void F_mpz_poly_to_F_mpz_mod_poly(F_mpz_mod_poly_t F_poly, const F_mpz_poly_t poly)
{
F_mpz_mod_poly_fit_length(F_poly, poly->length);
_F_mpz_mod_poly_set_length(F_poly, poly->length);
for (ulong i = 0; i < poly->length; i++)
{
F_mpz_set(F_poly->coeffs + i, poly->coeffs + i);
F_mpz_mod(F_poly->coeffs + i, F_poly->coeffs + i, F_poly->P);
}
_F_mpz_mod_poly_normalise(F_poly);
}
void mpz_poly_to_F_mpz_mod_poly(F_mpz_mod_poly_t F_poly, const mpz_poly_t m_poly)
{
F_mpz_mod_poly_fit_length(F_poly, m_poly->length);
_F_mpz_mod_poly_set_length(F_poly, m_poly->length);
for (ulong i = 0; i < m_poly->length; i++)
{
F_mpz_set_mpz(F_poly->coeffs + i, m_poly->coeffs[i]);
F_mpz_mod(F_poly->coeffs + i, F_poly->coeffs + i, F_poly->P);
}
_F_mpz_mod_poly_normalise(F_poly);
}
void F_mpz_mod_poly_divrem_divconquer(F_mpz_mod_poly_t Q, F_mpz_mod_poly_t R, const F_mpz_mod_poly_t A, const F_mpz_mod_poly_t B)
{
F_mpz_mod_poly_t QB;
F_mpz_mod_poly_init(QB, Q->P);
F_mpz_mod_poly_div_divconquer_recursive(Q, QB, A, B);
F_mpz_mod_poly_fit_length(R, A->length);
_F_mpz_mod_poly_sub(R, A, QB);
_F_mpz_mod_poly_normalise(R);
F_mpz_mod_poly_clear(QB);
}
void _F_mpz_mod_poly_mul(F_mpz_mod_poly_t res, const F_mpz_mod_poly_t pol1, const F_mpz_mod_poly_t pol2)
{
F_mpz_poly_t p1, p2, r;
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(p1, pol1);
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(p2, pol2);
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(r, res);
_F_mpz_poly_mul(r, p1, p2);
_F_mpz_poly_reduce_coeffs(r, res->P);
_F_mpz_mod_poly_attach_F_mpz_poly(res, r);
_F_mpz_mod_poly_normalise(res);
}
void F_mpz_mod_poly_scalar_mul(F_mpz_mod_poly_t res, const F_mpz_mod_poly_t pol1, const F_mpz_t x)
{
F_mpz_poly_t p1, r;
F_mpz_mod_poly_fit_length(res, pol1->length);
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(p1, pol1);
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(r, res);
F_mpz_poly_scalar_mul(r, p1, x);
_F_mpz_poly_reduce_coeffs(r, res->P);
_F_mpz_mod_poly_attach_F_mpz_poly(res, r);
_F_mpz_mod_poly_normalise(res);
}
void zmod_poly_to_F_mpz_mod_poly(F_mpz_mod_poly_t fpol, const zmod_poly_t zpol)
{
if (zpol->length == 0)
{
F_mpz_mod_poly_zero(fpol);
return;
}
F_mpz_mod_poly_fit_length(fpol, zpol->length);
for (ulong i = 0; i < zpol->length; i++)
F_mpz_set_ui(fpol->coeffs + i, zpol->coeffs[i]);
_F_mpz_mod_poly_set_length(fpol, zpol->length);
_F_mpz_mod_poly_normalise(fpol);
}
void _F_mpz_mod_poly_mul_trunc_left(F_mpz_mod_poly_t res, const F_mpz_mod_poly_t pol1, const F_mpz_mod_poly_t pol2, ulong trunc)
{
F_mpz_poly_t p1, p2, r;
if (trunc + 1 > pol1->length + pol2->length) trunc = pol1->length + pol2->length - 1;
if (!pol1->length && !pol2->length) trunc = 0;
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(p1, pol1);
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(p2, pol2);
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(r, res);
_F_mpz_poly_mul_trunc_left(r, p1, p2, trunc);
_F_mpz_poly_reduce_coeffs(r, res->P);
_F_mpz_mod_poly_attach_F_mpz_poly(res, r);
_F_mpz_mod_poly_normalise(res);
}
void _F_mpz_mod_poly_sub(F_mpz_mod_poly_t res, const F_mpz_mod_poly_t pol1, const F_mpz_mod_poly_t pol2)
{
F_mpz_poly_t p1, p2, r;
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(p1, pol1);
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(p2, pol2);
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(r, res);
_F_mpz_poly_sub(r, p1, p2);
for (ulong i = 0; i < r->length; i++)
{
if (F_mpz_sgn(r->coeffs + i) < 0)
F_mpz_add(r->coeffs + i, r->coeffs + i, res->P);
}
_F_mpz_mod_poly_attach_F_mpz_poly(res, r);
_F_mpz_mod_poly_normalise(res);
}
void F_mpz_mod_poly_divrem_basecase(F_mpz_mod_poly_t Q, F_mpz_mod_poly_t R, const F_mpz_mod_poly_t A, const F_mpz_mod_poly_t B)
{
if (B->length == 0)
{
printf("Error: Divide by zero\n");
abort();
}
if (A->length < B->length)
{
F_mpz_mod_poly_set(R, A);
F_mpz_mod_poly_zero(Q);
return;
}
F_mpz_t lead_inv;
F_mpz_init(lead_inv);
F_mpz_invert(lead_inv, B->coeffs + B->length - 1, B->P);
F_mpz * coeff_Q;
F_mpz_mod_poly_t qB;
F_mpz_mod_poly_init2(qB, B->P, B->length);
F_mpz_mod_poly_t Bm1;
_F_mpz_mod_poly_attach_truncate(Bm1, B, B->length - 1);
long coeff = A->length - 1;
F_mpz_mod_poly_set(R, A);
if (A->length >= B->length)
{
F_mpz_mod_poly_fit_length(Q, A->length - B->length + 1);
_F_mpz_mod_poly_set_length(Q, A->length - B->length + 1);
} else F_mpz_mod_poly_zero(Q);
coeff_Q = Q->coeffs - B->length + 1;
while (coeff >= (long) B->length - 1)
{
while ((coeff >= (long) B->length - 1) && (F_mpz_is_zero(R->coeffs + coeff)))
{
F_mpz_zero(coeff_Q + coeff);
coeff--;
}
if (coeff >= (long) B->length - 1)
{
F_mpz_mulmod2(coeff_Q + coeff, R->coeffs + coeff, lead_inv, B->P);
F_mpz_mod_poly_scalar_mul(qB, Bm1, coeff_Q + coeff);
F_mpz_mod_poly_t R_sub;
F_mpz_init(R_sub->P);
F_mpz_set(R_sub->P, B->P);
R_sub->coeffs = R->coeffs + coeff - B->length + 1;
R_sub->length = B->length - 1;
_F_mpz_mod_poly_sub(R_sub, R_sub, qB);
F_mpz_clear(R_sub->P);
coeff--;
}
}
_F_mpz_mod_poly_set_length(R, B->length - 1);
_F_mpz_mod_poly_normalise(R);
F_mpz_mod_poly_clear(qB);
F_mpz_clear(lead_inv);
}
void F_mpz_mod_poly_gcd_euclidean(F_mpz_mod_poly_t res, F_mpz_mod_poly_t poly1, F_mpz_mod_poly_t poly2)
{
F_mpz_mod_poly_t R, A, B;
F_mpz_poly_t r;
int steps = 0;
if (poly1->length == 0)
{
if (poly2->length == 0)
F_mpz_mod_poly_zero(res);
else F_mpz_mod_poly_make_monic(res, poly2);
return;
}
if (poly2->length == 0)
{
F_mpz_mod_poly_make_monic(res, poly1);
return;
}
if ((poly1->length == 1) || (poly2->length == 1))
{
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(r, res);
F_mpz_poly_set_coeff_ui(r, 0, 1L);
_F_mpz_mod_poly_attach_F_mpz_poly(res, r);
_F_mpz_mod_poly_normalise(res);
return;
}
F_mpz_t P;
F_mpz_init(P);
F_mpz_set(P, poly1->P);
F_mpz_mod_poly_init(R, P);
if (poly1->length > poly2->length)
{
_F_mpz_mod_poly_attach(A, poly1);
_F_mpz_mod_poly_attach(B, poly2);
} else
{
_F_mpz_mod_poly_attach(A, poly2);
_F_mpz_mod_poly_attach(B, poly1);
}
F_mpz_mod_poly_rem(R, A, B);
F_mpz_mod_poly_swap(A, B);
F_mpz_mod_poly_swap(B, R);
F_mpz_mod_poly_init(R, P);
if (B->length > 1)
{
F_mpz_mod_poly_rem(R, A, B);
F_mpz_mod_poly_swap(A, B);
F_mpz_mod_poly_swap(B, R);
F_mpz_mod_poly_init(R, P);
steps = 1;
}
while (B->length > 1)
{
F_mpz_mod_poly_rem(A, A, B);
F_mpz_mod_poly_swap(A, B);
}
if (B->length == 1)
{
_F_mpz_poly_attach_F_mpz_mod_poly(r, res);
F_mpz_poly_set_coeff_ui(r, 0, 1L);
_F_mpz_mod_poly_attach_F_mpz_poly(res, r);
res->length = 1;
}
else F_mpz_mod_poly_make_monic(res, A);
if (steps)
{
F_mpz_mod_poly_clear(A);
}
F_mpz_mod_poly_clear(B);
F_mpz_mod_poly_clear(R);
}
