//変数の個数を数える
int func_poly_n_var(func_t *f)
{
int i,j,k,a,b,count=0;
func_t *g=NULL,*h=NULL;
if(func_is_mono(f)) return func_mono_n_var(f);
if(!func_is_poly(f)) return -1;
for(i=0;i<func_asize(f);i++){
a=func_mono_n_var(f->a[i]);
count=count+a;
}
for(i=0;i<func_asize(f)-1;i++){
g=func_mono_get_var(f->a[i]);
h=func_mono_get_var(f->a[i+1]);
if(g!=NULL && h!=NULL){
for(j=0;j<func_var_size(g); j++){
a=g->p.var->num[j];
for(k=0;k<func_var_size(h); k++){
b=h->p.var->num[k];
if(a==b) count=count-1;
}
}
}
g=NULL;
h=NULL;
}
g=func_del(g);
h=func_del(h);
return count;
}
func_t *func_expand_mul1_add1(func_t *f)
{
int i,j,k;
func_t *h=NULL,*g=NULL;
if(func_is_mul(f) && func_power(f)==1 && func_a_has_op_pow1(f,func_is_add)){
// get terms without (add)^1
g=func_clone(FR(f));
func_args_rm_add_pow1(g);
func_a_rm_null(g);
g=func_mul_eval(g);
// loop
for(i=0; i<func_asize(f); i++){
if(func_is_add(f->a[i]) && func_power(f->a[i])==1){
if(func_is_add(g) && func_power(g)==1){
h=func_zero();
for(k=0; k<func_asize(g); k++){
for(j=0; j<func_asize(f->a[i]); j++){
h=func_add(h,func_expand(func_mul(FR(g->a[k]),FR(f->a[i]->a[j]))));
}
}
}else{
h=func_zero();
for(j=0; j<func_asize(f->a[i]); j++){
h=func_add(h,func_expand(func_mul(FR(g),FR(f->a[i]->a[j]))));
}
}
g=func_del(g); g=h; h=NULL;
}
}
}else{ FUNC_ERROR_ARG1("func_expand_mul1_add1",f); }
f=func_del(f);
return g;
}
void func_add_args_collect(func_t *f, func_is_t *fis)
{
int i,j;
func_t *g=NULL;
if(!func_is_add(f)){ FUNC_ERROR_ARG1("func_add_args_collect",f); }
// convert args to split list
for(i=0; i<func_asize(f); i++){
g=func_mul_split_list(FR(func_aget(f,i)),fis);
func_aset(f,i,FR(g));
g=func_del(g);
}
// add a arg to same arg
for(i=0; i<func_asize(f); i++){
for(j=i+1; func_aget(f,i)!=NULL && !func_is_one(func_aget(func_aget(f,i),1)) && j<func_asize(f); j++){
if(func_aget(f,j)!=NULL && func_cmp(func_aget(func_aget(f,i),1),func_aget(func_aget(f,j),1))==0){
g=func_list(2);
func_aset(g,0,func_add(FR(func_aget(func_aget(f,i),0)),FR(func_aget(func_aget(f,j),0))));
func_aset(g,1,FR(func_aget(func_aget(f,i),1)));
func_aset(f,i,FR(g));
func_adel(f,j);
g=func_del(g);
}
}
}
// convert list to mul
for(i=0; i<func_asize(f); i++){
if(func_aget(f,i)!=NULL){
g=func_mul(FR(func_aget(func_aget(f,i),0)),FR(func_aget(func_aget(f,i),1)));
func_aset(f,i,FR(g));
g=func_del(g);
}
}
func_a_rm_null(f);
}
func_t *func_grad_eval(func_t *h)
{
int j,n=0;
func_t *g=NULL,*f=NULL,*x=NULL;
if(h==NULL || !func_is(h,"grad") || func_asize(h)<1 || func_asize(h)>2){ FUNC_ERROR_ARG1("func_grad_eval",h); }
f=func_aget(h,0);
if(func_asize(h)<2 && func_is_list(f)){ x=func_bigint_int(func_asize(f),1); }
else if(func_asize(h)>1) { x=FR(func_aget(h,1)); }
if (func_is_list(x)) { n=func_asize(x); }
else if(func_bigint_is_integer(x)) { n=func_bigint_get_si(x); }
else { FUNC_ERROR_ARG2("func_grad",f,x); }
if(func_is_list(f)){
g=func_list(func_asize(f));
for(j=0; j<func_asize(f); j++){
func_aset(g,j,func_grad(FR(f->a[j]),FR(x)));
}
}else{
g=func_list(n);
for(j=0; j<n; j++){
if(func_is_list(x)){ func_aset(g,j,func_diff(FR(f),FR(func_aget(x,j)))); }
else { func_aset(g,j,func_diff(FR(f),func_var1(j,1))); }
}
}
x=func_del(x);
h=func_del(h);
return g;
}
//h={q,r}
func_t *func_poly_div_r_and_q(func_t *f, func_t *g)
{
func_t *h=NULL;
h=func_list(2);
h->a[0]=func_poly_div_q(FR(f),FR(g));
h->a[1]=func_poly_div_r(FR(f),FR(g));
f=func_del(f);
g=func_del(g);
return h;
}
func_t *func_poly_rm_lt(func_t *f)
{
func_t *g=NULL;
if(func_is_poly(f)){
if(func_is_add(f) && func_power(f)==1 && func_asize(f)>=2){
g=func_clone(FR(f));
g->a[0]=func_del(g->a[0]);
g=func_add_eval(g);
}else{
g=func_zero();
}
}
f=func_del(f);
return g;
}
func_t *func_diff_mul_pow1(func_t *f, int var)
{
int i;
func_t *fx=NULL,*g=NULL;
if(!func_is_mul(f) || func_power(f)!=1){ FUNC_ERROR_ARG1("func_diff_mul",f); }
fx=func_zero();
for(i=0; i<func_asize(f); i++){
g=func_clone(FR(f));
g->a[i]=func_del(g->a[i]);
g=func_mul_eval(g);
fx=func_add(fx,func_mul(g,func_diff(FR(f->a[i]),func_var1(var,1))));
}
f=func_del(f);
return fx;
}
void func_aset(func_t *f, int i, func_t *g)
{
if(f==NULL){ FUNC_ERROR_ARG2("func_aset",f,g); }
if(i<0 || i>=func_asize(f)){ printf("Error in func_aset(%s,%d,%s)\n",func_op(f),i,func_op(g)); exit(0); }
f->a[i]=func_del(f->a[i]);
f->a[i]=g;
}
func_t *func_add(func_t *f1, func_t *f2)
{
if (f1==NULL || f2==NULL) { FUNC_ERROR_ARG2("func_add",f1,f2); }
else if(func_is_zero(f1)) { f1=func_del(f1); return f2; }
else if(func_is_zero(f2)) { f2=func_del(f2); return f1; }
else if(func_in_bigint(f1) && func_in_bigint(f2)) { return func_bigint_add(f1,f2); }
else if(func_in_real(f1) && func_in_real(f2)) { return func_real_add(f1,f2); }
else if(func_in_complex(f1) && func_in_complex(f2)){ return func_complex_add(f1,f2); }
else if(func_is_real(f1) && func_is_number(f2)) { return func_add(f1,func_evalf(f2)); }
else if(func_is_complex(f1) && func_is_number(f2)) { return func_add(f1,func_evalf(f2)); }
else if(func_is_number(f1) && func_is_real(f2)) { return func_add(func_evalf(f1),f2); }
else if(func_is_number(f1) && func_is_complex(f2)){ return func_add(func_evalf(f1),f2); }
else if(func_in_vec(f1) && func_in_vec(f2)) { return func_vec_add(f1,f2); }
else if(func_in_mat(f1) && func_in_mat(f2)) { return func_mat_add(f1,f2); }
else { return func_add_eval(func_arg2_new(__func_add,f1,f2)); }
}
func_t *func_set_script(func_t *f)
{
strings *a=NULL,*b=NULL,*vlist=NULL;
func_t *g=NULL;
if(func_is_strings(f) && func_strings_size(f)==1){
if(str_match(func_strings_at(f,0),"=",BLK0,BLK1)){
a=strings_split(func_strings_at(f,0),"=",BLK0,BLK1,SPC);
if(strings_size(a)==2 && str_match(strings_at(a,0),"^%A%I*$",BLK0,BLK1)){
g=func_set(func_def(strings_at(a,0),func_script(strings_at(a,1)),0,FUNC_NOLIMIT));
}else if(strings_size(a)==2 && str_match(strings_at(a,0),"^%A%I*(%m*)$",BLK0,BLK1)){
b=strings_split_mask(strings_at(a,0),BLK0,BLK1,SPC);
if(strings_size(b)==1){
g=func_set(func_def(strings_at(b,0),func_script(strings_at(a,1)),0,0));
}else if(strings_size(b)>1){
vlist=strings_split(strings_at(b,1),",",BLK0,BLK1,SPC);
func_scope_begin(func_strings_strings(vlist));
g=func_set(func_def(strings_at(b,0),func_eval(func_script(strings_at(a,1))),strings_size(vlist),strings_size(vlist)));
func_scope_end();
}
}
}
}
if(g==NULL){ g=f; }else{ f=func_del(f); }
a=strings_del(a);
b=strings_del(b);
vlist=strings_del(vlist);
return g;
}
void funcmethods(int nlhs, mxArray* plhs[],
int nrhs, const mxArray* prhs[])
{
int job = getInt(prhs[1]);
int nn;
double* ptr = 0;
// constructor
if (job == 0) {
int type = getInt(prhs[2]);
int n = getInt(prhs[3]);
if (type < 20) {
ptr = mxGetPr(prhs[4]);
size_t msize = mxGetM(prhs[4]);
size_t nsize = mxGetN(prhs[4]);
size_t lenp = msize*nsize;
nn = func_new(type, n, lenp, ptr);
} else if (type < 45) {
int m = getInt(prhs[4]);
nn = func_new(type, n, m, ptr);
} else {
ptr = mxGetPr(prhs[4]);
nn = func_new(type, n, 0, ptr);
}
plhs[0] = mxCreateNumericMatrix(1,1,mxDOUBLE_CLASS,mxREAL);
double* h = mxGetPr(plhs[0]);
*h = double(nn);
if (nn < 0) {
reportError();
}
return;
}
else {
int nn = 0;
double t;
double v = 0.0;
int i = getInt(prhs[2]);
if (job == 1) {
nn = func_del(i);
if (nn < 0) {
reportError();
}
v = double(nn);
} else if (job == 2) {
t = getDouble(prhs[3]);
v = func_value(i, t);
if (v == Undef) {
reportError();
}
} else {
mexErrMsgTxt("unknown job parameter");
}
plhs[0] = mxCreateNumericMatrix(1,1,mxDOUBLE_CLASS,mxREAL);
double* h = mxGetPr(plhs[0]);
*h = v;
return;
}
}
func_t *func_end_eval(func_t *f)
{
func_init();
if(f==NULL || !func_is(f,"end") || func_asize(f)!=0){ FUNC_ERROR_ARG1("func_end_eval",f); }
func_scope_end();
f=func_del(f);
return NULL;
}
func_t *func_def_any_eval(func_t *f)
{
int i;
func_t *g=NULL,*x=NULL;
g=func_scope_find(0,func_op(f));
if(func_is_def(g) && func_aget(g,0)!=NULL){
g=FR(func_aget(g,0));
if(func_asize(f)>0){
x=func_list(func_asize(f));
for(i=0; i<func_asize(f); i++){ func_aset(x,i,FR(func_aget(f,i))); }
g=func_maps(g,0,FR(x));
}
f=func_del(f);
}else{ g=f; }
x=func_del(x);
return g;
}
func_t *func_set_eval(func_t *f)
{
func_init();
if(f==NULL || !func_is(f,"set") || func_asize(f)!=1){ FUNC_ERROR_ARG1("func_set_eval",f); }
func_scope_set(0,FR(func_aget(f,0)));
f=func_del(f);
return f;
}
func_t *func_poly_lm_lcm(func_t *f, func_t *g)
{
func_t *lcm=NULL,*f_lm=NULL,*g_lm=NULL;
if(func_is_poly(f) && func_is_poly(g)){
f_lm=func_poly_get_lm(f);
g_lm=func_poly_get_lm(g);
if (f_lm!=NULL && g_lm!=NULL) { lcm=func_var_lcm(FR(f_lm),FR(g_lm)); }
else if(f_lm==NULL && g_lm!=NULL) { lcm=FR(g_lm); }
else if(f_lm!=NULL && g_lm==NULL) { lcm=FR(f_lm); }
else { lcm=func_one(); }
}
f_lm=NULL;
g_lm=NULL;
f=func_del(f);
g=func_del(g);
return lcm;
}
// r=mod(f,g), where f=g*q+r
func_t *func_poly_div_r(func_t *f, func_t *g)
{
func_t *r=NULL,*neg=NULL,*a;
if(func_is_poly(f) && func_is_poly(g)){
neg=func_bigint_int(-1,1);
r=FR(f); // r=f
while(func_is_poly(r) && func_poly_can_div(r,g)) {
a=func_div(FR(func_poly_get_lt(r)),
FR(func_poly_get_lt(g))); // a=LT(r)/LT(g)
a=func_mul(FR(neg),a); // a=(-1)*LT(r)/LT(g)
a=func_expand(func_mul(a,FR(g))); // a=((-1)*LT(r)/LT(g))*g
r=func_add(r,a); // r-=(LT(r)/LT(g))*g
}
}
f=func_del(f);
g=func_del(g);
neg=func_del(neg);
return r;
}
void func_args_rm_add_pow1(func_t *f)
{
int i;
if(f==NULL) return;
for(i=0; i<func_asize(f); i++){
if(func_is_add(f->a[i]) && func_power(f->a[i])==1){
f->a[i]=func_del(f->a[i]);
}
}
}
func_t *func_diff_sqrt_pow1(func_t *f, int var)
{
func_t *fx=NULL,*g=NULL,*gx=NULL;
if(!func_is(f,"sqrt") || func_power(f)!=1){ FUNC_ERROR_ARG1("func_diff_sqrt",f); }
g=f->a[0];
gx=func_diff(FR(g),func_var1(var,1));
fx=func_mul(func_div(gx,func_sqrt(FR(g))),func_bigint_int(1,2));
f=func_del(f);
return fx;
}
func_t *func_diff_log_pow1(func_t *f, int var)
{
func_t *fx=NULL,*g=NULL,*gx=NULL;
if(!func_is(f,"log") || func_power(f)!=1){ FUNC_ERROR_ARG1("func_diff_log",f); }
g=f->a[0];
gx=func_diff(FR(g),func_var1(var,1));
fx=func_div(gx,FR(g));
f=func_del(f);
return fx;
}
func_t *func_diff_cos_pow1(func_t *f, int var)
{
func_t *fx=NULL,*g=NULL,*gx=NULL;
if(!func_is(f,"cos") || func_power(f)!=1){ FUNC_ERROR_ARG1("func_diff_cos",f); }
g=f->a[0];
gx=func_diff(FR(g),func_var1(var,1));
fx=func_mul(func_mul(func_sin(FR(g)),func_bigint_int(-1,1)),gx);
f=func_del(f);
return fx;
}
void func_a_del(func_t *f)
{
int i;
if(f==NULL) return;
if(f->a==NULL) return;
for(i=0; i<f->n; i++){ f->a[i]=func_del(f->a[i]); }
free(f->a);
f->a=NULL;
f->n=0;
}
func_t *func_diff_tanh_pow1(func_t *f, int var)
{
func_t *fx=NULL,*g=NULL,*gx=NULL;
if(!func_is(f,"tanh") || func_power(f)!=1){ FUNC_ERROR_ARG1("func_diff_tanh",f); }
g=f->a[0];
gx=func_diff(FR(g),func_var1(var,1));
fx=func_mul(func_pow_n(func_cosh(FR(g)),-2),gx);
f=func_del(f);
return fx;
}
void func_rvec_set(func_t *f, int i, func_t *g)
{
func_t *a=NULL;
if(f==NULL || func_ptype(f)!=FUNC_P_RVEC || f->p.rvec==NULL || i<0 || i>=f->p.rvec->n){ FUNC_ERROR_ARG2("func_rvec_set",f,g); }
a=func_evalf(FR(g));
if (func_is_real(a)) { rcopy(func_rvec_at(f,i),func_real_p(a)); }
else if(func_is(a,"rvec") && func_rvec_size(a)==1){ rcopy(func_rvec_at(f,i),func_rvec_at(a,0)); }
else{ FUNC_ERROR_ARG2("func_rvec_set",f,g); }
a=func_del(a);
}
void
func_sparse_del(func_sparse_p func_sparse) {
int n , i = func_sparse->summands*func_sparse->dimension;
for (n = 0; n < i; n++) {
func_del(func_sparse->factors[n]);
}
free(func_sparse->factors);
free(func_sparse);
}
void func_cvec_set(func_t *f, int i, func_t *g)
{
func_t *a=NULL;
if(f==NULL || func_ptype(f)!=FUNC_P_CVEC || f->p.rvec==NULL || i<0 || i>=f->p.rvec->n){ FUNC_ERROR_ARG2("func_cvec_set",f,g); }
a=func_evalf(FR(g));
if(func_is_real(a)) { ccopy_r(func_cvec_at(f,i),func_real_p(a)); }
else if(func_is_complex(a)){ ccopy (func_cvec_at(f,i),func_complex_p(a)); }
else { FUNC_ERROR_ARG2("func_cvec_set",f,g); }
a=func_del(a);
}
func_t *func_expand_add_pow_n(func_t *f)
{
int i,j,k;
func_t *g=NULL,*h=NULL;
if(func_is_add(f) && func_power(f)>=2){
g=func_clone(FR(f)); func_set_power(g,1);
for(k=1; k<func_power(f); k++){
h=func_zero();
for(i=0; i<func_asize(g); i++){
for(j=0; j<func_asize(f); j++){
h=func_add(h,func_expand(func_mul(FR(g->a[i]),FR(f->a[j]))));
}
}
g=func_del(g); g=h; h=NULL;
}
}else{ FUNC_ERROR_ARG1("func_expand_add_pow_n",f); }
f=func_del(f);
return g;
}
func_t *func_null_script(func_t *f)
{
func_t *g=NULL;
if(func_is_strings(f) && func_strings_size(f)==1 && str_match(func_strings_at(f,0),"^NULL$",BLK0,BLK1)) {
g=NULL;
f=func_del(f);
} else {
g=f;
}
return g;
}
void func_args_rm_op(func_t *f, const char *op)
{
int i;
if(f==NULL) return;
for(i=0; i<func_asize(f); i++){
if(func_is(f->a[i],op)){
f->a[i]=func_del(f->a[i]);
}
}
func_a_rm_null(f);
}
func_t *func_diff_add_pow1(func_t *f, int var)
{
int i;
func_t *fx=NULL;
if(!func_is_add(f) || func_power(f)!=1){ FUNC_ERROR_ARG1("func_diff_add",f); }
fx=func_zero();
for(i=0; i<func_asize(f); i++){
fx=func_add(fx,func_diff(FR(f->a[i]),func_var1(var,1)));
}
f=func_del(f);
return fx;
}
func_t *func_poly_list_monic(func_t *f)
{
int i;
func_t *g=NULL;
if(!(func_is_poly_list(f))){ FUNC_ERROR_ARG1("func_poly_list_monic",f); }
g=func_clone(FR(f));
for(i=0; i<func_asize(g); i++){
func_aset(g,i,func_poly_monic(FR(g->a[i])));
}
f=func_del(f);
return g;
}