LORENE
chb_cosi_legip.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,
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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_cosi_legip_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_cosi_legip.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $" ;
24
25/*
26 * Calcule les coefficients du developpement (suivant theta) en fonctions
27 * associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) a partir des coefficients du
28 * developpement en cos((2*j+1)*theta)
29 * representant une fonction 3-D antisymetrique par rapport au plan equatorial
30 * z = 0 et symetrique par le retournement (x, y, z) --> (-x, -y, z).
31 *
32 * Entree:
33 * -------
34 * const int* deg : tableau du nombre effectif de degres de liberte dans chacune
35 * des 3 dimensions:
36 * deg[0] = np : nombre de points de collocation en phi
37 * deg[1] = nt : nombre de points de collocation en theta
38 * deg[2] = nr : nombre de points de collocation en r
39 *
40 * const double* cfi : tableau des coefficients c_j du develop. en cos defini
41 * comme suit (a r et phi fixes)
42 *
43 * f(theta) = som_{j=0}^{nt-2} c_j cos( (2j+1) theta )
44 *
45 * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
46 * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
47 * l'appel a la routine.
48 * Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) doit etre stoke dans le
49 * tableau cfi comme suit
50 * c_j = cfi[ nr*nt* k + i + nr* j ]
51 * ou k et i sont les indices correspondant a
52 * phi et r respectivement.
53 *
54 * Sortie:
55 * -------
56 * double* cfo : tableau des coefficients a_j du develop. en fonctions de
57 * Legendre associees P_l^m (l impair, m pair)
58 *
59 * f(theta) =
60 * som_{j=m/2}^{nt-2} a_j P_{2j+1}^m( cos(theta) )
61 *
62 *
63 * avec m pair : m = 0, 2, ..., np.
64 *
65 * P_l^m(x) represente la fonction de Legendre associee
66 * de degre l et d'ordre m normalisee de facon a ce que
67 *
68 * int_0^pi [ P_l^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
69 *
70 * L'espace memoire correspondant au pointeur cfo doit etre
71 * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
72 * l'appel a la routine.
73 * Le coefficient a_j (0 <= j <= nt-1) est stoke dans le
74 * tableau cfo comme suit
75 * a_j = cfo[ nr*nt* k + i + nr* j ]
76 * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
77 * respectivement: m = 2( k/2 ).
78 * NB: pour j < m/2 ou j = nt-1, a_j = 0
79 *
80 * NB:
81 * ---
82 * Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
83 */
84
85/*
86 * $Id: chb_cosi_legip.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $
87 * $Log: chb_cosi_legip.C,v $
88 * Revision 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak
89 * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
90 *
91 * Revision 1.6 2014/10/06 15:15:59 j_novak
92 * Modified #include directives to use c++ syntax.
93 *
94 * Revision 1.5 2005/02/18 13:14:10 j_novak
95 * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
96 * (trying to avoid compilation warnings).
97 *
98 * Revision 1.4 2003/12/19 16:21:46 j_novak
99 * Shadow hunt
100 *
101 * Revision 1.3 2003/01/31 10:31:23 e_gourgoulhon
102 * Suppressed the directive #include <malloc.h> for malloc is defined
103 * in <stdlib.h>
104 *
105 * Revision 1.2 2002/10/16 14:36:52 j_novak
106 * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
107 * use experimental version 3 of gcc.
108 *
109 * Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:29 e_gourgoulhon
110 * LORENE
111 *
112 * Revision 2.1 2000/09/29 16:05:49 eric
113 * *** empty log message ***
114 *
115 * Revision 2.0 2000/09/28 10:02:00 eric
116 * *** empty log message ***
117 *
118 *
119 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_cosi_legip.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $
120 *
121 */
122
123
124// headers du C
125#include <cassert>
126#include <cstdlib>
127
128// Prototypage
129#include "headcpp.h"
130#include "proto.h"
131
132namespace Lorene {
133//******************************************************************************
134
135void chb_cosi_legip(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
136
137int k2, l, jmin, j, i, m ;
138
139 // Nombres de degres de liberte en phi et theta :
140 int np = deg[0] ;
141 int nt = deg[1] ;
142 int nr = deg[2] ;
143
144 assert(np < 4*nt) ;
145 assert( cfi != cfo ) ;
146
147 // Tableau de travail
148 double* som = new double[nr] ;
149
150 // Recherche de la matrice de passage cos --> Legendre
151 double* aa = mat_cosi_legip(np, nt) ;
152
153 // Increment en m pour la matrice aa :
154 int maa = nt * nt ;
155
156 // Pointeurs de travail :
157 double* resu = cfo ;
158 const double* cc = cfi ;
159
160 // Increment en phi :
161 int ntnr = nt * nr ;
162
163 // Indice courant en phi :
164 int k = 0 ;
165
166 //----------------------------------------------------------------
167 // Cas axisymetrique
168 //----------------------------------------------------------------
169
170 if (np == 1) {
171
172 m = 0 ;
173
174 // Boucle sur l'indice l du developpement en Legendre
175
176 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
177 for (l=m/2; l<nt-1; l++) {
178 for (i=0; i<nr; i++) {
179 som[i] = 0 ;
180 }
181
182 //## jmin = l ; // pour m=0, aa_lj = 0 pour j<l
183 jmin = 0 ;
184 for (j=jmin; j<nt-1; j++) {
185 double amlj = aa[nt*l + j] ;
186 for (i=0; i<nr; i++) {
187 som[i] += amlj * cc[nr*j + i] ;
188 }
189 }
190
191 for (i=0; i<nr; i++) {
192 *resu = som[i] ;
193 resu++ ;
194 }
195
196 } // fin de la boucle sur l
197
198 //... l = nt-1 : a_l = 0
199 for (i=0; i<nr; i++) {
200 *resu = 0 ;
201 resu++ ;
202 }
203
204 // Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 :
205 // ---------------------------------------
206
207 for (i=ntnr; i<3*ntnr; i++) {
208 cfo[i] = 0 ;
209 }
210
211
212 // on sort
213 delete [] som ;
214 return ;
215
216 } // fin du cas np=1
217
218
219//----------------------------------------------------------------
220// Cas 3-D
221//----------------------------------------------------------------
222
223
224// Boucle sur phi :
225
226
227 for (m=0; m < np + 1 ; m+=2) {
228
229 for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
230
231 if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
232 // et sin( np phi) a zero
233 for (l=0; l<nt; l++) {
234 for (i=0; i<nr; i++) {
235 *resu = 0 ;
236 resu++ ;
237 }
238 }
239 }
240 else {
241
242// Boucle sur l'indice l du developpement en Legendre
243
244 //... 0 <= l <= m/2 - 1 : a_l = 0
245 for (l=0; l<m/2; l++) {
246 for (i=0; i<nr; i++) {
247 *resu = 0 ;
248 resu++ ;
249 }
250 }
251 // ... m/2 <= l <= nt-2 : produit matriciel (parallelise sur r)
252 for (l=m/2; l<nt-1; l++) {
253 for (i=0; i<nr; i++) {
254 som[i] = 0 ;
255 }
256
257 //## jmin = ( m == 0 ) ? l : 0 ; // pour m=0, aa_lj = 0 pour j<l
258 jmin = 0 ;
259 for (j=jmin; j<nt-1; j++) {
260 double amlj = aa[nt*l + j] ;
261 for (i=0; i<nr; i++) {
262 som[i] += amlj * cc[nr*j + i] ;
263 }
264 }
265
266 for (i=0; i<nr; i++) {
267 *resu = som[i] ;
268 resu++ ;
269 }
270
271 } // fin de la boucle sur l
272
273 //... l = nt-1 : a_l = 0
274 for (i=0; i<nr; i++) {
275 *resu = 0 ;
276 resu++ ;
277 }
278
279 } // fin du cas k != 1 et k!=np+1
280
281// On passe au phi suivant :
282 cc = cc + ntnr ;
283 k++ ;
284
285 } // fin de la boucle sur k2
286
287// On passe a l'harmonique en phi suivante :
288
289 aa += maa ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
290
291 } // fin de la boucle (m) sur phi
292
293//## verif :
294 assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
295
296 // Menage
297 delete [] som ;
298
299}
300}
Lorene prototypes.
Definition app_hor.h:64