LORENE
chb_leg_cossinc.C
1 /*
2  * Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
3  *
4  * This file is part of LORENE.
5  *
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
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10  *
11  * LORENE is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
14  * GNU General Public License for more details.
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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 
23 char chb_leg_cossinc_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_leg_cossinc.C,v 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $" ;
24 
25 /*
26  * Calcule les coefficients du developpement (suivant theta)
27  * en cos(j*theta) [m pair] / sin(j*theta) [m impair]
28  * a partir des coefficients du developpement en fonctions
29  * associees de Legendre P_l^m(cos(theta))
30  * pour une une fonction 3-D symetrique par rapport au plan equatorial
31  * z = 0.
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 a_l du develop. en fonctions de
42  * Legendre associees P_n^m:
43  *
44  * pour m pair: f(theta) =
45  * som_{l=m}^{nt-1} a_l P_{l}^m( cos(theta) )
46  *
47  * pour m impair: f(theta) =
48  * som_{l=m}^{nt-1} a_l P_{l}^m( cos(theta) )
49  *
50  * ou P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee
51  * de degre n et d'ordre m normalisee de facon a ce que
52  *
53  * int_0^pi [ P_n^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
54  *
55  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
56  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
57  * l'appel a la routine.
58  * Le coefficient a_l (0 <= l <= nt-1) doit etre stoke dans le
59  * tableau cfi comme suit
60  * a_l = cfi[ nr*nt* k + i + nr* l ]
61  * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
62  * respectivement: m = k/2.
63  * NB: pour m pair et l < m, a_l = 0
64  * pour m impair et l < m, a_l = 0
65 
66 
67 
68  *
69  * Sortie:
70  * -------
71  * double* cfo : tableau des coefficients c_j du develop. en cos/sin definis
72  * comme suit (a r et phi fixes) :
73  *
74  * pour m pair: f(theta) = som_{j=0}^{nt-1} c_j cos( j theta )
75  *
76  * pour m impair: f(theta) = som_{j=0}^{nt-2} c_j sin( j theta )
77  *
78  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfo doit etre
79  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
80  * l'appel a la routine.
81  * Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) est stoke dans le
82  * tableau cfo comme suit
83  * c_j = cfo[ nr*nt* k + i + nr* j ]
84  * ou k et i sont les indices correspondant a
85  * phi et r respectivement: m = k/2.
86  * Pour m impair, c_0 = c_{nt-1} = 0.
87 
88  *
89  * NB:
90  * ---
91  * Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
92  */
93 
94 /*
95  * $Id: chb_leg_cossinc.C,v 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $
96  * $Log: chb_leg_cossinc.C,v $
97  * Revision 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak
98  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
99  *
100  * Revision 1.3 2014/10/06 15:16:00 j_novak
101  * Modified #include directives to use c++ syntax.
102  *
103  * Revision 1.2 2005/02/18 13:14:10 j_novak
104  * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
105  * (trying to avoid compilation warnings).
106  *
107  * Revision 1.1 2004/11/23 15:13:50 m_forot
108  * Added the bases for the cases without any equatorial symmetry
109  * (T_COSSIN_C, T_COSSIN_S, T_LEG, R_CHEBPI_P, R_CHEBPI_I).
110  *
111  *
112  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_leg_cossinc.C,v 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $
113  *
114  */
115 
116 
117 // headers du C
118 #include <cassert>
119 #include <cstdlib>
120 
121 // Prototypage
122 #include "headcpp.h"
123 #include "proto.h"
124 
125 namespace Lorene {
126 //******************************************************************************
127 
128 void chb_leg_cossinc(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
129 
130 int ip, k2, l, j, i, m ;
131 
132 // Nombres de degres de liberte en phi et theta :
133  int np = deg[0] ;
134  int nt = deg[1] ;
135  int nr = deg[2] ;
136 
137  assert(np < 4*nt) ;
138 
139  // Tableau de travail
140  double* som = new double[nr] ;
141 
142 // Recherche de la matrice de passage Legendre --> cos/sin
143  double* bb = mat_leg_cossinc(np, nt) ;
144 
145 // Increment en m pour la matrice bb :
146  int mbb = nt * nt ;
147 
148 //## Test
149 // double* bbt = bb ;
150 // cout << "chb_leg_cossinc: matrice de passage : " << endl ;
151 // for ( m=0; m < np/2+1 ; m++) {
152 // cout << "---------------------------------------" << endl ;
153 // cout << " m = " << m << endl ;
154 // cout << " " << endl ;
155 //
156 // for (j=0; j<nt; j++) {
157 // cout << " j = " << j << " : " ;
158 // for (l=m/2; l<nt; l++) {
159 // cout << bbt[nt*j + l] << " " ;
160 // }
161 // cout << endl ;
162 // }
163 // arrete() ;
164 // bbt += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
165 // }
166 //##
167 
168 // Pointeurs de travail :
169  double* resu = cfo ;
170  const double* cc = cfi ;
171 
172 // Increment en phi :
173  int ntnr = nt * nr ;
174 
175 // Indice courant en phi :
176  int k = 0 ;
177 
178 // Ordre des harmoniques du developpement de Fourier en phi :
179  m = 0 ;
180 
181 // --------------
182 // Boucle sur phi : k = 4*ip 4*ip+1 4*ip+2 4*ip+3
183 // -------------- m = 2*ip 2*ip 2*ip+1 2*ip+1
184 // k2 = 0 1 0 1
185 
186  for (ip=0; ip < np/4 + 1 ; ip++) {
187 
188 //--------------------------------
189 // Partie m pair
190 //--------------------------------
191 
192 
193  for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
194 
195  if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
196  // et sin( np/2 phi) a zero
197  for (j=0; j<nt; j++) {
198  for (i=0; i<nr; i++) {
199  *resu = 0 ;
200  resu++ ;
201  }
202  }
203  }
204  else {
205 
206 // Boucle sur l'indice j du developpement en cos(j theta)
207 
208  for (j=0; j<nt; j++) {
209 
210 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
211  for (i=0; i<nr; i++) {
212  som[i] = 0 ;
213  }
214 
215  for (l=m; l<nt; l++) {
216 
217  double bmjl = bb[nt*j + l] ;
218  for (i=0; i<nr; i++) {
219  som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
220  }
221  }
222 
223  for (i=0; i<nr; i++) {
224  *resu = som[i] ;
225  resu++ ;
226  }
227 
228  } // fin de la boucle sur j
229 
230  } // fin du cas k != 1
231 
232 // On passe au phi suivant :
233  cc = cc + ntnr ;
234  k++ ;
235 
236  } // fin de la boucle sur k2
237 
238 // On passe a l'harmonique en phi suivante :
239  m++ ;
240  bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
241 
242 //--------------------------------
243 // Partie m impair
244 //--------------------------------
245 
246  for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
247 
248  if ( k == np+1 ) { // On met les coef de
249  // sin( np/2 phi) a zero
250  for (j=0; j<nt; j++) {
251  for (i=0; i<nr; i++) {
252  *resu = 0 ;
253  resu++ ;
254  }
255  }
256  }
257 
258  if (k < np+1) {
259 
260 // Boucle sur l'indice j du developpement en sin( j theta)
261 
262  for (j=0; j<nt-1; j++) {
263 
264 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
265  for (i=0; i<nr; i++) {
266  som[i] = 0 ;
267  }
268 
269  for (l=m; l<nt-1; l++) {
270  double bmjl = bb[nt*j + l] ;
271  for (i=0; i<nr; i++) {
272  som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
273  }
274  }
275 
276  for (i=0; i<nr; i++) {
277  *resu = som[i] ;
278  resu++ ;
279  }
280 
281  } // fin de la boucle sur j
282 
283 // Dernier coef en j=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
284  for (i=0; i<nr; i++) {
285  *resu = 0 ;
286  resu++ ;
287  }
288 
289 // On passe au phi suivant :
290  cc = cc + ntnr ;
291  k++ ;
292 
293  } // fin du cas k < np+1
294 
295  } // fin de la boucle sur k2
296 
297 
298 // On passe a l'harmonique en phi suivante :
299  m++ ;
300  bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
301 
302  } // fin de la boucle (ip) sur phi
303 
304 // Mise a zero des coefficients de sin( np/2 phi ) (k=np+1)
305 
306 //## verif :
307 // assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
308 
309  // Menage
310  delete [] som ;
311 
312 }
313 }
Lorene
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:64