LORENE
mat_legp_cossincp.C
1/*
2 * Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
3 *
4 * This file is part of LORENE.
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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.
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13 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
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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
23char mat_legp_cossincp_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/mat_legp_cossincp.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $" ;
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)) paires (i.e. telles que l-m est pair)
29 * dans les coefficients du developpement
30 * en cos(2*j*theta) [m pair] / sin( (2*j+1) * theta) [m impair]
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_legp_cossincp : pointeur sur le tableau contenant l'ensemble
44 * (pour les np/2+1 valeurs de m) 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_legp_cossincp[ nt*nt* m + nt*j + l] = B_{mjl}
50 *
51 * ou B_{mjl} est defini par
52 *
53 * pour m pair :
54 * P_{2l}^m( cos(theta) ) = som_{j=0}^{nt-1} B_{mjl} cos(2*j*theta)
55 *
56 * pour m impair :
57 * P_{2l+1}^m( cos(theta) ) = som_{j=0}^{nt-2} B_{mjl} sin((2*j+1)*theta)
58 *
59 * ou P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee de degre n et
60 * d'ordre m normalisee de facon a ce que
61 *
62 * int_0^pi [ P_n^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
63 *
64 *
65 */
66
67/*
68 * $Id: mat_legp_cossincp.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $
69 * $Log: mat_legp_cossincp.C,v $
70 * Revision 1.6 2014/10/13 08:53:14 j_novak
71 * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
72 *
73 * Revision 1.5 2014/10/06 15:16:03 j_novak
74 * Modified #include directives to use c++ syntax.
75 *
76 * Revision 1.4 2005/02/18 13:14:15 j_novak
77 * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
78 * (trying to avoid compilation warnings).
79 *
80 * Revision 1.3 2003/01/31 10:31:24 e_gourgoulhon
81 * Suppressed the directive #include <malloc.h> for malloc is defined
82 * in <stdlib.h>
83 *
84 * Revision 1.2 2002/10/16 14:36:56 j_novak
85 * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
86 * use experimental version 3 of gcc.
87 *
88 * Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:28 e_gourgoulhon
89 * LORENE
90 *
91 * Revision 2.0 1999/02/22 15:33:59 hyc
92 * *** empty log message ***
93 *
94 *
95 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/mat_legp_cossincp.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $
96 *
97 */
98
99// headers du C
100#include <cstdlib>
101#include <cmath>
102
103// Prototypage
104#include "headcpp.h"
105#include "proto.h"
106
107// Variable de loch
108int loch_mat_legp_cossincp = 0 ;
109
110namespace Lorene {
111//******************************************************************************
112
113double* mat_legp_cossincp(int np, int nt) {
114
115#define NMAX 30 // Nombre maximun de couples(np,nt) differents
116static double* tab[NMAX] ; // Tableau des pointeurs sur les tableaux
117static int nb_dejafait = 0 ; // Nombre de tableaux deja initialises
118static int np_dejafait[NMAX] ; // Valeurs de np pour lesquelles le
119 // calcul a deja ete fait
120static int nt_dejafait[NMAX] ; // Valeurs de np pour lesquelles le
121 // calcul a deja ete fait
122
123int i, indice, j, j2, m, l ;
124
125// #pragma critical (loch_mat_legp_cossincp)
126 {
127 // Les matrices B_{mjl} pour ce couple (np,nt) ont-elles deja ete calculees ?
128 indice = -1 ;
129 for ( i=0 ; i < nb_dejafait ; i++ ) {
130 if ( (np_dejafait[i] == np) && (nt_dejafait[i] == nt) ) indice = i ;
131 }
132
133
134// Si le calcul n'a pas deja ete fait, il faut le faire :
135 if (indice == -1) {
136 if ( nb_dejafait >= NMAX ) {
137 cout << "mat_legp_cossincp: nb_dejafait >= NMAX : "
138 << nb_dejafait << " <-> " << NMAX << endl ;
139 abort () ;
140 exit(-1) ;
141 }
142 indice = nb_dejafait ;
143 nb_dejafait++ ;
144 np_dejafait[indice] = np ;
145 nt_dejafait[indice] = nt ;
146
147 tab[indice] = new double [(np/2+1)*nt*nt] ; //(double *) malloc( sizeof(double) * (np/2+1)*nt*nt ) ;
148
149//-----------------------
150// Preparation du calcul
151//-----------------------
152
153// Sur-echantillonnage :
154 int nt2 = 2*nt - 1 ;
155
156 int deg[3] ;
157 deg[0] = 1 ;
158 deg[1] = nt2 ;
159 deg[2] = 1 ;
160
161// Tableaux de travail
162 double* yy = new double[nt2];//(double*)( malloc( nt2*sizeof(double) ) ) ;
163
164
165//-------------------
166// Boucle sur m
167//-------------------
168
169 for (m=0; m < np/2+1 ; m++) {
170
171// Recherche des fonctions de Legendre associees d'ordre m :
172
173 double* leg = legendre_norm(m, nt) ;
174
175 if (m%2==0) {
176// Cas m pair
177//-----------
178 for (l=m/2; l<nt; l++) { // boucle sur les P_{2l}^m
179
180 int ll = 2*l ; // degre des fonctions de Legendre
181
182 for (j2=0; j2<nt2; j2++) {
183 yy[j2] = leg[nt2* (ll-m) + j2] ;
184 }
185
186//....... transformation en cos(2*j*theta) :
187
188 cftcosp(deg, deg, yy, deg, yy) ;
189
190//....... le resultat fournit les elements de matrice :
191 for (j=0; j<nt; j++) {
192 tab[indice][ nt*nt* m + nt*j + l] = yy[j] ;
193 }
194
195 } // fin de la boucle sur l (indice de P_{2l}^m)
196
197
198 } // fin du cas m pair
199 else {
200
201// Cas m impair
202//-------------
203
204 for (l=(m-1)/2; l<nt-1; l++) { // boucle sur les P_{2l+1}^m
205
206 int ll = 2*l+1 ; // degre des fonctions de Legendre
207
208
209 for (j2=0; j2<nt2; j2++) {
210 yy[j2] = leg[nt2* (ll-m) + j2] ;
211 }
212
213//....... transformation en sin((2j+1)*theta) :
214
215 cftsini(deg, deg, yy, deg, yy) ;
216
217//....... le resultat fournit les elements de matrice :
218 for (j=0; j<nt-1; j++) {
219 tab[indice][ nt*nt* m + nt*j + l] = yy[j] ;
220 }
221
222 } // fin de la boucle sur l (indice de P_{2l+1}^m)
223
224
225 } // fin du cas m impair
226
227 delete [] leg ;
228
229 } // fin de la boucle sur m
230
231// Liberation espace memoire
232// -------------------------
233
234 delete [] yy ;
235
236 } // fin du cas ou le calcul etait necessaire
237
238 } // Fin de zone critique
239
240 return tab[indice] ;
241
242}
243
244
245}
Lorene prototypes.
Definition app_hor.h:64