LORENE
cfrleg.C
1 /*
2  * Copyright (c) 2013 Jerome Novak
3  *
4  * This file is part of LORENE.
5  *
6  * LORENE is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
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10  *
11  * LORENE is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with LORENE; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
19  *
20  */
21 
22 
23 
24 
25 
26 /*
27  * $Id: cfrleg.C,v 1.6 2016/12/05 16:18:00 j_novak Exp $
28  * $Log: cfrleg.C,v $
29  * Revision 1.6 2016/12/05 16:18:00 j_novak
30  * Suppression of some global variables (file names, loch, ...) to prevent redefinitions
31  *
32  * Revision 1.5 2014/10/13 08:53:09 j_novak
33  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
34  *
35  * Revision 1.4 2013/06/13 14:17:47 j_novak
36  * Implementation of Legendre inverse coefficient transform.
37  *
38  * Revision 1.3 2013/06/07 14:44:34 j_novak
39  * Coefficient computation for even Legendre basis.
40  *
41  * Revision 1.2 2013/06/06 15:31:32 j_novak
42  * Functions to compute Legendre coefficients (not fully tested yet).
43  *
44  * Revision 1.1 2013/06/05 15:08:13 j_novak
45  * Initial revision. Not ready yet...
46  *
47  *
48  *
49  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/cfrleg.C,v 1.6 2016/12/05 16:18:00 j_novak Exp $
50  *
51  */
52 
53 
54 // headers du C
55 #include <cstdlib>
56 #include <cassert>
57 
58 //Lorene prototypes
59 #include "tbl.h"
60 #include "utilitaires.h"
61 
62 namespace Lorene {
63 void get_legendre_data(int, Tbl*&, Tbl*& ) ;
64 
65 //*****************************************************************************
66 
67 void cfrleg(const int* deg, const int* dimf, double* ff, const int* dimc,
68  double* cf)
69 
70 {
71  // Dimensions des tableaux ff et cf :
72  int n1f = dimf[0] ;
73  int n2f = dimf[1] ;
74  int n3f = dimf[2] ;
75  int n1c = dimc[0] ;
76  int n2c = dimc[1] ;
77  int n3c = dimc[2] ;
78 
79 // Nombres de degres de liberte en r :
80  int nr = deg[2] ;
81  int nm1 = nr - 1 ;
82 
83 // Tests de dimension:
84  if (nr > n3f) {
85  cout << "cfrleg: nr > n3f : nr = " << nr << " , n3f = "
86  << n3f << endl ;
87  abort () ;
88  exit(-1) ;
89  }
90  if (nr > n3c) {
91  cout << "cfrleg: nr > n3c : nr = " << nr << " , n3c = "
92  << n3c << endl ;
93  abort () ;
94  exit(-1) ;
95  }
96  if (n1f > n1c) {
97  cout << "cfrleg: n1f > n1c : n1f = " << n1f << " , n1c = "
98  << n1c << endl ;
99  abort () ;
100  exit(-1) ;
101  }
102  if (n2f > n2c) {
103  cout << "cfrleg: n2f > n2c : n2f = " << n2f << " , n2c = "
104  << n2c << endl ;
105  abort () ;
106  exit(-1) ;
107  }
108 
109  Tbl* Pni = 0x0 ;
110  Tbl* wn = 0x0 ;
111  get_legendre_data(nr, Pni, wn) ;
112  assert( (Pni != 0x0) && (wn != 0x0) ) ;
113  double* cf_tmp = new double[nr] ;
114 
115  // boucle sur phi et theta
116 
117  int n2n3f = n2f * n3f ;
118  int n2n3c = n2c * n3c ;
119 
120 /*
121  * Borne de la boucle sur phi:
122  * si n1f = 1, on effectue la boucle une fois seulement.
123  * si n1f > 1, on va jusqu'a j = n1f-2 en sautant j = 1 (les coefficients
124  * j=n1f-1 et j=0 ne sont pas consideres car nuls).
125  */
126  int borne_phi = ( n1f > 1 ) ? n1f-1 : 1 ;
127 
128  for (int j=0; j< borne_phi; j++) {
129 
130  if (j==1) continue ; // on ne traite pas le terme en sin(0 phi)
131 
132  for (int k=0; k<n2f; k++) {
133 
134  int i0 = n2n3f * j + n3f * k ; // indice de depart
135  double* ff0 = ff + i0 ; // tableau des donnees a transformer
136 
137  i0 = n2n3c * j + n3c * k ; // indice de depart
138  double* cf0 = cf + i0 ; // tableau resultat
139 
140  for (int ii=0; ii<nr; ii++) {
141  cf_tmp[ii] = 0. ;
142  for (int jj = 0; jj<nr; jj++)
143  cf_tmp[ii] += ff0[jj] * (*wn)(jj) * (*Pni)(ii, jj) ;
144  cf_tmp[ii] /= double(2) / double(2*ii+1) ;
145  }
146  cf_tmp[nm1] /= double(nr+nm1) / double(nm1) ;
147  for (int i=0; i<nr; i++)
148  cf0[i] = cf_tmp[i] ;
149 
150  } // fin de la boucle sur theta
151  } // fin de la boucle sur phi
152 
153  delete [] cf_tmp ;
154 }
155 
156 void cfrlegp(const int* deg, const int* dimf, double* ff, const int* dimc,
157  double* cf)
158 
159 {
160 
161  // Dimensions des tableaux ff et cf :
162  int n1f = dimf[0] ;
163  int n2f = dimf[1] ;
164  int n3f = dimf[2] ;
165  int n1c = dimc[0] ;
166  int n2c = dimc[1] ;
167  int n3c = dimc[2] ;
168 
169  // Nombres de degres de liberte en r :
170  int nr = deg[2] ;
171 
172  // Tests de dimension:
173  if (nr > n3f) {
174  cout << "cfrlegp: nr > n3f : nr = " << nr << " , n3f = "
175  << n3f << endl ;
176  abort () ;
177  exit(-1) ;
178  }
179  if (nr > n3c) {
180  cout << "cfrlegp: nr > n3c : nr = " << nr << " , n3c = "
181  << n3c << endl ;
182  abort () ;
183  exit(-1) ;
184  }
185  if (n1f > n1c) {
186  cout << "cfrlegp: n1f > n1c : n1f = " << n1f << " , n1c = "
187  << n1c << endl ;
188  abort () ;
189  exit(-1) ;
190  }
191  if (n2f > n2c) {
192  cout << "cfrlegp: n2f > n2c : n2f = " << n2f << " , n2c = "
193  << n2c << endl ;
194  abort () ;
195  exit(-1) ;
196  }
197 
198  // Nombre de points:
199  int nm1 = nr - 1;
200  int dnm1 = 2*nr - 1 ;
201 
202  Tbl* Pni = 0x0 ;
203  Tbl* wn = 0x0 ;
204  get_legendre_data(dnm1, Pni, wn) ;
205  double* cf_tmp = new double[nr] ;
206 
207  // boucle sur phi et theta
208 
209  int n2n3f = n2f * n3f ;
210  int n2n3c = n2c * n3c ;
211 
212  /*
213  * Borne de la boucle sur phi:
214  * si n1f = 1, on effectue la boucle une fois seulement.
215  * si n1f > 1, on va jusqu'a j = n1f-2 en sautant j = 1 (les coefficients
216  * j=n1f-1 et j=0 ne sont pas consideres car nuls).
217  */
218  int borne_phi = ( n1f > 1 ) ? n1f-1 : 1 ;
219 
220  for (int j=0; j< borne_phi; j++) {
221 
222  if (j==1) continue ; // on ne traite pas le terme en sin(0 phi)
223 
224  for (int k=0; k<n2f; k++) {
225 
226  int i0 = n2n3f * j + n3f * k ; // indice de depart
227  double* ff0 = ff + i0 ; // tableau des donnees a transformer
228 
229  i0 = n2n3c * j + n3c * k ; // indice de depart
230  double* cf0 = cf + i0 ; // tableau resultat
231 
232  for (int ii=0; ii<nr; ii++) {
233  cf_tmp[ii] = 0.5*ff0[0]*(*Pni)(2*ii, nm1)
234  * (*wn)(nm1) ;
235  for (int jj=1; jj<nr; jj++) {
236  cf_tmp[ii] += ff0[jj]* (*wn)(nm1+jj) * (*Pni)(2*ii, nm1+jj) ;
237  }
238  cf_tmp[ii] *= double(4*ii+1) ;
239  }
240  cf_tmp[nm1] /= double(4*nm1+1) / double(2*nm1) ;
241  for (int i=0; i<nr; i++)
242  cf0[i] = cf_tmp[i] ;
243 
244  } // fin de la boucle sur theta
245  } // fin de la boucle sur phi
246 
247  delete [] cf_tmp ;
248 
249 }
250 
251 
252 void cfrlegi(const int* deg, const int* dimf, double* ff, const int* dimc,
253  double* cf)
254 
255 {
256 
257  // Dimensions des tableaux ff et cf :
258  int n1f = dimf[0] ;
259  int n2f = dimf[1] ;
260  int n3f = dimf[2] ;
261  int n1c = dimc[0] ;
262  int n2c = dimc[1] ;
263  int n3c = dimc[2] ;
264 
265  // Nombres de degres de liberte en r :
266  int nr = deg[2] ;
267 
268  // Tests de dimension:
269  if (nr > n3f) {
270  cout << "cfrlegi: nr > n3f : nr = " << nr << " , n3f = "
271  << n3f << endl ;
272  abort () ;
273  exit(-1) ;
274  }
275  if (nr > n3c) {
276  cout << "cfrlegi: nr > n3c : nr = " << nr << " , n3c = "
277  << n3c << endl ;
278  abort () ;
279  exit(-1) ;
280  }
281  if (n1f > n1c) {
282  cout << "cfrlegi: n1f > n1c : n1f = " << n1f << " , n1c = "
283  << n1c << endl ;
284  abort () ;
285  exit(-1) ;
286  }
287  if (n2f > n2c) {
288  cout << "cfrlegi: n2f > n2c : n2f = " << n2f << " , n2c = "
289  << n2c << endl ;
290  abort () ;
291  exit(-1) ;
292  }
293 
294  // Nombre de points:
295  int nm1 = nr - 1;
296  int dnm1 = 2*nr - 1 ;
297 
298  Tbl* Pni = 0x0 ;
299  Tbl* wn = 0x0 ;
300  get_legendre_data(dnm1, Pni, wn) ;
301  double* cf_tmp = new double[nr] ;
302  double* gam_tmp = new double[nr] ;
303 
304  // boucle sur phi et theta
305 
306  int n2n3f = n2f * n3f ;
307  int n2n3c = n2c * n3c ;
308 
309  /*
310  * Borne de la boucle sur phi:
311  * si n1f = 1, on effectue la boucle une fois seulement.
312  * si n1f > 1, on va jusqu'a j = n1f-2 en sautant j = 1 (les coefficients
313  * j=n1f-1 et j=0 ne sont pas consideres car nuls).
314  */
315  int borne_phi = ( n1f > 1 ) ? n1f-1 : 1 ;
316 
317  for (int j=0; j< borne_phi; j++) {
318 
319  if (j==1) continue ; // on ne traite pas le terme en sin(0 phi)
320 
321  for (int k=0; k<n2f; k++) {
322 
323  int i0 = n2n3f * j + n3f * k ; // indice de depart
324  double* ff0 = ff + i0 ; // tableau des donnees a transformer
325 
326  i0 = n2n3c * j + n3c * k ; // indice de depart
327  double* cf0 = cf + i0 ; // tableau resultat
328 
329  for (int ii=0; ii<nr-1; ii++) {
330  cf_tmp[ii] = 0.5*ff0[0]*(*Pni)(2*ii+1, nm1)
331  * (*wn)(nm1) ;
332  gam_tmp[ii] = 0. ;
333  for (int jj=1; jj<nr; jj++) {
334  cf_tmp[ii] += ff0[jj]* (*wn)(nm1+jj) * (*Pni)(2*ii+1, nm1+jj) ;
335  gam_tmp[ii] += (*Pni)(2*ii+1, nm1+jj) * (*Pni)(2*ii+1, nm1+jj) * (*wn)(nm1+jj) ;
336  }
337  cf_tmp[ii] *= double(4*ii+3) ;
338  }
339  cf_tmp[nm1] = 0. ;
340  for (int i=0; i<nr; i++)
341  cf0[i] = cf_tmp[i] ;
342 
343  } // fin de la boucle sur theta
344  } // fin de la boucle sur phi
345 
346  delete [] cf_tmp ;
347 
348 }
349 }
Lorene
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:67