                   3029:                for ( J = 0; J < K; J++ )
                   3030:                        Mat[I][J] = coef(F,I+K-J);
                   3031:        S = nullspace_ff(Mat);
                   3032:        MT = S[0]; IND = S[1];
                   3033:        for ( I = 0; I < K; I++ )
                   3034:                if ( IND[I] )
                   3035:                        break;
                   3036:        if ( I == K )
                   3037:                return 0;
                   3038:        D = null_to_poly_ff(MT,IND,V)[0];
                   3039:        N = trunc(F*D,K-1);
                   3040:        return [N,D];
                   3041: }
                   3042:
                   3043: /* find N,D s.t. tdeg(N), tdeg(D) < K, F = N/D mod <V0,...,VM>^(2K) */
                   3044:
                   3045: def polytorat_higher(F,V,K)
                   3046: {
                   3047:        if ( K < 2 ) return 0;
                   3048:        if ( homogeneous_deg(F) < K )
                   3049:                return [F,ptosfp(1)];
                   3050:        D = create_icpoly(V,K);
                   3051:        C = extract_coef(D*F,V,K,2*K);
                   3052:        Vc = vars(C);
                   3053:        G = dp_gr_f_main(C,Vc,0,2);
                   3054:        PS = newvect(length(G),map(dp_ptod,G,Vc));
                   3055:        for ( I = length(G)-1, Ind = [];I >= 0; I-- )
                   3056:                Ind = cons(I,Ind);
                   3057:        D = dp_dtop(nf_sfrat(Ind,dp_ptod(D,Vc),1,PS)[0],Vc);
                   3058:        if ( !D )
                   3059:                return 0;
                   3060:        Vp = setminus(vars(D),V);
                   3061:        D = subst(D,car(Vp),1);
                   3062:        for ( T = cdr(Vp); T != []; T = cdr(T) )
                   3063:                D = subst(D,car(T),0);
                   3064:        N = mtrunc(F*D,K);
                   3065:        return [N,D];
                   3066: }
                   3067:
                   3068: def create_icpoly(V,K)
                   3069: {
                   3070:        if ( V == [] )
                   3071:                return uc();
                   3072:        R = 0;
                   3073:        for ( I = 0; I < K; I++ )
                   3074:                R += create_icpoly(cdr(V),K-I)*V[0]^I;
                   3075:        return R;
                   3076: }
                   3077:
                   3078: /* extract terms whose degrees are in [From,To) */
                   3079:
                   3080: def extract_coef(F,V,From,To)
                   3081: {
                   3082:        if ( V == [] ) {
                   3083:                if ( From == 0 )
                   3084:                        return [F];
                   3085:                else
                   3086:                        return [];
                   3087:        }
                   3088:        R = [];
                   3089:        V0 = V[0];
                   3090:        for ( I = 0; I < To; I++ ) {
                   3091:                C = coef(F,I,V0);
                   3092:                if ( C ) {
                   3093:                        C = extract_coef(C,cdr(V),From>=I?From-I:0,To-I);
                   3094:                        R = append(C,R);
                   3095:                }
                   3096:        }
                   3097:        return R;
                   3098: }
                   3099:
                   3100: def saturation_sfrat(F,G,V,Ord)
                   3101: {
                   3102:        Vt = ttttt;
                   3103:        G0 = dp_gr_f_main(cons(Vt*F-1,G),cons(Vt,V),0,[[0,1],[Ord,length(V)]]);
                   3104:        return elimination(G0,V);
                   3105: }
                   3106:
                   3107: def ideal_list_intersection_sfrat(L,V)
                   3108: {
                   3109:        R = car(L);
                   3110:        for ( TL = cdr(L); TL != []; TL = cdr(TL) )
                   3111:                R = ideal_intersection_sfrat(R,car(TL),V);
                   3112:        return R;
                   3113: }
                   3114:
                   3115: def ideal_intersection_sfrat(A,B,V)
                   3116: {
                   3117:        T0 = time();
                   3118:        Vt = ttttt;
                   3119:        C = [];
                   3120:        for ( T = A; T != []; T = cdr(T) )
                   3121:                C = cons(car(T)*Vt,C);
                   3122:        for ( T = B; T != []; T = cdr(T) )
                   3123:                C = cons(car(T)*(1-Vt),C);
                   3124:        Ord = [[0,1],[0,length(V)]];
                   3125: #if 0
                   3126:        G0 = dp_gr_f_main(C,cons(Vt,V),0,0);
                   3127:        G = dp_gr_f_main(G0,cons(Vt,V),0,Ord);
                   3128: #else
                   3129:        G = dp_gr_f_main(C,cons(Vt,V),0,Ord);
                   3130: #endif
                   3131:        T_INT += time()[3]-T0[3];
                   3132:        return elimination(G,V);
                   3133: }
                   3134:
                   3135: /* Shimoyama's gr_fctr */
                   3136:
                   3137: def idealsqfr_sf(G)
                   3138: {
                   3139:        for(LL=[],I=length(G)-1;I>=0;I--) {
                   3140:                for(A=1,L=sfsqfr(G[I]),J=1;J<length(L);J++)
                   3141:                        A*=L[J][0];
                   3142:                LL=cons(A,LL);
                   3143:        }
                   3144:        return LL;
                   3145: }
                   3146:
                   3147: def ideal_uniq(L) /* sub procedure of welldec and normposdec */
                   3148: {
                   3149:        for (R = [],I = 0,N=length(L); I < N; I++) {
                   3150:                if ( R == [] )
                   3151:                        R = append(R,[L[I]]);
                   3152:                else {
                   3153:                        for (J = 0; J < length(R); J++)
                   3154:                                if ( gb_comp(L[I],R[J]) )
                   3155:                                        break;
                   3156:                        if ( J == length(R) )
                   3157:                                R = append(R,[L[I]]);
                   3158:                }
                   3159:        }
                   3160:        return R;
                   3161: }
                   3162:
                   3163: def ideal_uniq_by_first(L) /* sub procedure of welldec and normposdec */
                   3164: {
                   3165:        for (R = [],I = 0,N=length(L); I < N; I++) {
                   3166:                if ( R == [] )
                   3167:                        R = append(R,[L[I]]);
                   3168:                else {
                   3169:                        for (J = 0; J < length(R); J++)
                   3170:                                if ( gb_comp(L[I][0],R[J][0]) )
                   3171:                                        break;
                   3172:                        if ( J == length(R) )
                   3173:                                R = append(R,[L[I]]);
                   3174:                }
                   3175:        }
                   3176:        return R;
                   3177: }
                   3178:
                   3179: def prime_irred_sf(TP,VL,Ord)
                   3180: {
                   3181:        TP = ideal_uniq(TP);
                   3182:        N = length(TP);
                   3183:        for (P = [], I = 0; I < N; I++) {
                   3184:                for (J = 0; J < N; J++)
                   3185:                        if ( I != J && inclusion_test(TP[J],TP[I],VL,Ord) )
                   3186:                                break;
                   3187:                if (J == N)
                   3188:                        P = append(P,[TP[I]]);
                   3189:        }
                   3190:        return P;
                   3191: }
                   3192:
                   3193: def prime_irred_sf_by_first(TP,VL,Ord)
                   3194: {
                   3195:        TP = ideal_uniq_by_first(TP);
                   3196:        N = length(TP);
                   3197:        for (P = [], I = 0; I < N; I++) {
                   3198:                for (J = 0; J < N; J++)
                   3199:                        if ( I != J && inclusion_test(car(TP[J]),car(TP[I]),VL,Ord) )
                   3200:                                break;
                   3201:                if (J == N)
                   3202:                        P = append(P,[TP[I]]);
                   3203:        }
                   3204:        return P;
                   3205: }
                   3206:
                   3207: def monic_sf_first(L,V)
                   3208: {
                   3209:        for ( R = [], T = L; T != []; T = cdr(T) )
                   3210:                R = cons([monic_sf(car(T)[0],V),car(T)[1]],R);
                   3211:        return reverse(R);
                   3212: }
                   3213:
                   3214: def monic_sf(P,V)
                   3215: {
                   3216:        if ( type(P) == 4 )
                   3217:                return map(monic_sf,P,V);
                   3218:        else {
                   3219:                D = dp_ptod(P,V);
                   3220:                return dp_dtop(D/dp_hc(D),V);
                   3221:        }
                   3222: }
                   3223:
                   3224: def gr_fctr_sf(FL,VL,Ord)
                   3225: {
                   3226:        T0 = time();
                   3227:        COMMONCHECK_SF = 1;
                   3228:        for (TP = [],I = 0; I<length(FL); I++ ) {
                   3229:                F = FL[I];
                   3230:                SF = idealsqfr_sf(F);
                   3231:                if ( !gb_comp(F,SF) )
                   3232:                        F = dp_gr_f_main(SF,VL,0,Ord);
                   3233:                CID_SF=[1];
                   3234:                SP = gr_fctr_sub_sf(F,VL,Ord);
                   3235:                TP = append(TP,SP);
                   3236:        }
                   3237:        TP = prime_irred_sf(TP,VL,Ord);
                   3238:        T_GRF += time()[3]-T0[3];
                   3239:        return TP;
                   3240: }
                   3241:
                   3242: def gr_fctr_sub_sf(G,VL,Ord)
                   3243: {
                   3244:        if ( length(G) == 1 && type(G[0]) == 1 )
                   3245:                return [G];
                   3246:        RL = [];
                   3247:        for (I = 0; I < length(G); I++) {
                   3248:                FL = sffctr(G[I]); L = length(FL); N = FL[1][1];
                   3249:                if (L > 2 || N > 1) {
                   3250:                        TLL = [];
                   3251:                        for (J = 1; J < L; J++) {
                   3252:                                W = cons(FL[J][0],G);
                   3253:                                NG = dp_gr_f_main(W,VL,0,Ord);
                   3254:                                TNG = idealsqfr_sf(NG);
                   3255:                                if ( !gb_comp(NG,TNG) )
                   3256:                                        NG = dp_gr_f_main(TNG,VL,0,Ord);
                   3257:                                if ( !inclusion_test(CID_SF,NG,VL,Ord) ) {
                   3258:                                        DG = gr_fctr_sub_sf(NG,VL,Ord);
                   3259:                                        RL = append(RL,DG);
                   3260:                                        if ( J <= L-2
                   3261:                                                && !inclusion_test(CID_SF,NG,VL,Ord)
                   3262:                                                && COMMONCHECK_SF ) {
                   3263:                                                CID_SF=ideal_intersection_sfrat(CID_SF,NG,VL);
                   3264:                                        }
                   3265:                                }
                   3266:                        }
                   3267:                        break;
                   3268:                }
                   3269:        }
                   3270:        if (I == length(G))
                   3271:                RL = append([G],RL);
                   3272:        return RL;
                   3273: }
                   3274: end$

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