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
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)
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 1.5 2016/12/05 16:18:00 j_novak Exp $
96 * $Log: chb_leg_cossinc.C,v $
97 * Revision 1.5 2016/12/05 16:18:00 j_novak
98 * Suppression of some global variables (file names, loch, ...) to prevent redefinitions
99 *
100 * Revision 1.4 2014/10/13 08:53:10 j_novak
101 * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
102 *
103 * Revision 1.3 2014/10/06 15:16:00 j_novak
104 * Modified #include directives to use c++ syntax.
105 *
106 * Revision 1.2 2005/02/18 13:14:10 j_novak
107 * Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
108 * (trying to avoid compilation warnings).
109 *
110 * Revision 1.1 2004/11/23 15:13:50 m_forot
111 * Added the bases for the cases without any equatorial symmetry
112 * (T_COSSIN_C, T_COSSIN_S, T_LEG, R_CHEBPI_P, R_CHEBPI_I).
113 *
114 *
115 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_leg_cossinc.C,v 1.5 2016/12/05 16:18:00 j_novak Exp $
116 *
117 */
118
119
120// headers du C
121#include <cassert>
122#include <cstdlib>
123
124// Prototypage
125#include "headcpp.h"
126#include "proto.h"
127
128namespace Lorene {
129//******************************************************************************
130
131void chb_leg_cossinc(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
132
133int ip, k2, l, j, i, m ;
134
135// Nombres de degres de liberte en phi et theta :
136 int np = deg[0] ;
137 int nt = deg[1] ;
138 int nr = deg[2] ;
139
140 assert(np < 4*nt) ;
141
142 // Tableau de travail
143 double* som = new double[nr] ;
144
145// Recherche de la matrice de passage Legendre --> cos/sin
146 double* bb = mat_leg_cossinc(np, nt) ;
147
148// Increment en m pour la matrice bb :
149 int mbb = nt * nt ;
150
151//## Test
152// double* bbt = bb ;
153// cout << "chb_leg_cossinc: matrice de passage : " << endl ;
154// for ( m=0; m < np/2+1 ; m++) {
155// cout << "---------------------------------------" << endl ;
156// cout << " m = " << m << endl ;
157// cout << " " << endl ;
158//
159// for (j=0; j<nt; j++) {
160// cout << " j = " << j << " : " ;
161// for (l=m/2; l<nt; l++) {
162// cout << bbt[nt*j + l] << " " ;
163// }
164// cout << endl ;
165// }
166// arrete() ;
167// bbt += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
168// }
169//##
170
171// Pointeurs de travail :
172 double* resu = cfo ;
173 const double* cc = cfi ;
174
175// Increment en phi :
176 int ntnr = nt * nr ;
177
178// Indice courant en phi :
179 int k = 0 ;
180
181// Ordre des harmoniques du developpement de Fourier en phi :
182 m = 0 ;
183
184// --------------
185// Boucle sur phi : k = 4*ip 4*ip+1 4*ip+2 4*ip+3
186// -------------- m = 2*ip 2*ip 2*ip+1 2*ip+1
187// k2 = 0 1 0 1
188
189 for (ip=0; ip < np/4 + 1 ; ip++) {
190
191//--------------------------------
192// Partie m pair
193//--------------------------------
194
195
196 for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
197
198 if ( (k == 1) || (k == np+1) ) { // On met les coef de sin(0 phi)
199 // et sin( np/2 phi) a zero
200 for (j=0; j<nt; j++) {
201 for (i=0; i<nr; i++) {
202 *resu = 0 ;
203 resu++ ;
204 }
205 }
206 }
207 else {
208
209// Boucle sur l'indice j du developpement en cos(j theta)
210
211 for (j=0; j<nt; j++) {
212
213// ... produit matriciel (parallelise sur r)
214 for (i=0; i<nr; i++) {
215 som[i] = 0 ;
216 }
217
218 for (l=m; l<nt; l++) {
219
220 double bmjl = bb[nt*j + l] ;
221 for (i=0; i<nr; i++) {
222 som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
223 }
224 }
225
226 for (i=0; i<nr; i++) {
227 *resu = som[i] ;
228 resu++ ;
229 }
230
231 } // fin de la boucle sur j
232
233 } // fin du cas k != 1
234
235// On passe au phi suivant :
236 cc = cc + ntnr ;
237 k++ ;
238
239 } // fin de la boucle sur k2
240
241// On passe a l'harmonique en phi suivante :
242 m++ ;
243 bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
244
245//--------------------------------
246// Partie m impair
247//--------------------------------
248
249 for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
250
251 if ( k == np+1 ) { // On met les coef de
252 // sin( np/2 phi) a zero
253 for (j=0; j<nt; j++) {
254 for (i=0; i<nr; i++) {
255 *resu = 0 ;
256 resu++ ;
257 }
258 }
259 }
260
261 if (k < np+1) {
262
263// Boucle sur l'indice j du developpement en sin( j theta)
264
265 for (j=0; j<nt-1; j++) {
266
267// ... produit matriciel (parallelise sur r)
268 for (i=0; i<nr; i++) {
269 som[i] = 0 ;
270 }
271
272 for (l=m; l<nt-1; l++) {
273 double bmjl = bb[nt*j + l] ;
274 for (i=0; i<nr; i++) {
275 som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
276 }
277 }
278
279 for (i=0; i<nr; i++) {
280 *resu = som[i] ;
281 resu++ ;
282 }
283
284 } // fin de la boucle sur j
285
286// Dernier coef en j=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
287 for (i=0; i<nr; i++) {
288 *resu = 0 ;
289 resu++ ;
290 }
291
292// On passe au phi suivant :
293 cc = cc + ntnr ;
294 k++ ;
295
296 } // fin du cas k < np+1
297
298 } // fin de la boucle sur k2
299
300
301// On passe a l'harmonique en phi suivante :
302 m++ ;
303 bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
304
305 } // fin de la boucle (ip) sur phi
306
307// Mise a zero des coefficients de sin( np/2 phi ) (k=np+1)
308
309//## verif :
310// assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
311
312 // Menage
313 delete [] som ;
314
315}
316}
Lorene
Lorene prototypes.
Definition app_hor.h:67