LORENE
chb_legpi_sini.C
1/*
2 * Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
3 *
4 * This file is part of LORENE.
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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.
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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
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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
23char chb_legpi_sini_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legpi_sini.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $" ;
24
25/*
26 * Calcule les coefficients du developpement (suivant theta)
27 * en sin((2j+1) theta)
28 * a partir des coefficients du developpement en fonctions
29 * associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) (l impair et m impair)
30 * pour une une fonction 3-D symetrique par rapport au plan equatorial
31 * z = 0 et antisymetrique par le retournement (x, y, z) --> (-x, -y, z).
32 *
33 * Entree:
34 * -------
35 * const int* deg : tableau du nombre effectif de degres de liberte dans chacune
36 * des 3 dimensions:
37 * deg[0] = np : nombre de points de collocation en phi
38 * deg[1] = nt : nombre de points de collocation en theta
39 * deg[2] = nr : nombre de points de collocation en r
40 *
41 * const double* cfi : tableau des coefficients a_j du develop. en fonctions de
42 * Legendre associees P_n^m:
43 *
44 * f(theta) =
45 * som_{l=(m-1)/2}^{nt-2} a_j P_{2j+1}^m( cos(theta) )
46 *
47 * (m impair)
48 *
49 * ou P_l^m(x) represente la fonction de Legendre associee
50 * de degre l et d'ordre m normalisee de facon a ce que
51 *
52 * int_0^pi [ P_l^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
53 *
54 * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
55 * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
56 * l'appel a la routine.
57 * Le coefficient a_j (0 <= j <= nt-1) doit etre stoke dans le
58 * tableau cfi comme suit
59 * a_j = cfi[ nr*nt* k + i + nr* j ]
60 * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
61 * respectivement: m = 2 (k/2).
62 * NB: pour j<(m-1)/2, a_j = 0
63 *
64 * Sortie:
65 * -------
66 * double* cfo : tableau des coefficients c_j du develop. en sin definis
67 * comme suit (a r et phi fixes) :
68 *
69 * f(theta) = som_{j=0}^{nt-2} c_j sin( (2j+1) theta )
70 *
71 * L'espace memoire correspondant au pointeur cfo doit etre
72 * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
73 * l'appel a la routine.
74 * Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) est stoke dans le
75 * tableau cfo comme suit
76 * c_j = cfo[ nr*nt* k + i + nr* j ]
77 * ou k et i sont les indices correspondant a
78 * phi et r respectivement.
79 * NB: c_{nt-1} = 0.
80 *
81 *
82 * NB:
83 * ---
84 * Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
85 */
86
87/*
88 * $Id: chb_legpi_sini.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $
89 * $Log: chb_legpi_sini.C,v $
90 * Revision 1.6 2014/10/13 08:53:11 j_novak
91 * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
92 *
93 * Revision 1.5 2014/10/06 15:16:00 j_novak
94 * Modified #include directives to use c++ syntax.
95 *
96 * Revision 1.4 2005/02/18 13:14:11 j_novak
97 * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
98 * (trying to avoid compilation warnings).
99 *
100 * Revision 1.3 2003/01/31 10:31:23 e_gourgoulhon
101 * Suppressed the directive #include <malloc.h> for malloc is defined
102 * in <stdlib.h>
103 *
104 * Revision 1.2 2002/10/16 14:36:52 j_novak
105 * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
106 * use experimental version 3 of gcc.
107 *
108 * Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:29 e_gourgoulhon
109 * LORENE
110 *
111 * Revision 2.1 2000/11/14 15:12:11 eric
112 * Traitement du cas np=1
113 *
114 * Revision 2.0 2000/09/29 16:07:35 eric
115 * *** empty log message ***
116 *
117 *
118 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legpi_sini.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $
119 *
120 */
121
122// headers du C
123#include <cstdlib>
124#include <cassert>
125
126// Headers Lorene
127#include "headcpp.h"
128#include "proto.h"
129
130namespace Lorene {
131//******************************************************************************
132
133void chb_legpi_sini(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
134
135int k2, l, j, i, m ;
136
137// Nombres de degres de liberte en phi et theta :
138 int np = deg[0] ;
139 int nt = deg[1] ;
140 int nr = deg[2] ;
141
142 assert(np < 4*nt) ;
143 assert( cfi != cfo ) ;
144
145 // Tableau de travail
146 double* som = new double[nr] ;
147
148// Recherche de la matrice de passage Legendre --> cos/sin
149 double* bb = mat_legpi_sini(np, nt) ;
150
151// Increment en m pour la matrice bb :
152 int mbb = nt * nt ;
153
154// Pointeurs de travail :
155 double* resu = cfo ;
156 const double* cc = cfi ;
157
158// Increment en phi :
159 int ntnr = nt * nr ;
160
161// Indice courant en phi :
162 int k = 0 ;
163
164 // Cas k=0 (m=1 : cos(phi))
165 // ------------------------
166
167 // Boucle sur l'indice j du developpement en sin( (2j+1) theta)
168
169 for (j=0; j<nt-1; j++) {
170
171 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
172 for (i=0; i<nr; i++) {
173 som[i] = 0 ;
174 }
175
176 for (l=0; l<nt-1; l++) {
177 double bmjl = bb[nt*j + l] ;
178 for (i=0; i<nr; i++) {
179 som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
180 }
181 }
182
183 for (i=0; i<nr; i++) {
184 *resu = som[i] ;
185 resu++ ;
186 }
187
188 } // fin de la boucle sur j
189
190 // Dernier coef en j=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
191 for (i=0; i<nr; i++) {
192 *resu = 0 ;
193 resu++ ;
194 }
195
196 // Special case np=1 (axisymmetry)
197 // -------------------------------
198 if (np==1) {
199 for (i=0; i<2*ntnr; i++) {
200 *resu = 0 ;
201 resu++ ;
202 }
203 delete [] som ;
204 return ;
205 }
206
207 // On passe au phi suivant :
208 cc = cc + ntnr ;
209 k++ ;
210
211 // Cas k=1 : tout est mis a zero
212 // -----------------------------
213
214 for (l=0; l<nt; l++) {
215 for (i=0; i<nr; i++) {
216 *resu = 0 ;
217 resu++ ;
218 }
219 }
220
221 // On passe au phi suivant :
222 cc = cc + ntnr ;
223 k++ ;
224
225 // Cas k=2 (m=1 : sin(phi))
226 // ------------------------
227
228 // Boucle sur l'indice j du developpement en sin( (2j+1) theta)
229
230 for (j=0; j<nt-1; j++) {
231
232 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
233 for (i=0; i<nr; i++) {
234 som[i] = 0 ;
235 }
236
237 for (l=0; l<nt-1; l++) {
238 double bmjl = bb[nt*j + l] ;
239 for (i=0; i<nr; i++) {
240 som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
241 }
242 }
243
244 for (i=0; i<nr; i++) {
245 *resu = som[i] ;
246 resu++ ;
247 }
248
249 } // fin de la boucle sur j
250
251 // Dernier coef en j=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
252 for (i=0; i<nr; i++) {
253 *resu = 0 ;
254 resu++ ;
255 }
256
257 // On passe au phi suivant :
258 cc = cc + ntnr ;
259 k++ ;
260
261 // On passe au m suivant :
262 bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
263
264 // Cas k >= 3
265 // ----------
266
267 for (m=3; m < np ; m+=2) {
268
269 for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
270
271 // Boucle sur l'indice j du developpement en sin( (2j+1) theta)
272
273 for (j=0; j<nt-1; j++) {
274
275 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
276 for (i=0; i<nr; i++) {
277 som[i] = 0 ;
278 }
279
280 for (l=(m-1)/2; l<nt-1; l++) {
281 double bmjl = bb[nt*j + l] ;
282 for (i=0; i<nr; i++) {
283 som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
284 }
285 }
286
287 for (i=0; i<nr; i++) {
288 *resu = som[i] ;
289 resu++ ;
290 }
291
292 } // fin de la boucle sur j
293
294 // Dernier coef en j=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
295 for (i=0; i<nr; i++) {
296 *resu = 0 ;
297 resu++ ;
298 }
299
300 // On passe au phi suivant :
301 cc = cc + ntnr ;
302 k++ ;
303
304 } // fin de la boucle sur k2
305
306 // On passe a l'harmonique en phi suivante :
307 bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
308
309 } // fin de la boucle (m) sur phi
310
311
312 // Cas k=np+1 : tout est mis a zero
313 // --------------------------------
314
315 for (l=0; l<nt; l++) {
316 for (i=0; i<nr; i++) {
317 *resu = 0 ;
318 resu++ ;
319 }
320 }
321
322
323//## verif :
324 assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
325
326 // Menage
327 delete [] som ;
328
329}
330}
Lorene prototypes.
Definition app_hor.h:64