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00037 #include <iostream>
00038
00039 using namespace std ;
00040
00041 #include "math.h"
00042
00043 void legendre_poly_der(int n, double& poly, double& pder, double& polym1,
00044 double& pderm1, double& polym2, double& pderm2, double x) {
00045
00046
00047 if (n==0) {
00048 poly = 1 ;
00049 pder = 0 ;
00050 }
00051 else
00052 if (n==1) {
00053 polym1 = 1 ;
00054 pderm1 = 0 ;
00055 poly = x ;
00056 pder = 1 ;
00057 }
00058 else {
00059 polym1 = 1 ;
00060 pderm1 = 0 ;
00061 poly = x ;
00062 pder = 1 ;
00063 for (int i=1 ; i<n ; i++) {
00064 polym2 = polym1 ;
00065 pderm2 = pderm1 ;
00066 polym1 = poly ;
00067 pderm1 = pder ;
00068 poly = ((2*i+1)*x*polym1 - i*polym2)/(i+1) ;
00069 pder = ((2*i+1)*polym1+(2*i+1)*x*pderm1-i*pderm2)/(i+1) ;
00070 }
00071 }
00072 }
00073
00074
00075 void legendre_nodes_weight_GL(int n, double* coloc, double* weight, double prec,
00076 int itemax) {
00077
00078 double x_plus = 1 ;
00079 double x_moins = -1 ;
00080 double p_plus, dp_plus, p_plus_m1, dp_plus_m1, p_plus_m2, dp_plus_m2 ;
00081 double p_moins, dp_moins, p_moins_m1, dp_moins_m1, p_moins_m2, dp_moins_m2 ;
00082 double p, dp, p_m1, dp_m1, p_m2, dp_m2 ;
00083
00084 legendre_poly_der(n, p_plus, dp_plus, p_plus_m1, dp_plus_m1, p_plus_m2,
00085 dp_plus_m2, x_plus) ;
00086 legendre_poly_der(n, p_moins, dp_moins, p_moins_m1, dp_moins_m1,
00087 p_moins_m2, dp_moins_m2, x_moins) ;
00088
00089 double det = p_plus_m1*p_moins_m2 - p_moins_m1*p_plus_m2 ;
00090 double r_plus = -p_plus ;
00091 double r_moins = -p_moins ;
00092 double a = (r_plus*p_moins_m2 - r_moins*p_plus_m2)/det ;
00093 double b = (r_moins*p_plus_m1 - r_plus*p_moins_m1)/det ;
00094
00095 coloc[n-1] = 1 ;
00096 double dth = M_PI/(2*n+1) ;
00097 double cd = cos (2*dth) ;
00098 double sd = sin (2*dth) ;
00099 double cs = cos(dth) ;
00100 double ss = sin(dth) ;
00101
00102 int borne_sup = (n%2==0) ?
00103 n/2 : (n+1)/2 ;
00104
00105 for (int j=1 ; j<borne_sup ; j++) {
00106 double x = cs ;
00107 bool loop = true ;
00108 int ite = 0 ;
00109 while (loop) {
00110 legendre_poly_der(n, p, dp, p_m1, dp_m1, p_m2, dp_m2, x) ;
00111 double poly = p + a*p_m1 + b*p_m2 ;
00112 double pder = dp + a * dp_m1 + b*dp_m2 ;
00113 double sum = 0 ;
00114 for (int i=0 ; i<j ; i++)
00115 sum += 1./(x-coloc[n-i-1]) ;
00116
00117 double increm = -poly/(pder-sum*poly) ;
00118
00119 x += increm ;
00120 ite ++ ;
00121 if ((fabs(increm) < prec) || (ite >itemax))
00122 loop = false ;
00123 }
00124 if (ite > itemax) {
00125 cout << "legendre_poly_der: too many iterations !..." << endl ;
00126 abort() ;
00127 }
00128 coloc[n-j-1] = x ;
00129 double auxi = cs*cd-ss*sd ;
00130 ss = cs*sd+ss*cd ;
00131 cs = auxi ;
00132 }
00133 if (n%2==1)
00134 coloc[(n-1)/2] = 0 ;
00135
00136 for (int i=0 ; i<borne_sup ; i++)
00137 coloc[i] = - coloc[n-i-1] ;
00138
00139 for (int i=0 ; i<n ; i++) {
00140 legendre_poly_der(n-1, p, dp, p_m1, dp_m1, p_m2, dp_m2, coloc[i]) ;
00141 weight[i] = 2./(n-1)/n/p/p ;
00142 }
00143 }
00144
00145