LORENE
d2sdx2_1d.C
1 /*
2  * Copyright (c) 1999-2001 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 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 char d2sdx2_1d_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Operators/d2sdx2_1d.C,v 1.7 2015/03/05 08:49:31 j_novak Exp $" ;
24 
25 /*
26  * $Id: d2sdx2_1d.C,v 1.7 2015/03/05 08:49:31 j_novak Exp $
27  * $Log: d2sdx2_1d.C,v $
28  * Revision 1.7 2015/03/05 08:49:31 j_novak
29  * Implemented operators with Legendre bases.
30  *
31  * Revision 1.6 2014/10/13 08:53:23 j_novak
32  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
33  *
34  * Revision 1.5 2014/10/06 15:16:06 j_novak
35  * Modified #include directives to use c++ syntax.
36  *
37  * Revision 1.4 2007/12/11 15:28:18 jl_cornou
38  * Jacobi(0,2) polynomials partially implemented
39  *
40  * Revision 1.3 2002/10/16 15:05:54 j_novak
41  * *** empty log message ***
42  *
43  * Revision 1.2 2002/10/16 14:36:58 j_novak
44  * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
45  * use experimental version 3 of gcc.
46  *
47  * Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:29 e_gourgoulhon
48  * LORENE
49  *
50  * Revision 2.4 1999/10/11 15:18:14 phil
51  * *** empty log message ***
52  *
53  * Revision 2.3 1999/10/11 14:27:06 phil
54  * initialisation des variables statiques
55  *
56  * Revision 2.2 1999/09/03 14:15:56 phil
57  * Correction termes 0 (/2)
58  *
59  * Revision 2.1 1999/07/08 09:53:13 phil
60  * correction gestion memoire
61  *
62  * Revision 2.0 1999/07/07 10:15:26 phil
63  * *** empty log message ***
64  *
65  *
66  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Operators/d2sdx2_1d.C,v 1.7 2015/03/05 08:49:31 j_novak Exp $
67  *
68  */
69 
70 #include <cstdlib>
71 #include "type_parite.h"
72 #include "headcpp.h"
73 #include "proto.h"
74 
75 /*
76  * Routine appliquant l'operateur d2sdx2.
77  *
78  * Entree : tb contient les coefficients du developpement
79  * int nr : nombre de points en r.
80  *
81  * Sortie : tb contient d2sdx2
82  *
83  */
84 
85  //----------------------------------
86  // Routine pour les cas non prevus --
87  //----------------------------------
88 
89 namespace Lorene {
90 void _d2sdx2_1d_pas_prevu(int nr, double* tb, double *xo) {
91  cout << "d2sdx2 pas prevu..." << endl ;
92  cout << "Nombre de points : " << nr << endl ;
93  cout << "Valeurs : " << tb << " " << xo <<endl ;
94  abort() ;
95  exit(-1) ;
96 }
97 
98  //----------------
99  // cas R_CHEBU ---
100  //----------------
101 
102 void _d2sdx2_1d_r_chebu(int nr, double* tb, double *xo)
103 {
104  // Variables statiques
105  static double* cx1 = 0x0 ;
106  static double* cx2 = 0x0 ;
107  static double* cx3 = 0x0 ;
108  static int nr_pre = 0 ;
109 
110  // Test sur np pour initialisation eventuelle
111  if (nr > nr_pre) {
112  nr_pre = nr ;
113  if (cx1 != 0x0) delete [] cx1 ;
114  if (cx2 != 0x0) delete [] cx2 ;
115  if (cx3 != 0x0) delete [] cx3 ;
116  cx1 = new double [nr] ;
117  cx2 = new double [nr] ;
118  cx3 = new double [nr] ;
119  for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
120  cx1[i] = (i+2)*(i+2)*(i+2) ;
121  cx2[i] = (i+2) ;
122  cx3[i] = i*i ;
123  }
124  }
125 
126  double som1, som2 ;
127 
128  xo[nr-1] = 0 ;
129  som1 = (nr-1)*(nr-1)*(nr-1) * tb[nr-1] ;
130  som2 = (nr-1) * tb[nr-1] ;
131  xo[nr-3] = som1 - (nr-3)*(nr-3)*som2 ;
132  for (int i = nr-5 ; i >= 0 ; i -= 2 ) {
133  som1 += cx1[i] * tb[i+2] ;
134  som2 += cx2[i] * tb[i+2] ;
135  xo[i] = som1 - cx3[i] * som2 ;
136  } // Fin de la premiere boucle sur r
137 
138  xo[nr-2] = 0 ;
139  som1 = (nr-2)*(nr-2)*(nr-2) * tb[nr-2] ;
140  som2 = (nr-2) * tb[nr-2] ;
141  xo[nr-4] = som1 - (nr-4)*(nr-4)*som2 ;
142  for (int i = nr-6 ; i >= 0 ; i -= 2 ) {
143  som1 += cx1[i] * tb[i+2] ;
144  som2 += cx2[i] * tb[i+2] ;
145  xo[i] = som1 - cx3[i] * som2 ;
146  } // Fin de la deuxieme boucle sur r
147  xo[0] *= 0.5 ;
148 
149 }
150 
151  //---------------
152  // cas R_CHEB ---
153  //---------------
154 
155 void _d2sdx2_1d_r_cheb(int nr, double* tb, double *xo)
156 {
157 
158  // Variables statiques
159  static double* cx1 = 0x0 ;
160  static double* cx2 = 0x0 ;
161  static double* cx3 = 0x0 ;
162  static int nr_pre = 0 ;
163 
164  // Test sur np pour initialisation eventuelle
165  if (nr > nr_pre) {
166  nr_pre = nr ;
167  if (cx1 != 0x0) delete [] cx1 ;
168  if (cx2 != 0x0) delete [] cx2 ;
169  if (cx3 != 0x0) delete [] cx3 ;
170  cx1 = new double [nr] ;
171  cx2 = new double [nr] ;
172  cx3 = new double [nr] ;
173  for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
174  cx1[i] = (i+2)*(i+2)*(i+2) ;
175  cx2[i] = (i+2) ;
176  cx3[i] = i*i ;
177  }
178  }
179 
180  double som1, som2 ;
181 
182  xo[nr-1] = 0 ;
183  som1 = (nr-1)*(nr-1)*(nr-1) * tb[nr-1] ;
184  som2 = (nr-1) * tb[nr-1] ;
185  xo[nr-3] = som1 - (nr-3)*(nr-3)*som2 ;
186  for (int i = nr-5 ; i >= 0 ; i -= 2 ) {
187  som1 += cx1[i] * tb[i+2] ;
188  som2 += cx2[i] * tb[i+2] ;
189  xo[i] = som1 - cx3[i] * som2 ;
190  } // Fin de la premiere boucle sur r
191  xo[nr-2] = 0 ;
192  som1 = (nr-2)*(nr-2)*(nr-2) * tb[nr-2] ;
193  som2 = (nr-2) * tb[nr-2] ;
194  xo[nr-4] = som1 - (nr-4)*(nr-4)*som2 ;
195  for (int i = nr-6 ; i >= 0 ; i -= 2 ) {
196  som1 += cx1[i] * tb[i+2] ;
197  som2 += cx2[i] * tb[i+2] ;
198  xo[i] = som1 - cx3[i] * som2 ;
199  } // Fin de la deuxieme boucle sur r
200  xo[0] *= .5 ;
201 
202 }
203 
204  //----------------
205  // cas R_JACO02 --
206  //----------------
207 
208 void _d2sdx2_1d_r_jaco02(int nr, double* tb, double *xo)
209 {
210  dsdx_1d(nr, &tb, R_JACO02 >> TRA_R) ;
211  dsdx_1d(nr, &tb, R_JACO02 >> TRA_R) ;
212  for (int i = 0 ; i<nr ; i++) {
213  xo[i] = tb[i] ;
214  }
215 }
216 
217 
218  //-----------------
219  // cas R_CHEBP ---
220  //----------------
221 
222 void _d2sdx2_1d_r_chebp(int nr, double* tb, double *xo)
223 {
224  // Variables statiques
225  static double* cx1 = 0x0 ;
226  static double* cx2 = 0x0 ;
227  static double* cx3 = 0x0 ;
228  static int nr_pre = 0 ;
229 
230  // Test sur np pour initialisation eventuelle
231  if (nr > nr_pre) {
232  nr_pre = nr ;
233  if (cx1 != 0x0) delete [] cx1 ;
234  if (cx2 != 0x0) delete [] cx2 ;
235  if (cx3 != 0x0) delete [] cx3 ;
236  cx1 = new double [nr] ;
237  cx2 = new double [nr] ;
238  cx3 = new double [nr] ;
239  for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
240  cx1[i] = 8*(i+1)*(i+1)*(i+1) ;
241  cx2[i] = 2*(i+1) ;
242  cx3[i] = 4*i*i ;
243  }
244  }
245 
246  double som1, som2 ;
247 
248  xo[nr-1] = 0 ;
249  som1 = 8*(nr-1)*(nr-1)*(nr-1) * tb[nr-1] ;
250  som2 = 2*(nr-1) * tb[nr-1] ;
251  xo[nr-2] = som1 - 4*(nr-2)*(nr-2)*som2 ;
252 
253  for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
254  som1 += cx1[i] * tb[i+1] ;
255  som2 += cx2[i] * tb[i+1] ;
256  xo[i] = som1 - cx3[i] * som2 ;
257  } // Fin de la boucle sur r
258  xo[0] *= .5 ;
259 }
260 
261  //---------------
262  // cas R_CHEBI --
263  //---------------
264 
265 void _d2sdx2_1d_r_chebi(int nr, double* tb, double *xo)
266 {
267  // Variables statiques
268  static double* cx1 = 0x0 ;
269  static double* cx2 = 0x0 ;
270  static double* cx3 = 0x0 ;
271  static int nr_pre = 0 ;
272 
273  // Test sur np pour initialisation eventuelle
274 
275  if (nr > nr_pre) {
276  nr_pre = nr ;
277  if (cx1 != 0x0) delete [] cx1 ;
278  if (cx2 != 0x0) delete [] cx2 ;
279  if (cx3 != 0x0) delete [] cx3 ;
280  cx1 = new double [nr] ;
281  cx2 = new double [nr] ;
282  cx3 = new double [nr] ;
283  for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
284  cx1[i] = (2*i+3)*(2*i+3)*(2*i+3) ;
285  cx2[i] = (2*i+3) ;
286  cx3[i] = (2*i+1)*(2*i+1) ;
287  }
288  }
289 
290  // pt. sur le tableau de double resultat
291  double som1, som2 ;
292 
293  xo[nr-1] = 0 ;
294  som1 = (2*nr-1)*(2*nr-1)*(2*nr-1) * tb[nr-1] ;
295  som2 = (2*nr-1) * tb[nr-1] ;
296  xo[nr-2] = som1 - (2*nr-3)*(2*nr-3)*som2 ;
297  for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
298  som1 += cx1[i] * tb[i+1] ;
299  som2 += cx2[i] * tb[i+1] ;
300  xo[i] = som1 - cx3[i] * som2 ;
301  } // Fin de la boucle su r
302 
303 }
304 
305  //--------------
306  // cas R_LEG ---
307  //--------------
308 
309 void _d2sdx2_1d_r_leg(int nr, double* tb, double *xo)
310 {
311 
312  // Variables statiques
313  static double* cx1 = 0x0 ;
314  static double* cx2 = 0x0 ;
315  static double* cx3 = 0x0 ;
316  static int nr_pre = 0 ;
317 
318  // Test sur np pour initialisation eventuelle
319  if (nr > nr_pre) {
320  nr_pre = nr ;
321  if (cx1 != 0x0) delete [] cx1 ;
322  if (cx2 != 0x0) delete [] cx2 ;
323  if (cx3 != 0x0) delete [] cx3 ;
324  cx1 = new double [nr] ;
325  cx2 = new double [nr] ;
326  cx3 = new double [nr] ;
327  for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
328  cx1[i] = (i+2)*(i+3) ;
329  cx2[i] = i*(i+1) ;
330  cx3[i] = double(i) + 0.5 ;
331  }
332  }
333 
334  double som1, som2 ;
335 
336  xo[nr-1] = 0 ;
337  som1 = (nr-1)* nr * tb[nr-1] ;
338  som2 = tb[nr-1] ;
339  if (nr > 2)
340  xo[nr-3] = (double(nr) - 2.5) * (som1 - (nr-3)*(nr-2)*som2) ;
341  for (int i = nr-5 ; i >= 0 ; i -= 2 ) {
342  som1 += cx1[i] * tb[i+2] ;
343  som2 += tb[i+2] ;
344  xo[i] = cx3[i]*(som1 - cx2[i] * som2) ;
345  } // Fin de la premiere boucle sur r
346  if (nr > 1) xo[nr-2] = 0 ;
347  if (nr > 3) {
348  som1 = (nr-2)*(nr-1) * tb[nr-2] ;
349  som2 = tb[nr-2] ;
350  xo[nr-4] = (double(nr) - 3.5) * (som1 - (nr-4)*(nr-3)*som2) ;
351  }
352  for (int i = nr-6 ; i >= 0 ; i -= 2 ) {
353  som1 += cx1[i] * tb[i+2] ;
354  som2 += tb[i+2] ;
355  xo[i] = cx3[i]*(som1 - cx2[i] * som2) ;
356  } // Fin de la deuxieme boucle sur r
357 
358 }
359 
360  //---------------
361  // cas R_LEGP ---
362  //---------------
363 
364 void _d2sdx2_1d_r_legp(int nr, double* tb, double *xo)
365 {
366  // Variables statiques
367  static double* cx1 = 0x0 ;
368  static double* cx2 = 0x0 ;
369  static double* cx3 = 0x0 ;
370  static int nr_pre = 0 ;
371 
372  // Test sur np pour initialisation eventuelle
373  if (nr > nr_pre) {
374  nr_pre = nr ;
375  if (cx1 != 0x0) delete [] cx1 ;
376  if (cx2 != 0x0) delete [] cx2 ;
377  if (cx3 != 0x0) delete [] cx3 ;
378  cx1 = new double [nr] ;
379  cx2 = new double [nr] ;
380  cx3 = new double [nr] ;
381  for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
382  cx1[i] = (2*i+2)*(2*i+3) ;
383  cx2[i] = 2*i*2*(i+1) ;
384  cx3[i] = double(2*i)+ 0.5 ;
385  }
386  }
387 
388  double som1, som2 ;
389 
390  xo[nr-1] = 0 ;
391  som1 = (2*nr-2)*(2*nr-1)* tb[nr-1] ;
392  som2 = tb[nr-1] ;
393  if (nr > 1)
394  xo[nr-2] = (double(2*nr) - 1.5)*(som1 - 2*(nr-2)*(2*nr-1)*som2) ;
395  for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
396  som1 += cx1[i] * tb[i+1] ;
397  som2 += tb[i+1] ;
398  xo[i] = cx3[i]*(som1 - cx2[i]*som2) ;
399  } // Fin de la boucle sur r
400 }
401 
402  //---------------
403  // cas R_LEGI --
404  //---------------
405 
406 void _d2sdx2_1d_r_legi(int nr, double* tb, double *xo)
407 {
408  // Variables statiques
409  static double* cx1 = 0x0 ;
410  static double* cx2 = 0x0 ;
411  static double* cx3 = 0x0 ;
412  static int nr_pre = 0 ;
413 
414  // Test sur np pour initialisation eventuelle
415 
416  if (nr > nr_pre) {
417  nr_pre = nr ;
418  if (cx1 != 0x0) delete [] cx1 ;
419  if (cx2 != 0x0) delete [] cx2 ;
420  if (cx3 != 0x0) delete [] cx3 ;
421  cx1 = new double [nr] ;
422  cx2 = new double [nr] ;
423  cx3 = new double [nr] ;
424  for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
425  cx1[i] = (2*i+3)*(2*i+4) ;
426  cx2[i] = (2*i+1)*(2*i+2) ;
427  cx3[i] = double(2*i) + 1.5 ;
428  }
429  }
430 
431  // pt. sur le tableau de double resultat
432  double som1, som2 ;
433 
434  xo[nr-1] = 0 ;
435  som1 = (2*nr-1)*(2*nr) * tb[nr-1] ;
436  som2 = tb[nr-1] ;
437  if (nr > 1)
438  xo[nr-2] = (double(nr) - 1.5)*(som1 - (2*nr-3)*(2*nr-2)*som2) ;
439  for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
440  som1 += cx1[i] * tb[i+1] ;
441  som2 += tb[i+1] ;
442  xo[i] = cx3[i]*(som1 - cx2[i] * som2) ;
443  } // Fin de la boucle sur r
444 }
445 
446 
447  // ---------------------
448  // La routine a appeler
449  //----------------------
450 
451 
452 void d2sdx2_1d(int nr, double** tb, int base_r)
453 {
454 
455  // Routines de derivation
456  static void (*d2sdx2_1d[MAX_BASE])(int, double*, double *) ;
457  static int nap = 0 ;
458 
459  // Premier appel
460  if (nap==0) {
461  nap = 1 ;
462  for (int i=0 ; i<MAX_BASE ; i++) {
463  d2sdx2_1d[i] = _d2sdx2_1d_pas_prevu ;
464  }
465  // Les routines existantes
466  d2sdx2_1d[R_CHEB >> TRA_R] = _d2sdx2_1d_r_cheb ;
467  d2sdx2_1d[R_CHEBU >> TRA_R] = _d2sdx2_1d_r_chebu ;
468  d2sdx2_1d[R_CHEBP >> TRA_R] = _d2sdx2_1d_r_chebp ;
469  d2sdx2_1d[R_CHEBI >> TRA_R] = _d2sdx2_1d_r_chebi ;
470  d2sdx2_1d[R_LEG >> TRA_R] = _d2sdx2_1d_r_leg ;
471  d2sdx2_1d[R_LEGP >> TRA_R] = _d2sdx2_1d_r_legp ;
472  d2sdx2_1d[R_LEGI >> TRA_R] = _d2sdx2_1d_r_legi ;
473  d2sdx2_1d[R_JACO02 >> TRA_R] = _d2sdx2_1d_r_jaco02 ;
474  }
475 
476  double *result = new double[nr] ;
477 
478  d2sdx2_1d[base_r](nr, *tb, result) ;
479 
480  delete [] (*tb) ;
481  (*tb) = result ;
482 }
483 }
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:64
#define R_LEGP
base de Legendre paire (rare) seulement
Definition: type_parite.h:184
#define R_LEGI
base de Legendre impaire (rare) seulement
Definition: type_parite.h:186
#define R_JACO02
base de Jacobi(0,2) ordinaire (finjac)
Definition: type_parite.h:188
#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
#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_LEG
base de Legendre ordinaire (fin)
Definition: type_parite.h:182
#define R_CHEB
base de Chebychev ordinaire (fin)
Definition: type_parite.h:166