LORENE
chb_legip_cosi.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.
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_legip_cosi_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legip_cosi.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $" ;
24 
25 /*
26  * Calcule les coefficients du developpement (suivant theta)
27  * en cos((2j+1) theta)
28  * a partir des coefficients du developpement en fonctions
29  * associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) (l impair et m pair)
30  * pour une une fonction 3-D antisymetrique 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_j du develop. en fonctions de
42  * Legendre associees P_n^m:
43  *
44  * f(theta) =
45  * som_{j=m/2}^{nt-2} a_j P_{2j+1}^m( cos(theta) )
46  *
47  * (m pair)
48  *
49  * ou P_l^m(x) represente la fonction de Legendre associee
50  * de degre l et d'ordre m normalisee de facon a ce que
51  *
52  * int_0^pi [ P_l^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
53  *
54  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
55  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
56  * l'appel a la routine.
57  * Le coefficient a_j (0 <= j <= nt-1) doit etre stoke dans le
58  * tableau cfi comme suit
59  * a_j = cfi[ nr*nt* k + i + nr* j ]
60  * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
61  * respectivement: m = 2 (k/2).
62  * NB: pour j < m/2 ou j = nt-1, a_j = 0
63  *
64  * Sortie:
65  * -------
66  * double* cfo : tableau des coefficients c_j du develop. en cos/sin definis
67  * comme suit (a r et phi fixes) :
68  *
69  * f(theta) = som_{j=0}^{nt-2} c_j cos( (2j+1) theta )
70  *
71  * L'espace memoire correspondant au pointeur cfo doit etre
72  * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
73  * l'appel a la routine.
74  * Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) est stoke dans le
75  * tableau cfo comme suit
76  * c_j = cfo[ nr*nt* k + i + nr* j ]
77  * ou k et i sont les indices correspondant a
78  * phi et r respectivement: m = 2 (k/2).
79  * NB: c_{nt-1} = 0.
80  *
81  *
82  * NB:
83  * ---
84  * Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
85  */
86 
87 /*
88  * $Id: chb_legip_cosi.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $
89  * $Log: chb_legip_cosi.C,v $
90  * Revision 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak
91  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
92  *
93  * Revision 1.6 2014/10/06 15:16:00 j_novak
94  * Modified #include directives to use c++ syntax.
95  *
96  * Revision 1.5 2005/02/18 13:14:10 j_novak
97  * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
98  * (trying to avoid compilation warnings).
99  *
100  * Revision 1.4 2003/12/19 16:21:46 j_novak
101  * Shadow hunt
102  *
103  * Revision 1.3 2003/01/31 10:31:23 e_gourgoulhon
104  * Suppressed the directive #include <malloc.h> for malloc is defined
105  * in <stdlib.h>
106  *
107  * Revision 1.2 2002/10/16 14:36:52 j_novak
108  * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
109  * use experimental version 3 of gcc.
110  *
111  * Revision 1.1.1.1 2001/11/20 15:19:28 e_gourgoulhon
112  * LORENE
113  *
114  * Revision 2.1 2000/09/29 16:07:15 eric
115  * Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 dans le cas np=1.
116  *
117  * Revision 2.0 2000/09/28 10:02:09 eric
118  * *** empty log message ***
119  *
120  *
121  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legip_cosi.C,v 1.7 2014/10/13 08:53:10 j_novak Exp $
122  *
123  */
124 
125 
126 // headers du C
127 #include <cstdlib>
128 #include <cassert>
129 
130 // Headers Lorene
131 #include "headcpp.h"
132 #include "proto.h"
133 
134 namespace Lorene {
135 //******************************************************************************
136 
137 void chb_legip_cosi(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  assert( cfi != cfo ) ;
148 
149  // Tableau de travail
150  double* som = new double[nr] ;
151 
152 // Recherche de la matrice de passage Legendre --> cos/sin
153  double* bb = mat_legip_cosi(np, nt) ;
154 
155 // Increment en m pour la matrice bb :
156  int mbb = nt * nt ;
157 
158 // Pointeurs de travail :
159  double* resu = cfo ;
160  const double* cc = cfi ;
161 
162 // Increment en phi :
163  int ntnr = nt * nr ;
164 
165 // Indice courant en phi :
166  int k = 0 ;
167 
168 //----------------------------------------------------------------
169 // Cas axisymetrique
170 //----------------------------------------------------------------
171 
172  if (np == 1) {
173 
174  m = 0 ;
175 
176 // Boucle sur l'indice j du developpement en cos( (2j+1) theta )
177 
178  for (j=0; j<nt-1; j++) {
179 
180 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
181  for (i=0; i<nr; i++) {
182  som[i] = 0 ;
183  }
184 
185  for (l=m/2; l<nt-1; l++) {
186 
187  double bmjl = bb[nt*j + l] ;
188  for (i=0; i<nr; i++) {
189  som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
190  }
191  }
192 
193  for (i=0; i<nr; i++) {
194  *resu = som[i] ;
195  resu++ ;
196  }
197 
198  } // fin de la boucle sur j
199 
200  //... dernier coef en j=nt-1 mis a zero:
201  for (i=0; i<nr; i++) {
202  *resu = 0 ;
203  resu++ ;
204  }
205 
206  // Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 :
207  // ---------------------------------------
208 
209  for (i=ntnr; i<3*ntnr; i++) {
210  cfo[i] = 0 ;
211  }
212 
213  // On sort
214  delete [] som ;
215  return ;
216 
217  } // fin du cas np=1
218 
219 
220 //----------------------------------------------------------------
221 // Cas 3-D
222 //----------------------------------------------------------------
223 
224 
225 // Boucle sur phi :
226 
227  for (m=0; m < np + 1 ; m+=2) {
228 
229  for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
230 
231  if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
232  // et sin( np phi) a zero
233  for (j=0; j<nt; j++) {
234  for (i=0; i<nr; i++) {
235  *resu = 0 ;
236  resu++ ;
237  }
238  }
239  }
240  else {
241 
242 // Boucle sur l'indice j du developpement en cos( (2j+1) theta )
243 
244  for (j=0; j<nt-1; j++) {
245 
246 // ... produit matriciel (parallelise sur r)
247  for (i=0; i<nr; i++) {
248  som[i] = 0 ;
249  }
250 
251  for (l=m/2; l<nt-1; l++) {
252 
253  double bmjl = bb[nt*j + l] ;
254  for (i=0; i<nr; i++) {
255  som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
256  }
257  }
258 
259  for (i=0; i<nr; i++) {
260  *resu = som[i] ;
261  resu++ ;
262  }
263 
264  } // fin de la boucle sur j
265 
266  //... dernier coef en j=nt-1 mis a zero:
267  for (i=0; i<nr; i++) {
268  *resu = 0 ;
269  resu++ ;
270  }
271 
272  } // fin du cas k != 1
273 
274 // On passe au phi suivant :
275  cc = cc + ntnr ;
276  k++ ;
277 
278  } // fin de la boucle sur k2
279 
280 // On passe a l'harmonique en phi suivante :
281 
282  bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
283 
284  } // fin de la boucle (m) sur phi
285 
286 //## verif :
287  assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
288 
289  // Menage
290  delete [] som ;
291 
292 }
293 }
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:64