LORENE
chb_cos_legmp.C
1/*
2 * Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
3 * 2009 Jerome Novak
4 *
5 * This file is part of LORENE.
6 *
7 * LORENE is free software; you can redistribute it and/or modify
8 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10 * (at your option) any later version.
11 *
12 * LORENE is distributed in the hope that it will be useful,
13 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
15 * GNU General Public License for more details.
16 *
17 * You should have received a copy of the GNU General Public License
18 * along with LORENE; if not, write to the Free Software
19 * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
20 *
21 */
22
23
24char chb_cos_legmp_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_cos_legmp.C,v 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $" ;
25
26/*
27 * Calcule les coefficients du developpement (suivant theta) en fonctions
28 * associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) a partir des coefficients du
29 * developpement en cos(j*theta)
30 * representant une fonction 3-D symetrique par le retournement
31 * (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 c_j du develop. en cos defini
42 * comme suit (a r et phi fixes)
43 *
44 * f(theta) = som_{j=0}^{nt-1} c_j cos( j theta )
45 *
46 * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
47 * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
48 * l'appel a la routine.
49 * Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) doit etre stoke dans le
50 * tableau cfi comme suit
51 * c_j = cfi[ nr*nt* k + i + nr* j ]
52 * ou k et i sont les indices correspondant a
53 * phi et r respectivement.
54 *
55 * Sortie:
56 * -------
57 * double* cfo : tableau des coefficients a_l du develop. en fonctions de
58 * Legendre associees P_n^m:
59 *
60 * f(theta) =
61 * som_{l=m}^{nt-1} a_l P_l^m( cos(theta) )
62 *
63 * avec m pair : m = 0, 2, ..., np.
64 *
65 * P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee
66 * de degre n et d'ordre m normalisee de facon a ce que
67 *
68 * int_0^pi [ P_n^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_l (0 <= l <= nt-1) est stoke dans le
74 * tableau cfo comme suit
75 * a_l = cfo[ nr*nt* k + i + nr* l ]
76 * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
77 * respectivement: m = 2( k/2 ).
78 * NB: pour l < m, a_l = 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_cos_legmp.C,v 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $
87 * $Log: chb_cos_legmp.C,v $
88 * Revision 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak
89 * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
90 *
91 * Revision 1.3 2014/10/06 15:15:59 j_novak
92 * Modified #include directives to use c++ syntax.
93 *
94 * Revision 1.2 2009/10/23 12:54:47 j_novak
95 * New base T_LEG_MI
96 *
97 * Revision 1.1 2009/10/13 13:49:36 j_novak
98 * New base T_LEG_MP.
99 *
100 *
101 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_cos_legmp.C,v 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $
102 *
103 */
104
105
106// headers du C
107#include <cassert>
108#include <cstdlib>
109
110// Prototypage
111#include "headcpp.h"
112#include "proto.h"
113
114namespace Lorene {
115//******************************************************************************
116
117void chb_cos_legmp(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
118
119int k2, l, jmin, j, i, m ;
120
121// Nombres de degres de liberte en phi et theta :
122 int np = deg[0] ;
123 int nt = deg[1] ;
124 int nr = deg[2] ;
125
126 assert(np < 4*nt) ;
127
128 // Tableau de travail
129 double* som = new double[nr] ;
130
131// Recherche de la matrice de passage cos --> Legendre
132 double* aa = mat_cos_legmp(np, nt) ;
133
134// Increment en m pour la matrice aa :
135 int maa = nt * nt ;
136
137// Pointeurs de travail :
138 double* resu = cfo ;
139 const double* cc = cfi ;
140
141// Increment en phi :
142 int ntnr = nt * nr ;
143
144// Indice courant en phi :
145 int k = 0 ;
146
147//----------------------------------------------------------------
148// Cas axisymetrique
149//----------------------------------------------------------------
150
151 if (np == 1) {
152
153 m = 0 ;
154
155// Boucle sur l'indice l du developpement en Legendre
156
157// ... produit matriciel (parallelise sur r)
158 for (l=m; l<nt; l++) {
159 for (i=0; i<nr; i++) {
160 som[i] = 0 ;
161 }
162
163 jmin = l ; // pour m=0, aa_lj = 0 pour j<l
164 for (j=jmin; j<nt; j++) {
165 double amlj = aa[nt*l + j] ;
166 for (i=0; i<nr; i++) {
167 som[i] += amlj * cc[nr*j + i] ;
168 }
169 }
170
171 for (i=0; i<nr; i++) {
172 *resu = som[i] ;
173 resu++ ;
174 }
175
176 } // fin de la boucle sur l
177
178 // Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 :
179 // ---------------------------------------
180
181 for (i=ntnr; i<3*ntnr; i++) {
182 cfo[i] = 0 ;
183 }
184
185
186 // on sort
187 delete [] som ;
188 return ;
189
190 } // fin du cas np=1
191
192
193//----------------------------------------------------------------
194// Cas 3-D
195//----------------------------------------------------------------
196
197
198// Boucle sur phi :
199
200
201 for (m=0; m < np + 1 ; m+=2) {
202
203 for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
204
205 if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
206 // et sin( np phi) a zero
207 for (l=0; l<nt; l++) {
208 for (i=0; i<nr; i++) {
209 *resu = 0 ;
210 resu++ ;
211 }
212 }
213 }
214 else {
215
216// Boucle sur l'indice l du developpement en Legendre
217
218 int lmax = (m<nt-1 ? m : nt-1) ;
219 for (l=0; l<lmax; l++) {
220 for (i=0; i<nr; i++) {
221 *resu = 0 ;
222 resu++ ;
223 }
224 }
225// ... produit matriciel (parallelise sur r)
226 for (l=m; l<nt; l++) {
227 for (i=0; i<nr; i++) {
228 som[i] = 0 ;
229 }
230
231 jmin = ( m == 0 ) ? l : 0 ; // pour m=0, aa_lj = 0 pour j<l
232 for (j=jmin; j<nt; j++) {
233 double amlj = aa[nt*l + j] ;
234 for (i=0; i<nr; i++) {
235 som[i] += amlj * cc[nr*j + i] ;
236 }
237 }
238
239 for (i=0; i<nr; i++) {
240 *resu = som[i] ;
241 resu++ ;
242 }
243
244 } // fin de la boucle sur l
245
246 } // fin du cas k != 1 et k!=np+1
247
248// On passe au phi suivant :
249 cc = cc + ntnr ;
250 k++ ;
251
252 } // fin de la boucle sur k2
253
254// On passe a l'harmonique en phi suivante :
255
256 aa += maa ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
257
258 } // fin de la boucle (m) sur phi
259
260//## verif :
261 assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
262
263 // Menage
264 delete [] som ;
265
266}
267}
Lorene prototypes.
Definition app_hor.h:64