LORENE
chb_cosp_legpp.C
1/*
2 * Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
3 *
4 * This file is part of LORENE.
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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
8 * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9 * (at your option) any later version.
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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
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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
24
25/*
26 * Calcule les coefficients du developpement (suivant theta) en fonctions
27 * associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) a partir des coefficients du
28 * developpement en cos(2*j*theta)
29 * representant une fonction 3-D symetrique par rapport au plan equatorial
30 * z = 0 et symetrique par le retournement (x, y, z) --> (-x, -y, z).
31 *
32 * Entree:
33 * -------
34 * const int* deg : tableau du nombre effectif de degres de liberte dans chacune
35 * des 3 dimensions:
36 * deg[0] = np : nombre de points de collocation en phi
37 * deg[1] = nt : nombre de points de collocation en theta
38 * deg[2] = nr : nombre de points de collocation en r
39 *
40 * const double* cfi : tableau des coefficients c_j du develop. en cos defini
41 * comme suit (a r et phi fixes)
42 *
43 * f(theta) = som_{j=0}^{nt-1} c_j cos( 2 j theta )
44 *
45 * L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
46 * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
47 * l'appel a la routine.
48 * Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) doit etre stoke dans le
49 * tableau cfi comme suit
50 * c_j = cfi[ nr*nt* k + i + nr* j ]
51 * ou k et i sont les indices correspondant a
52 * phi et r respectivement.
53 *
54 * Sortie:
55 * -------
56 * double* cfo : tableau des coefficients a_l du develop. en fonctions de
57 * Legendre associees P_n^m:
58 *
59 * f(theta) =
60 * som_{l=m/2}^{nt-1} a_l P_{2l}^m( cos(theta) )
61 *
62 * avec m pair : m = 0, 2, ..., np.
63 *
64 * P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee
65 * de degre n et d'ordre m normalisee de facon a ce que
66 *
67 * int_0^pi [ P_n^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
68 *
69 * L'espace memoire correspondant au pointeur cfo doit etre
70 * nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
71 * l'appel a la routine.
72 * Le coefficient a_l (0 <= l <= nt-1) est stoke dans le
73 * tableau cfo comme suit
74 * a_l = cfo[ nr*nt* k + i + nr* l ]
75 * ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
76 * respectivement: m = 2( k/2 ).
77 * NB: pour l < m/2, a_l = 0
78 *
79 * NB:
80 * ---
81 * Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
82 */
83
84/*
85 * $Id: chb_cosp_legpp.C,v 1.8 2016/12/05 16:18:00 j_novak Exp $
86 * $Log: chb_cosp_legpp.C,v $
87 * Revision 1.8 2016/12/05 16:18:00 j_novak
88 * Suppression of some global variables (file names, loch, ...) to prevent redefinitions
89 *
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 15:19:29 e_gourgoulhon
112 * LORENE
113 *
114 * Revision 2.1 2000/09/29 16:06:31 eric
115 * Mise a zero des coefficients k=1 et k=2.
116 *
117 * Revision 2.0 1999/02/22 15:45:54 hyc
118 * *** empty log message ***
119 *
120 *
121 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_cosp_legpp.C,v 1.8 2016/12/05 16:18:00 j_novak Exp $
122 *
123 */
124
125
126// headers du C
127#include <cassert>
128#include <cstdlib>
129
130// Prototypage
131#include "headcpp.h"
132#include "proto.h"
133
134namespace Lorene {
135//******************************************************************************
136
137void chb_cosp_legpp(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
138
139int k2, l, jmin, 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 cos --> Legendre
152 double* aa = mat_cosp_legpp(np, nt) ;
153
154// Increment en m pour la matrice aa :
155 int maa = 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 l du developpement en Legendre
176
177// ... produit matriciel (parallelise sur r)
178 for (l=m/2; l<nt; l++) {
179 for (i=0; i<nr; i++) {
180 som[i] = 0 ;
181 }
182
183 jmin = l ; // pour m=0, aa_lj = 0 pour j<l
184 for (j=jmin; j<nt; j++) {
185 double amlj = aa[nt*l + j] ;
186 for (i=0; i<nr; i++) {
187 som[i] += amlj * cc[nr*j + i] ;
188 }
189 }
190
191 for (i=0; i<nr; i++) {
192 *resu = som[i] ;
193 resu++ ;
194 }
195
196 } // fin de la boucle sur l
197
198 // Mise a zero des coefficients k=1 et k=2 :
199 // ---------------------------------------
200
201 for (i=ntnr; i<3*ntnr; i++) {
202 cfo[i] = 0 ;
203 }
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
221 for (m=0; m < np + 1 ; m+=2) {
222
223 for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
224
225 if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
226 // et sin( np phi) a zero
227 for (l=0; l<nt; l++) {
228 for (i=0; i<nr; i++) {
229 *resu = 0 ;
230 resu++ ;
231 }
232 }
233 }
234 else {
235
236// Boucle sur l'indice l du developpement en Legendre
237
238 for (l=0; l<m/2; l++) {
239 for (i=0; i<nr; i++) {
240 *resu = 0 ;
241 resu++ ;
242 }
243 }
244// ... produit matriciel (parallelise sur r)
245 for (l=m/2; l<nt; l++) {
246 for (i=0; i<nr; i++) {
247 som[i] = 0 ;
248 }
249
250 jmin = ( m == 0 ) ? l : 0 ; // pour m=0, aa_lj = 0 pour j<l
251 for (j=jmin; j<nt; j++) {
252 double amlj = aa[nt*l + j] ;
253 for (i=0; i<nr; i++) {
254 som[i] += amlj * cc[nr*j + i] ;
255 }
256 }
257
258 for (i=0; i<nr; i++) {
259 *resu = som[i] ;
260 resu++ ;
261 }
262
263 } // fin de la boucle sur l
264
265 } // fin du cas k != 1 et k!=np+1
266
267// On passe au phi suivant :
268 cc = cc + ntnr ;
269 k++ ;
270
271 } // fin de la boucle sur k2
272
273// On passe a l'harmonique en phi suivante :
274
275 aa += maa ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
276
277 } // fin de la boucle (m) sur phi
278
279//## verif :
280 assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
281
282 // Menage
283 delete [] som ;
284
285}
286}
Lorene
Lorene prototypes.
Definition app_hor.h:67