LORENE
chb_legpp_cosp.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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9  * (at your option) any later version.
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.
15  *
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_legpp_cosp_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legpp_cosp.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $" ;
24 
25 /*
26  * Calcule les coefficients du developpement (suivant theta)
27  * en cos(2*j*theta)
28  * a partir des coefficients du developpement en fonctions
29  * associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) (l pair et m pair)
30  * pour une une fonction 3-D symetrique par rapport au plan equatorial
31  * z = 0 et symetrique par le retournement (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 a_l du develop. en fonctions de
42  * Legendre associees P_n^m:
43  *
44  * f(theta) = som_{l=m/2}^{nt-1} a_l P_{2l}^m( cos(theta) )
45  *
46  * (m pair)
47  *
48  * ou P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee
49  * de degre n et d'ordre m normalisee de facon a ce que
50  *
51  * int_0^pi [ P_n^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
52  *
53  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
54  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
55  * l'appel a la routine.
56  * Le coefficient a_l (0 <= l <= nt-1) doit etre stoke dans le
57  * tableau cfi comme suit
58  * a_l = cfi[ nr*nt* k + i + nr* l ]
59  * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
60  * respectivement: m = 2 (k/2).
61  * NB: pour l < m/2, a_l = 0
62  *
63  * Sortie:
64  * -------
65  * double* cfo : tableau des coefficients c_j du develop. en cos/sin definis
66  * comme suit (a r et phi fixes) :
67  *
68  * f(theta) = som_{j=0}^{nt-1} c_j cos( 2 j theta )
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 c_j (0 <= j <= nt-1) est stoke dans le
74  * tableau cfo comme suit
75  * c_j = cfo[ nr*nt* k + i + nr* j ]
76  * ou k et i sont les indices correspondant a
77  * phi et r respectivement: m = 2 (k/2).
78  * Pour m impair, c_0 = c_{nt-1} = 0.
79  *
80  *
81  * NB:
82  * ---
83  * Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
84  */
85 
86 /*
87  * $Id: chb_legpp_cosp.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $
88  * $Log: chb_legpp_cosp.C,v $
89  * Revision 1.7 2014/10/13 08:53:11 j_novak
90  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
91  *
92  * Revision 1.6 2014/10/06 15:16:01 j_novak
93  * Modified #include directives to use c++ syntax.
94  *
95  * Revision 1.5 2005/02/18 13:14:11 j_novak
96  * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
97  * (trying to avoid compilation warnings).
98  *
99  * Revision 1.4 2003/12/19 16:21:46 j_novak
100  * Shadow hunt
101  *
102  * Revision 1.3 2003/01/31 10:31:23 e_gourgoulhon
103  * Suppressed the directive #include <malloc.h> for malloc is defined
104  * in <stdlib.h>
105  *
106  * Revision 1.2 2002/10/16 14:36:53 j_novak
107  * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
108  * use experimental version 3 of gcc.
109  *
110  * Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:28 e_gourgoulhon
111  * LORENE
112  *
113  * Revision 2.1 2000/09/29 16:08:20 eric
114  * Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 dans le cas np=1.
115  *
116  * Revision 2.0 1999/02/22 15:44:48 hyc
117  * *** empty log message ***
118  *
119  *
120  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legpp_cosp.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $
121  *
122  */
123 
124 
125 
126 // headers du C
127 #include <cstdlib>
128 #include <cassert>
129 
130 // Prototypage
131 #include "headcpp.h"
132 #include "proto.h"
133 
134 namespace Lorene {
135 //******************************************************************************
136 
137 void chb_legpp_cosp(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
138 
139 int k2, l, j, i, m ;
140 
141 // Nombres de degres de liberte en phi et theta :
142  int np = deg[0] ;
143  int nt = deg[1] ;
144  int nr = deg[2] ;
145 
146  assert(np < 4*nt) ;
147 
148  // Tableau de travail
149  double* som = new double[nr] ;
150 
151 // Recherche de la matrice de passage Legendre --> cos/sin
152  double* bb = mat_legpp_cosp(np, nt) ;
153 
154 // Increment en m pour la matrice bb :
155  int mbb = nt * nt ;
156 
157 // Pointeurs de travail :
158  double* resu = cfo ;
159  const double* cc = cfi ;
160 
161 // Increment en phi :
162  int ntnr = nt * nr ;
163 
164 // Indice courant en phi :
165  int k = 0 ;
166 
167 //----------------------------------------------------------------
168 // Cas axisymetrique
169 //----------------------------------------------------------------
170 
171  if (np == 1) {
172 
173  m = 0 ;
174 
175 // Boucle sur l'indice j du developpement en cos(2 j theta)
176 
177  for (j=0; j<nt; j++) {
178 
179 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
180  for (i=0; i<nr; i++) {
181  som[i] = 0 ;
182  }
183 
184  for (l=m/2; l<nt; l++) {
185 
186  double bmjl = bb[nt*j + l] ;
187  for (i=0; i<nr; i++) {
188  som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
189  }
190  }
191 
192  for (i=0; i<nr; i++) {
193  *resu = som[i] ;
194  resu++ ;
195  }
196 
197  } // fin de la boucle sur j
198 
199  // Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 :
200  // ---------------------------------------
201 
202  for (i=ntnr; i<3*ntnr; i++) {
203  cfo[i] = 0 ;
204  }
205 
206  // On sort
207  delete [] som ;
208  return ;
209 
210  } // fin du cas np=1
211 
212 
213 //----------------------------------------------------------------
214 // Cas 3-D
215 //----------------------------------------------------------------
216 
217 
218 // Boucle sur phi :
219 
220  for (m=0; m < np + 1 ; m+=2) {
221 
222  for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
223 
224  if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
225  // et sin( np phi) a zero
226  for (j=0; j<nt; j++) {
227  for (i=0; i<nr; i++) {
228  *resu = 0 ;
229  resu++ ;
230  }
231  }
232  }
233  else {
234 
235 // Boucle sur l'indice j du developpement en cos(2 j theta)
236 
237  for (j=0; j<nt; j++) {
238 
239 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
240  for (i=0; i<nr; i++) {
241  som[i] = 0 ;
242  }
243 
244  for (l=m/2; l<nt; l++) {
245 
246  double bmjl = bb[nt*j + l] ;
247  for (i=0; i<nr; i++) {
248  som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
249  }
250  }
251 
252  for (i=0; i<nr; i++) {
253  *resu = som[i] ;
254  resu++ ;
255  }
256 
257  } // fin de la boucle sur j
258 
259  } // fin du cas k != 1
260 
261 // On passe au phi suivant :
262  cc = cc + ntnr ;
263  k++ ;
264 
265  } // fin de la boucle sur k2
266 
267 // On passe a l'harmonique en phi suivante :
268 
269  bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
270 
271  } // fin de la boucle (m) sur phi
272 
273 //## verif :
274  assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
275 
276  // Menage
277  delete [] som ;
278 
279 }
280 }
Lorene
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:64