LORENE
mat_legmp_cos.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.
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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
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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 mat_legmp_cos_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/mat_legmp_cos.C,v 1.3 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $" ;
25
26
27/*
28 * Fournit la matrice de passage pour la transformation des coefficients du
29 * developpement en fonctions associees de Legendre
30 * P_l^m(cos(theta)) avec m pair dans les coefficients du developpement
31 * en cos(j*theta).
32 *
33 * Cette routine n'effectue le calcul de la matrice que si celui-ci n'a pas
34 * deja ete fait, sinon elle renvoie le pointeur sur une valeur precedemment
35 * calculee.
36 *
37 * Entree:
38 * -------
39 * int np : Nombre de degres de liberte en phi
40 * int nt : Nombre de degres de liberte en theta
41 *
42 * Sortie (valeur de retour) :
43 * ---------------------------
44 * double* mat_lemp_cos : pointeur sur le tableau contenant l'ensemble
45 * (pour les np/2+1 valeurs de m: m=0,2,...,np)) des
46 * matrices de passage.
47 * La dimension du tableau est (np/2+1)*nt^2
48 * Le stokage est le suivant:
49 *
50 * mat_legpp_cosp[ nt*nt* m/2 + nt*j + l] = B_{mjl}
51 *
52 * ou B_{mjl} (m pair) est defini par
53 *
54 * P_l^m( cos(theta) ) = som_{j=0}^{nt-1} B_{mjl} cos(j*theta)
55 *
56 * ou P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee de degre n et
57 * d'ordre m normalisee de facon a ce que
58 *
59 * int_0^pi [ P_n^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
60 *
61 *
62 */
63
64/*
65 * $Id: mat_legmp_cos.C,v 1.3 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $
66 * $Log: mat_legmp_cos.C,v $
67 * Revision 1.3 2014/10/13 08:53:14 j_novak
68 * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
69 *
70 * Revision 1.2 2014/10/06 15:16:03 j_novak
71 * Modified #include directives to use c++ syntax.
72 *
73 * Revision 1.1 2009/10/13 13:49:36 j_novak
74 * New base T_LEG_MP.
75 *
76 *
77 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/mat_legmp_cos.C,v 1.3 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $
78 *
79 */
80
81
82// headers du C
83#include <cstdlib>
84#include <cmath>
85
86// Prototypage
87#include "headcpp.h"
88#include "proto.h"
89
90namespace Lorene {
91//******************************************************************************
92
93double* mat_legmp_cos(int np, int nt) {
94
95#define NMAX 30 // Nombre maximun de couples(np,nt) differents
96 static double* tab[NMAX] ; // Tableau des pointeurs sur les tableaux
97 static int nb_dejafait = 0 ; // Nombre de tableaux deja initialises
98 static int np_dejafait[NMAX] ; // Valeurs de np pour lesquelles le
99 // calcul a deja ete fait
100 static int nt_dejafait[NMAX] ; // Valeurs de np pour lesquelles le
101 // calcul a deja ete fait
102
103 int i, indice, j, j2, m, l ;
104
105// Les matrices B_{mjl} pour ce couple (np,nt) ont-elles deja ete calculees ?
106
107 indice = -1 ;
108 for ( i=0 ; i < nb_dejafait ; i++ ) {
109 if ( (np_dejafait[i] == np) && (nt_dejafait[i] == nt) ) indice = i ;
110 }
111
112
113// Si le calcul n'a pas deja ete fait, il faut le faire :
114 if (indice == -1) {
115 if ( nb_dejafait >= NMAX ) {
116 cout << "mat_legpp_cosp: nb_dejafait >= NMAX : "
117 << nb_dejafait << " <-> " << NMAX << endl ;
118 abort () ;
119 exit(-1) ;
120 }
121 indice = nb_dejafait ;
122 nb_dejafait++ ;
123 np_dejafait[indice] = np ;
124 nt_dejafait[indice] = nt ;
125
126 tab[indice] = new double[(np/2+1)*nt*nt] ; //(double *) malloc( sizeof(double) * (np/2+1)*nt*nt ) ;
127
128//-----------------------
129// Preparation du calcul
130//-----------------------
131
132// Sur-echantillonnage :
133 int nt2 = 2*nt - 1 ;
134
135 int deg[3] ;
136 deg[0] = 1 ;
137 deg[1] = nt2 ;
138 deg[2] = 1 ;
139
140// Tableaux de travail
141 double* yy = new double[nt2] ;//(double*)( malloc( nt2*sizeof(double) ) ) ;
142
143
144//-------------------
145// Boucle sur m
146//-------------------
147
148 int m_max = np ;
149 if (np == 1) m_max = 0 ;
150
151 for (m=0; m <= m_max ; m+=2) {
152
153// Recherche des fonctions de Legendre associees d'ordre m :
154
155 double* leg = legendre_norm(m, nt) ;
156
157 for (l=m; l<nt; l++) { // boucle sur les P_l^m
158
159 int parite = 1 - 2*((l-m)%2) ; // parite du P_l^m par rapport au plan theta=pi/2
160
161 for (j2=0; j2<nt; j2++) {
162 yy[j2] = leg[nt2* (l-m) + 2*j2] ;
163 }
164
165 for (j2=nt; j2<nt2; j2++) {
166 yy[j2] = parite * leg[nt2* (l-m) + 2*nt2 -2 - 2*j2] ;
167 }
168
169//....... transformation en cos(j*theta) :
170
171 cftcos(deg, deg, yy, deg, yy) ;
172
173//....... le resultat fournit les elements de matrice :
174 for (j=0; j<nt; j++) {
175 tab[indice][ nt*nt* m/2 + nt*j + l] = yy[j] ;
176 }
177
178 } // fin de la boucle sur l (indice de P_l^m)
179
180 delete [] leg ;
181
182 } // fin de la boucle sur m
183
184// Liberation espace memoire
185// -------------------------
186
187 delete [] yy ;
188
189 } // fin du cas ou le calcul etait necessaire
190
191 return tab[indice] ;
192
193}
194
195
196}
Lorene prototypes.
Definition app_hor.h:64