LORENE
mat_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
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  * Fournit la matrice de passage pour la transformation des coefficients du
27  * developpement en fonctions associees de Legendre
28  * P_l^m(cos(theta)) avec l impair et m pair
29  * dans les coefficients du developpement
30  * en cos( (2j+1) theta ).
31  *
32  * Cette routine n'effectue le calcul de la matrice que si celui-ci n'a pas
33  * deja ete fait, sinon elle renvoie le pointeur sur une valeur precedemment
34  * calculee.
35  *
36  * Entree:
37  * -------
38  * int np : Nombre de degres de liberte en phi
39  * int nt : Nombre de degres de liberte en theta
40  *
41  * Sortie (valeur de retour) :
42  * ---------------------------
43  * double* mat_legpp_cosp : pointeur sur le tableau contenant l'ensemble
44  * (pour les np/2+1 valeurs de m: m=0,2,...,np)) des
45  * matrices de passage.
46  * La dimension du tableau est (np/2+1)*nt^2
47  * Le stokage est le suivant:
48  *
49  * mat_legpp_cosp[ nt*nt* m/2 + nt*j + l] = B_{mjl}
50  *
51  * ou B_{mjl} (m pair) est defini par
52  *
53  * P_{2l+1}^m( cos(theta) ) = som_{j=0}^{nt-2} B_{mjl} cos( (2j+1) theta )
54  *
55  * ou P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee de degre n et
56  * d'ordre m normalisee de facon a ce que
57  *
58  * int_0^pi [ P_n^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
59  *
60  *
61  */
62 
63 /*
64  * $Id: mat_legip_cosi.C,v 1.7 2016/12/05 16:18:02 j_novak Exp $
65  * $Log: mat_legip_cosi.C,v $
66  * Revision 1.7 2016/12/05 16:18:02 j_novak
67  * Suppression of some global variables (file names, loch, ...) to prevent redefinitions
68  *
69  * Revision 1.6 2014/10/13 08:53:13 j_novak
70  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
71  *
72  * Revision 1.5 2014/10/06 15:16:03 j_novak
73  * Modified #include directives to use c++ syntax.
74  *
75  * Revision 1.4 2005/02/18 13:14:15 j_novak
76  * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
77  * (trying to avoid compilation warnings).
78  *
79  * Revision 1.3 2003/01/31 10:31:24 e_gourgoulhon
80  * Suppressed the directive #include <malloc.h> for malloc is defined
81  * in <stdlib.h>
82  *
83  * Revision 1.2 2002/10/16 14:36:55 j_novak
84  * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
85  * use experimental version 3 of gcc.
86  *
87  * Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:29 e_gourgoulhon
88  * LORENE
89  *
90  * Revision 2.0 2000/09/28 10:02:29 eric
91  * *** empty log message ***
92  *
93  *
94  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/mat_legip_cosi.C,v 1.7 2016/12/05 16:18:02 j_novak Exp $
95  *
96  */
97 
98 // headers du C
99 #include <cstdlib>
100 #include <cmath>
101 
102 // Headers Lorene
103 #include "headcpp.h"
104 #include "proto.h"
105 
106 namespace Lorene {
107 //******************************************************************************
108 
109 double* mat_legip_cosi(int np, int nt) {
110 
111 #define NMAX 30 // Nombre maximun de couples(np,nt) differents
112 static double* tab[NMAX] ; // Tableau des pointeurs sur les tableaux
113 static int nb_dejafait = 0 ; // Nombre de tableaux deja initialises
114 static int np_dejafait[NMAX] ; // Valeurs de np pour lesquelles le
115  // calcul a deja ete fait
116 static int nt_dejafait[NMAX] ; // Valeurs de np pour lesquelles le
117  // calcul a deja ete fait
118 
119 int i, indice, j, j2, m, l ;
120 
121  {
122 // Les matrices B_{mjl} pour ce couple (np,nt) ont-elles deja ete calculees ?
123 
124  indice = -1 ;
125  for ( i=0 ; i < nb_dejafait ; i++ ) {
126  if ( (np_dejafait[i] == np) && (nt_dejafait[i] == nt) ) indice = i ;
127  }
128 
129 
130 // Si le calcul n'a pas deja ete fait, il faut le faire :
131  if (indice == -1) {
132  if ( nb_dejafait >= NMAX ) {
133  cout << "mat_legpp_cosp: nb_dejafait >= NMAX : "
134  << nb_dejafait << " <-> " << NMAX << endl ;
135  abort () ;
136  exit(-1) ;
137  }
138  indice = nb_dejafait ;
139  nb_dejafait++ ;
140  np_dejafait[indice] = np ;
141  nt_dejafait[indice] = nt ;
142 
143  tab[indice] = new double[(np/2+1)*nt*nt] ; //(double *) malloc( sizeof(double) * (np/2+1)*nt*nt ) ;
144 
145 //-----------------------
146 // Preparation du calcul
147 //-----------------------
148 
149 // Sur-echantillonnage :
150  int nt2 = 2*nt - 1 ;
151 
152  int deg[3] ;
153  deg[0] = 1 ;
154  deg[1] = nt2 ;
155  deg[2] = 1 ;
156 
157 // Tableaux de travail
158  double* yy = new double[nt2] ; //(double*)( malloc( nt2*sizeof(double) ) ) ;
159 
160 
161 //-------------------
162 // Boucle sur m
163 //-------------------
164 
165  int m_max = np ;
166  if (np == 1) m_max = 0 ;
167 
168  for (m=0; m <= m_max ; m+=2) {
169 
170 // Recherche des fonctions de Legendre associees d'ordre m :
171 
172  double* leg = legendre_norm(m, nt) ;
173 
174  for (l=m/2; l<nt-1; l++) { // boucle sur les P_{2l+1}^m
175 
176  int ll = 2*l+1 ; // degre des fonctions de Legendre
177 
178  for (j2=0; j2<nt2; j2++) {
179  yy[j2] = leg[nt2* (ll-m) + j2] ;
180  }
181 
182 //....... transformation en cos( (2j+1) theta ) :
183 
184  cftcosi(deg, deg, yy, deg, yy) ;
185 
186 //....... le resultat fournit les elements de matrice :
187  for (j=0; j<nt; j++) {
188  tab[indice][ nt*nt* m/2 + nt*j + l] = yy[j] ;
189  }
190 
191  } // fin de la boucle sur l (indice de P_{2l}^m)
192 
193  delete [] leg ;
194 
195  } // fin de la boucle sur m
196 
197 // Liberation espace memoire
198 // -------------------------
199 
200  delete [] yy ;
201 
202  } // fin du cas ou le calcul etait necessaire
203 
204  } // Fin de zone critique
205 
206  return tab[indice] ;
207 
208 }
209 
210 
211 }
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:67