LORENE
ope_poisson_2d_cl.C
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 Philippe Grandclement
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 version 2
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * LORENE is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with LORENE; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
18  *
19  */
20 
21 
22 
23 /*
24  * $Id: ope_poisson_2d_cl.C,v 1.4 2016/12/05 16:18:12 j_novak Exp $
25  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Ope_elementary/Ope_poisson_2d/ope_poisson_2d_cl.C,v 1.4 2016/12/05 16:18:12 j_novak Exp $
26  *
27  */
28 #include <cmath>
29 #include <cstdlib>
30 
31 #include "proto.h"
32 #include "ope_elementary.h"
33 
34 // Version Matrice --> Matrice
35 namespace Lorene {
36 Matrice _cl_poisson_2d_pas_prevu (const Matrice & source, int, double,int) {
37  cout << "Combinaison lineaire pas prevu..." << endl ;
38  abort() ;
39  exit(-1) ;
40  return source;
41 }
42 
43 
44  //-------------------
45  //-- R_CHEB ------
46  //-------------------
47 
48 Matrice _cl_poisson_2d_r_cheb (const Matrice &source, int l, double echelle, int) {
49  int n = source.get_dim(0) ;assert (n == source.get_dim(1)) ;
50 
51  const int nmax = 100 ; // Nombre de Matrices stockees
52  static Matrice* tab[nmax] ; // les matrices calculees
53  static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de matrices calculees
54  static int l_dejafait[nmax] ;
55  static int nr_dejafait[nmax] ;
56  static double vieux_echelle = 0 ;
57 
58  // Si on a change l'echelle : on detruit tout :
59  if (vieux_echelle != echelle) {
60  for (int i=0 ; i<nb_dejafait ; i++) {
61  l_dejafait[i] = -1 ;
62  nr_dejafait[i] = -1 ;
63  delete tab[i] ;
64  }
65  nb_dejafait = 0 ;
66  vieux_echelle = echelle ;
67  }
68 
69  int indice = -1 ;
70 
71  // On determine si la matrice a deja ete calculee :
72  for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
73  if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
74  indice = conte ;
75 
76  // Calcul a faire :
77  if (indice == -1) {
78  if (nb_dejafait >= nmax) {
79  cout << "_cl_poisson_r_cheb : trop de matrices" << endl ;
80  abort() ;
81  exit (-1) ;
82  }
83 
84  l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
85  nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
86 
87  Matrice barre(source) ;
88  int dirac = 1 ;
89  for (int i=0 ; i<n-2 ; i++) {
90  for (int j=0 ; j<n ; j++)
91  barre.set(i, j) = ((1+dirac)*source(i, j)-source(i+2, j))
92  /(i+1) ;
93  if (i==0) dirac = 0 ;
94  }
95 
96  Matrice res(barre) ;
97  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
98  for (int j=0 ; j<n ; j++)
99  res.set(i, j) = barre(i, j)-barre(i+2, j) ;
100  tab[nb_dejafait] = new Matrice(res) ;
101  nb_dejafait ++ ;
102  return res ;
103  }
104 
105  // Cas ou le calcul a deja ete effectue :
106  else
107  return *tab[indice] ;
108 }
109 
110  //-------------------
111  //-- R_CHEBP -----
112  //-------------------
113 
114 
115 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebp (const Matrice &source, int l, double, int) {
116 
117  int n = source.get_dim(0) ;
118  assert (n == source.get_dim(1)) ;
119 
120  const int nmax = 100 ; // Nombre de Matrices stockees
121  static Matrice* tab[nmax] ; // les matrices calculees
122  static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de matrices calculees
123  static int l_dejafait[nmax] ;
124  static int nr_dejafait[nmax] ;
125 
126  int indice = -1 ;
127 
128  // On determine si la matrice a deja ete calculee :
129  for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
130  if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
131  indice = conte ;
132 
133  // Calcul a faire :
134  if (indice == -1) {
135  if (nb_dejafait >= nmax) {
136  cout << "_cl_poisson_2d_r_chebp : trop de matrices" << endl ;
137  abort() ;
138  exit (-1) ;
139  }
140 
141  l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
142  nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
143 
144  Matrice barre(source) ;
145 
146  int dirac = 1 ;
147  for (int i=0 ; i<n-2 ; i++) {
148  for (int j=0 ; j<n ; j++)
149  barre.set(i, j) = (1+dirac)*source(i, j)-source(i+2, j) ;
150  if (i==0) dirac = 0 ;
151  }
152 
153  Matrice tilde(barre) ;
154  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
155  for (int j=0 ; j<n ; j++)
156  tilde.set(i, j) = barre(i, j)-barre(i+2, j) ;
157 
158  Matrice res(tilde) ;
159  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
160  for (int j=0 ; j<n ; j++)
161  res.set(i, j) = tilde(i, j)-tilde(i+1, j) ;
162  tab[nb_dejafait] = new Matrice(res) ;
163  nb_dejafait ++ ;
164  return res ;
165  }
166 
167  // Cas ou le calcul a deja ete effectue :
168  else
169  return *tab[indice] ;
170 }
171 
172  //-------------------
173  //-- R_CHEBI -----
174  //-------------------
175 
176 
177 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebi (const Matrice &source, int l, double, int) {
178  int n = source.get_dim(0) ;
179  assert (n == source.get_dim(1)) ;
180 
181 
182  const int nmax = 100 ; // Nombre de Matrices stockees
183  static Matrice* tab[nmax] ; // les matrices calculees
184  static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de matrices calculees
185  static int l_dejafait[nmax] ;
186  static int nr_dejafait[nmax] ;
187 
188  int indice = -1 ;
189 
190  // On determine si la matrice a deja ete calculee :
191  for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
192  if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
193  indice = conte ;
194 
195  // Calcul a faire :
196  if (indice == -1) {
197  if (nb_dejafait >= nmax) {
198  cout << "_cl_poisson_2d_r_chebi : trop de matrices" << endl ;
199  abort() ;
200  exit (-1) ;
201  }
202 
203  l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
204  nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
205 
206  Matrice barre(source) ;
207 
208  for (int i=0 ; i<n-2 ; i++)
209  for (int j=0 ; j<n ; j++)
210  barre.set(i, j) = source(i, j)-source(i+2, j) ;
211 
212  Matrice tilde(barre) ;
213  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
214  for (int j=0 ; j<n ; j++)
215  tilde.set(i, j) = barre(i, j)-barre(i+2, j) ;
216 
217  Matrice res(tilde) ;
218  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
219  for (int j=0 ; j<n ; j++)
220  res.set(i, j) = tilde(i, j)-tilde(i+1, j) ;
221  tab[nb_dejafait] = new Matrice(res) ;
222  nb_dejafait ++ ;
223  return res ;
224  }
225 
226  // Cas ou le calcul a deja ete effectue :
227  else
228  return *tab[indice] ;
229 }
230  //-------------------
231  //-- R_CHEBU -----
232  //-------------------
233 
234 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebu_quatre (const Matrice&, int) ;
235 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebu_trois (const Matrice&, int) ;
236 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebu_deux (const Matrice&, int) ;
237 
238 
239 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebu (const Matrice &source, int l, double, int puis) {
240  int n = source.get_dim(0) ;
241  assert (n == source.get_dim(1)) ;
242 
243  Matrice res(n, n) ;
244  res.set_etat_qcq() ;
245 
246  switch (puis) {
247  case 4 :
248  res = _cl_poisson_2d_r_chebu_quatre(source, l) ;
249  break ;
250  case 3 :
251  res = _cl_poisson_2d_r_chebu_trois (source, l) ;
252  break ;
253  case 2 :
254  res = _cl_poisson_2d_r_chebu_deux(source, l) ;
255  break ;
256  default :
257  abort() ;
258  exit(-1) ;
259  }
260 
261  return res ;
262 }
263 
264 
265 // Cas dzpuis = 4
266 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebu_quatre (const Matrice &source, int l) {
267  int n = source.get_dim(0) ;
268  assert (n == source.get_dim(1)) ;
269 
270 
271  const int nmax = 200 ; // Nombre de Matrices stockees
272  static Matrice* tab[nmax] ; // les matrices calculees
273  static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de matrices calculees
274  static int l_dejafait[nmax] ;
275  static int nr_dejafait[nmax] ;
276 
277  int indice = -1 ;
278 
279  // On determine si la matrice a deja ete calculee :
280  for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
281  if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
282  indice = conte ;
283 
284  // Calcul a faire :
285  if (indice == -1) {
286  if (nb_dejafait >= nmax) {
287  cout << "_cl_poisson_2d_r_chebu_quatre : trop de matrices" << endl ;
288  abort() ;
289  exit (-1) ;
290  }
291 
292  l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
293  nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
294 
295  Matrice barre(source) ;
296 
297  int dirac = 1 ;
298  for (int i=0 ; i<n-2 ; i++) {
299  for (int j=0 ; j<n ; j++)
300  barre.set(i, j) = ((1+dirac)*source(i, j)-source(i+2, j)) ;
301  if (i==0) dirac = 0 ;
302  }
303 
304  Matrice tilde(barre) ;
305  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
306  for (int j=0 ; j<n ; j++)
307  tilde.set(i, j) = (barre(i, j)-barre(i+2, j)) ;
308 
309  Matrice prime(tilde) ;
310  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
311  for (int j=0 ; j<n ; j++)
312  prime.set(i, j) = (tilde(i, j)-tilde(i+1, j)) ;
313 
314  Matrice res(prime) ;
315  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
316  for (int j=0 ; j<n ; j++)
317  res.set(i, j) = (prime(i, j)-prime(i+2, j)) ;
318  tab[nb_dejafait] = new Matrice(res) ;
319  nb_dejafait ++ ;
320  return res ;
321  }
322 
323  // Cas ou le calcul a deja ete effectue :
324  else
325  return *tab[indice] ;
326 }
327 
328 // Cas dzpuis == 3
329 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebu_trois (const Matrice &source, int l) {
330  int n = source.get_dim(0) ;
331  assert (n == source.get_dim(1)) ;
332 
333 
334  const int nmax = 200 ; // Nombre de Matrices stockees
335  static Matrice* tab[nmax] ; // les matrices calculees
336  static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de matrices calculees
337  static int l_dejafait[nmax] ;
338  static int nr_dejafait[nmax] ;
339 
340  int indice = -1 ;
341 
342  // On determine si la matrice a deja ete calculee :
343  for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
344  if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
345  indice = conte ;
346 
347  // Calcul a faire :
348  if (indice == -1) {
349  if (nb_dejafait >= nmax) {
350  cout << "_cl_poisson_2d_r_chebu_trois : trop de matrices" << endl ;
351  abort() ;
352  exit (-1) ;
353  }
354 
355  l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
356  nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
357 
358  Matrice barre(source) ;
359 
360  int dirac = 1 ;
361  for (int i=0 ; i<n-2 ; i++) {
362  for (int j=0 ; j<n ; j++)
363  barre.set(i, j) = ((1+dirac)*source(i, j)-source(i+2, j)) ;
364  if (i==0) dirac = 0 ;
365  }
366 
367  Matrice tilde(barre) ;
368  for (int i=0 ; i<n-2 ; i++)
369  for (int j=0 ; j<n ; j++)
370  tilde.set(i, j) = (barre(i, j)-barre(i+2, j)) ;
371 
372  Matrice res(tilde) ;
373  for (int i=0 ; i<n-2 ; i++)
374  for (int j=0 ; j<n ; j++)
375  res.set(i, j) = (tilde(i, j)+tilde(i+1, j)) ;
376 
377  tab[nb_dejafait] = new Matrice(res) ;
378  nb_dejafait ++ ;
379  return res ;
380  }
381 
382  // Cas ou le calcul a deja ete effectue :
383  else
384  return *tab[indice] ;
385 }
386 
387 
388 //Cas dzpuis == 2
389 Matrice _cl_poisson_2d_r_chebu_deux (const Matrice &source, int l) {
390  int n = source.get_dim(0) ;
391  assert (n == source.get_dim(1)) ;
392 
393 
394  const int nmax = 200 ; // Nombre de Matrices stockees
395  static Matrice* tab[nmax] ; // les matrices calculees
396  static int nb_dejafait = 0 ; // nbre de matrices calculees
397  static int l_dejafait[nmax] ;
398  static int nr_dejafait[nmax] ;
399 
400  int indice = -1 ;
401 
402  // On determine si la matrice a deja ete calculee :
403  for (int conte=0 ; conte<nb_dejafait ; conte ++)
404  if ((l_dejafait[conte] == l) && (nr_dejafait[conte] == n))
405  indice = conte ;
406 
407  // Calcul a faire :
408  if (indice == -1) {
409  if (nb_dejafait >= nmax) {
410  cout << "_cl_poisson_2d_r_chebu_deux : trop de matrices" << endl ;
411  abort() ;
412  exit (-1) ;
413  }
414 
415  l_dejafait[nb_dejafait] = l ;
416  nr_dejafait[nb_dejafait] = n ;
417 
418  Matrice barre(source) ;
419 
420  int dirac = 1 ;
421  for (int i=0 ; i<n-2 ; i++) {
422  for (int j=0 ; j<n ; j++)
423  barre.set(i, j) = ((1+dirac)*source(i, j)-source(i+2, j)) ;
424  if (i==0) dirac = 0 ;
425  }
426 
427  Matrice tilde(barre) ;
428  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
429  for (int j=0 ; j<n ; j++)
430  tilde.set(i, j) = (barre(i, j)-barre(i+2, j)) ;
431 
432  Matrice res(tilde) ;
433  for (int i=0 ; i<n-4 ; i++)
434  for (int j=0 ; j<n ; j++)
435  res.set(i, j) = (tilde(i, j)+tilde(i+1, j)) ;
436 
437  return res ;
438  }
439 
440  // Cas ou le calcul a deja ete effectue :
441  else
442  return *tab[indice] ;
443 }
444 
446  if (ope_mat == 0x0)
447  do_ope_mat() ;
448 
449  if (ope_cl != 0x0)
450  delete ope_cl ;
451 
452  // Routines de derivation
453  static Matrice (*cl_poisson_2d[MAX_BASE])(const Matrice&, int, double, int);
454  static int nap = 0 ;
455 
456  // Premier appel
457  if (nap==0) {
458  nap = 1 ;
459  for (int i=0 ; i<MAX_BASE ; i++) {
460  cl_poisson_2d[i] = _cl_poisson_2d_pas_prevu ;
461  }
462  // Les routines existantes
463  cl_poisson_2d[R_CHEBP >> TRA_R] = _cl_poisson_2d_r_chebp ;
464  cl_poisson_2d[R_CHEBI >> TRA_R] = _cl_poisson_2d_r_chebi ;
465  cl_poisson_2d[R_CHEB >> TRA_R] = _cl_poisson_2d_r_cheb ;
466  cl_poisson_2d[R_CHEBU >> TRA_R] = _cl_poisson_2d_r_chebu ;
467  }
468  ope_cl = new Matrice(cl_poisson_2d[base_r](*ope_mat, l_quant, beta/alpha,
469  dzpuis)) ;
470 }
471 
472 
473 }
double alpha
Parameter of the associated mapping.
Matrice * ope_cl
Pointer on the banded-matrix of the operator.
double beta
Parameter of the associated mapping.
int dzpuis
the associated dzpuis, if in the compactified domain.
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:67
Matrice * ope_mat
Pointer on the matrix representation of the operator.
int l_quant
quantum number
int base_r
Radial basis of decomposition.
#define TRA_R
Translation en R, used for a bitwise shift (in hex)
Definition: type_parite.h:158
#define R_CHEBI
base de Cheb. impaire (rare) seulement
Definition: type_parite.h:170
#define R_CHEBP
base de Cheb. paire (rare) seulement
Definition: type_parite.h:168
Matrix handling.
Definition: matrice.h:152
int get_dim(int i) const
Returns the dimension of the matrix.
Definition: matrice.C:263
virtual void do_ope_cl() const
Computes the banded-matrix of the operator.
virtual void do_ope_mat() const
Computes the matrix of the operator.
#define R_CHEBU
base de Chebychev ordinaire (fin), dev. en 1/r
Definition: type_parite.h:180
#define MAX_BASE
Nombre max. de bases differentes.
Definition: type_parite.h:144
#define R_CHEB
base de Chebychev ordinaire (fin)
Definition: type_parite.h:166