LORENE
chb_cossinc_leg.C
1 /*
2  * Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
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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9  * (at your option) any later version.
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  * Calcule les coefficients du developpement (suivant theta) en fonctions
27  * associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) a partir des coefficients du
28  * developpement en cos(j*theta) [m pair] / sin(j * theta) [m impair]
29  * representant une fonction 3-D.
30  *
31  * Entree:
32  * -------
33  * const int* deg : tableau du nombre effectif de degres de liberte dans chacune
34  * des 3 dimensions:
35  * deg[0] = np : nombre de points de collocation en phi
36  * deg[1] = nt : nombre de points de collocation en theta
37  * deg[2] = nr : nombre de points de collocation en r
38  *
39  * const double* cfi : tableau des coefficients c_j du develop. en cos/sin definis
40  * comme suit (a r et phi fixes)
41  *
42  * pour m pair: f(theta) = som_{j=0}^{nt-1} c_j cos( j theta )
43  *
44  * pour m impair: f(theta) = som_{j=0}^{nt-2} c_j sin( j theta )
45  *
46  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
47  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
48  * l'appel a la routine.
49  * Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) doit etre stoke dans le
50  * tableau cfi comme suit
51  * c_j = cfi[ nr*nt* k + i + nr* j ]
52  * ou k et i sont les indices correspondant a
53  * phi et r respectivement: m = k/2.
54  * Pour m impair, c_0 = c_{nt-1} = 0.
55  *
56  * Sortie:
57  * -------
58  * double* cfo : tableau des coefficients a_l du develop. en fonctions de
59  * Legendre associees P_n^m:
60  *
61  * pour m pair: f(theta) =
62  * som_{l=m}^{nt-1} a_l P_{l}^m( cos(theta) )
63  *
64  * pour m impair: f(theta) =
65  * som_{l=m}^{nt-2} a_l P_{l}^m( cos(theta) )
66  *
67  * ou P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee
68  * de degre n et d'ordre m normalisee de facon a ce que
69  *
70  * int_0^pi [ P_n^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
71  *
72  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfo doit etre
73  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
74  * l'appel a la routine.
75  * Le coefficient a_l (0 <= l <= nt-1) est stoke dans le
76  * tableau cfo comme suit
77  * a_l = cfo[ nr*nt* k + i + nr* l ]
78  * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
79  * respectivement: m = k/2.
80  * NB: pour m pair et l < m, a_l = 0
81  * pour m impair et l < m, a_l = 0
82  *
83  * NB:
84  * ---
85  * Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
86  */
87 
88 /*
89  * $Id: chb_cossinc_leg.C,v 1.6 2016/12/05 16:18:00 j_novak Exp $
90  * $Log: chb_cossinc_leg.C,v $
91  * Revision 1.6 2016/12/05 16:18:00 j_novak
92  * Suppression of some global variables (file names, loch, ...) to prevent redefinitions
93  *
94  * Revision 1.5 2014/10/13 08:53:10 j_novak
95  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
96  *
97  * Revision 1.4 2014/10/06 15:16:00 j_novak
98  * Modified #include directives to use c++ syntax.
99  *
100  * Revision 1.3 2005/02/18 13:14:10 j_novak
101  * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
102  * (trying to avoid compilation warnings).
103  *
104  * Revision 1.2 2005/02/16 15:23:23 m_forot
105  * Replace int1d_chebp by int1d_cheb
106  *
107  * Revision 1.1 2004/11/23 15:13:50 m_forot
108  * Added the bases for the cases without any equatorial symmetry
109  * (T_COSSIN_C, T_COSSIN_S, T_LEG, R_CHEBPI_P, R_CHEBPI_I).
110  *
111  *
112  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_cossinc_leg.C,v 1.6 2016/12/05 16:18:00 j_novak Exp $
113  *
114  */
115 
116 // headers du C
117 #include <cassert>
118 #include <cstdlib>
119 
120 // Prototypage
121 #include "headcpp.h"
122 #include "proto.h"
123 
124 namespace Lorene {
125 //******************************************************************************
126 
127 void chb_cossinc_leg(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
128 
129 // Espace de travail realloue eventuellement a chaque appel :
130 
131 int ip, k2, l, jmin, j, i, m ;
132 
133 // Nombres de degres de liberte en phi et theta :
134  int np = deg[0] ;
135  int nt = deg[1] ;
136  int nr = deg[2] ;
137 
138  assert(np < 4*nt) ;
139 
140  // Tableau de travail
141  double* som = new double[nr] ;
142 
143 // Recherche de la matrice de passage cos/sin --> Legendre
144  double* aa = mat_cossinc_leg(np, nt) ;
145 
146 // Increment en m pour la matrice aa :
147  int maa = nt * nt ;
148 
149 //## Test
150 // double* aat = aa ;
151 // for ( m=0; m < np/2+1 ; m++) {
152 // cout << "---------------------------------------" << endl ;
153 // cout << " m = " << m << endl ;
154 // cout << " " << endl ;
155 //
156 // for (l=m/2; l<nt; l++) {
157 // cout << " l = " << l << " : " ;
158 // for (j=0; j<nt; j++) {
159 // cout << aat[nt*l + j] << " " ;
160 // }
161 // cout << endl ;
162 // }
163 // arrete() ;
164 // aat += maa ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
165 // }
166 //##
167 
168 // Pointeurs de travail :
169  double* resu = cfo ;
170  const double* cc = cfi ;
171 
172 // Increment en phi :
173  int ntnr = nt * nr ;
174 
175 // Indice courant en phi :
176  int k = 0 ;
177 
178 // Ordre des harmoniques du developpement de Fourier en phi :
179  m = 0 ;
180 
181 // --------------
182 // Boucle sur phi : k = 4*ip 4*ip+1 4*ip+2 4*ip+3
183 // -------------- m = 2*ip 2*ip 2*ip+1 2*ip+1
184 // k2 = 0 1 0 1
185 
186  for (ip=0; ip < np/4 + 1 ; ip++) {
187 
188 //--------------------------------
189 // Partie m pair
190 //--------------------------------
191 
192 
193  for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
194 
195  if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
196  // et sin( np/2 phi) a zero
197  for (l=0; l<nt; l++) {
198  for (i=0; i<nr; i++) {
199  *resu = 0 ;
200  resu++ ;
201  }
202  }
203  }
204  else {
205 
206 // Boucle sur l'indice l du developpement en Legendre
207 
208  for (l=0; l<m; l++) {
209  for (i=0; i<nr; i++) {
210  *resu = 0 ;
211  resu++ ;
212  }
213  }
214 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
215  for (l=m; l<nt; l++) {
216  for (i=0; i<nr; i++) {
217  som[i] = 0 ;
218  }
219 
220  jmin = ( m == 0 ) ? l : 0 ; // pour m=0, aa_lj = 0 pour j<l
221  for (j=jmin; j<nt; j++) {
222  double amlj = aa[nt*l + j] ;
223  for (i=0; i<nr; i++) {
224  som[i] += amlj * cc[nr*j + i] ;
225  }
226  }
227 
228  for (i=0; i<nr; i++) {
229  *resu = som[i] ;
230  resu++ ;
231  }
232 
233  } // fin de la boucle sur l
234 
235  } // fin du cas k != 1
236 
237 // On passe au phi suivant :
238  cc = cc + ntnr ;
239  k++ ;
240 
241  } // fin de la boucle sur k2
242 
243 // On passe a l'harmonique en phi suivante :
244  m++ ;
245  aa += maa ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
246 
247 //--------------------------------
248 // Partie m impair
249 //--------------------------------
250 
251  for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
252 
253  if ( k == np+1 ) { // On met les coef de
254  // sin( np/2 phi) a zero
255  for (l=0; l<nt; l++) {
256  for (i=0; i<nr; i++) {
257  *resu = 0 ;
258  resu++ ;
259  }
260  }
261  }
262 
263  if (k < np+1) {
264 
265 // Boucle sur l'indice l du developpement en Legendre
266  for (l=0; l<m; l++) {
267  for (i=0; i<nr; i++) {
268  *resu = 0 ;
269  resu++ ;
270  }
271  }
272 
273 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
274  for (l=m; l<nt-1; l++) {
275  for (i=0; i<nr; i++) {
276  som[i] = 0 ;
277  }
278 
279  jmin = ( m == 1 ) ? l : 0 ; // pour m=1, aa_lj = 0 pour j<l
280 
281  for (j=jmin; j<nt-1; j++) {
282  double amlj = aa[nt*l + j] ;
283  for (i=0; i<nr; i++) {
284  som[i] += amlj * cc[nr*j + i] ;
285 
286  }
287  }
288 
289  for (i=0; i<nr; i++) {
290  *resu = som[i] ;
291  resu++ ;
292  }
293 
294  } // fin de la boucle sur l
295 
296 // Dernier coef en l=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
297  for (i=0; i<nr; i++) {
298  *resu = 0 ;
299  resu++ ;
300  }
301 
302 
303 // On passe au phi suivant :
304  cc = cc + ntnr ;
305  k++ ;
306 
307  } // fin du cas k < np+1
308 
309  } // fin de la boucle sur k2
310 
311 
312 // On passe a l'harmonique en phi suivante :
313  m++ ;
314  aa += maa ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
315 
316  } // fin de la boucle (ip) sur phi
317 
318 // Mise a zero des coefficients de sin( np/2 phi ) (k=np+1)
319 
320 //## verif :
321 // assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
322 
323  // Menage
324  delete [] som ;
325 
326 }
327 }
Lorene
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:67