LORENE
chb_legip_cosi.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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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)
27  * en cos((2j+1) theta)
28  * a partir des coefficients du developpement en fonctions
29  * associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) (l impair et m pair)
30  * pour une une fonction 3-D antisymetrique par rapport au plan equatorial
31  * z = 0 et symetrique par le retournement (x, y, z) --> (-x, -y, z).
32  *
33  * Entree:
34  * -------
35  * const int* deg : tableau du nombre effectif de degres de liberte dans chacune
36  * des 3 dimensions:
37  * deg[0] = np : nombre de points de collocation en phi
38  * deg[1] = nt : nombre de points de collocation en theta
39  * deg[2] = nr : nombre de points de collocation en r
40  *
41  * const double* cfi : tableau des coefficients a_j du develop. en fonctions de
42  * Legendre associees P_n^m:
43  *
44  * f(theta) =
45  * som_{j=m/2}^{nt-2} a_j P_{2j+1}^m( cos(theta) )
46  *
47  * (m pair)
48  *
49  * ou P_l^m(x) represente la fonction de Legendre associee
50  * de degre l et d'ordre m normalisee de facon a ce que
51  *
52  * int_0^pi [ P_l^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
53  *
54  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
55  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
56  * l'appel a la routine.
57  * Le coefficient a_j (0 <= j <= nt-1) doit etre stoke dans le
58  * tableau cfi comme suit
59  * a_j = cfi[ nr*nt* k + i + nr* j ]
60  * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
61  * respectivement: m = 2 (k/2).
62  * NB: pour j < m/2 ou j = nt-1, a_j = 0
63  *
64  * Sortie:
65  * -------
66  * double* cfo : tableau des coefficients c_j du develop. en cos/sin definis
67  * comme suit (a r et phi fixes) :
68  *
69  * f(theta) = som_{j=0}^{nt-2} c_j cos( (2j+1) theta )
70  *
71  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfo doit etre
72  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
73  * l'appel a la routine.
74  * Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) est stoke dans le
75  * tableau cfo comme suit
76  * c_j = cfo[ nr*nt* k + i + nr* j ]
77  * ou k et i sont les indices correspondant a
78  * phi et r respectivement: m = 2 (k/2).
79  * NB: c_{nt-1} = 0.
80  *
81  *
82  * NB:
83  * ---
84  * Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
85  */
86 
87 /*
88  * $Id: chb_legip_cosi.C,v 1.8 2016/12/05 16:18:01 j_novak Exp $
89  * $Log: chb_legip_cosi.C,v $
90  * Revision 1.8 2016/12/05 16:18:01 j_novak
91  * Suppression of some global variables (file names, loch, ...) to prevent redefinitions
92  *
93  * Revision 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak
94  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
95  *
96  * Revision 1.6 2014/10/06 15:16:00 j_novak
97  * Modified #include directives to use c++ syntax.
98  *
99  * Revision 1.5 2005/02/18 13:14:10 j_novak
100  * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
101  * (trying to avoid compilation warnings).
102  *
103  * Revision 1.4 2003/12/19 16:21:46 j_novak
104  * Shadow hunt
105  *
106  * Revision 1.3 2003/01/31 10:31:23 e_gourgoulhon
107  * Suppressed the directive #include <malloc.h> for malloc is defined
108  * in <stdlib.h>
109  *
110  * Revision 1.2 2002/10/16 14:36:52 j_novak
111  * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
112  * use experimental version 3 of gcc.
113  *
114  * Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:28 e_gourgoulhon
115  * LORENE
116  *
117  * Revision 2.1 2000/09/29 16:07:15 eric
118  * Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 dans le cas np=1.
119  *
120  * Revision 2.0 2000/09/28 10:02:09 eric
121  * *** empty log message ***
122  *
123  *
124  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legip_cosi.C,v 1.8 2016/12/05 16:18:01 j_novak Exp $
125  *
126  */
127 
128 
129 // headers du C
130 #include <cstdlib>
131 #include <cassert>
132 
133 // Headers Lorene
134 #include "headcpp.h"
135 #include "proto.h"
136 
137 namespace Lorene {
138 //******************************************************************************
139 
140 void chb_legip_cosi(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
141 
142 int k2, l, j, i, m ;
143 
144 // Nombres de degres de liberte en phi et theta :
145  int np = deg[0] ;
146  int nt = deg[1] ;
147  int nr = deg[2] ;
148 
149  assert(np < 4*nt) ;
150  assert( cfi != cfo ) ;
151 
152  // Tableau de travail
153  double* som = new double[nr] ;
154 
155 // Recherche de la matrice de passage Legendre --> cos/sin
156  double* bb = mat_legip_cosi(np, nt) ;
157 
158 // Increment en m pour la matrice bb :
159  int mbb = nt * nt ;
160 
161 // Pointeurs de travail :
162  double* resu = cfo ;
163  const double* cc = cfi ;
164 
165 // Increment en phi :
166  int ntnr = nt * nr ;
167 
168 // Indice courant en phi :
169  int k = 0 ;
170 
171 //----------------------------------------------------------------
172 // Cas axisymetrique
173 //----------------------------------------------------------------
174 
175  if (np == 1) {
176 
177  m = 0 ;
178 
179 // Boucle sur l'indice j du developpement en cos( (2j+1) theta )
180 
181  for (j=0; j<nt-1; j++) {
182 
183 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
184  for (i=0; i<nr; i++) {
185  som[i] = 0 ;
186  }
187 
188  for (l=m/2; l<nt-1; l++) {
189 
190  double bmjl = bb[nt*j + l] ;
191  for (i=0; i<nr; i++) {
192  som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
193  }
194  }
195 
196  for (i=0; i<nr; i++) {
197  *resu = som[i] ;
198  resu++ ;
199  }
200 
201  } // fin de la boucle sur j
202 
203  //... dernier coef en j=nt-1 mis a zero:
204  for (i=0; i<nr; i++) {
205  *resu = 0 ;
206  resu++ ;
207  }
208 
209  // Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 :
210  // ---------------------------------------
211 
212  for (i=ntnr; i<3*ntnr; i++) {
213  cfo[i] = 0 ;
214  }
215 
216  // On sort
217  delete [] som ;
218  return ;
219 
220  } // fin du cas np=1
221 
222 
223 //----------------------------------------------------------------
224 // Cas 3-D
225 //----------------------------------------------------------------
226 
227 
228 // Boucle sur phi :
229 
230  for (m=0; m < np + 1 ; m+=2) {
231 
232  for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
233 
234  if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
235  // et sin( np phi) a zero
236  for (j=0; j<nt; j++) {
237  for (i=0; i<nr; i++) {
238  *resu = 0 ;
239  resu++ ;
240  }
241  }
242  }
243  else {
244 
245 // Boucle sur l'indice j du developpement en cos( (2j+1) theta )
246 
247  for (j=0; j<nt-1; j++) {
248 
249 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
250  for (i=0; i<nr; i++) {
251  som[i] = 0 ;
252  }
253 
254  for (l=m/2; l<nt-1; l++) {
255 
256  double bmjl = bb[nt*j + l] ;
257  for (i=0; i<nr; i++) {
258  som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
259  }
260  }
261 
262  for (i=0; i<nr; i++) {
263  *resu = som[i] ;
264  resu++ ;
265  }
266 
267  } // fin de la boucle sur j
268 
269  //... dernier coef en j=nt-1 mis a zero:
270  for (i=0; i<nr; i++) {
271  *resu = 0 ;
272  resu++ ;
273  }
274 
275  } // fin du cas k != 1
276 
277 // On passe au phi suivant :
278  cc = cc + ntnr ;
279  k++ ;
280 
281  } // fin de la boucle sur k2
282 
283 // On passe a l'harmonique en phi suivante :
284 
285  bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
286 
287  } // fin de la boucle (m) sur phi
288 
289 //## verif :
290  assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
291 
292  // Menage
293  delete [] som ;
294 
295 }
296 }
Lorene
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:67