op_lapang.C

/*
 *   Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
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 *
 */


char op_lapang_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Operators/op_lapang.C,v 1.7 2009/10/23 12:55:04 j_novak Exp $" ;

/* 
 * Ensemble des routines de base pour le calcul du laplacien angulaire,
 * c'est-a-dire de l'operateur
 * 
 *  d^2/dtheta^2 + cos(theta)/sin(theta) d/dtheta + 1/sin(theta) d^2/dphi^2
 * 
 * (Utilisation interne)
 * 
 *  void _lapang_XXXX(Mtbl_cf * mt, int l)
 *  mt  pointeur sur le Mtbl_cf d'entree-sortie
 *  l   indice de la zone ou l'on doit effectuer le calcul
 * 
 */

/*
 * $Id: op_lapang.C,v 1.7 2009/10/23 12:55:04 j_novak Exp $
 * $Log: op_lapang.C,v $
 * Revision 1.7  2009/10/23 12:55:04  j_novak
 * New base T_LEG_MI
 *
 * Revision 1.6  2009/10/13 19:45:01  j_novak
 * New base T_LEG_MP.
 *
 * Revision 1.5  2005/05/18 07:47:36  j_novak
 * Corrected an error for the T_LEG_II base (ll was set to 2j+1 instead of 2j for
 * sin(phi)).
 *
 * Revision 1.4  2004/12/17 13:20:55  m_forot
 * Add T_LEG base
 *
 * Revision 1.3  2003/09/16 12:11:59  j_novak
 * Added the base T_LEG_II.
 *
 * Revision 1.2  2002/10/16 14:36:58  j_novak
 * Reorganization of #include instructions of standard C++, in order to
 * use experimental version 3 of gcc.
 *
 * Revision 1.1.1.1  2001/11/20 15:19:29  e_gourgoulhon
 * LORENE
 *
 * Revision 2.2  2000/11/14  15:09:08  eric
 * Traitement du cas np=1 dans T_LEG_PI
 *
 * Revision 2.1  2000/10/04  14:54:59  eric
 * Ajout des bases T_LEG_IP et T_LEG_PI.
 *
 * Revision 2.0  1999/04/26  16:42:04  phil
 * *** empty log message ***
 *
 *
 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Operators/op_lapang.C,v 1.7 2009/10/23 12:55:04 j_novak Exp $
 *
 */

// Headers C
#include <stdlib.h>

// Headers Lorene
#include "mtbl_cf.h"
#include "grilles.h"
#include "type_parite.h"


        //--------------------------------------
        // Routine pour les cas non prevus ----
        //------------------------------------

void _lapang_pas_prevu(Mtbl_cf* mt, int l) {
    cout << "Unknwon theta basis in the operator Mtbl_cf::lapang() !" << endl ;
    cout << " basis : " << hex << (mt->base).b[l] << endl ; 
    abort () ;
}
            //---------------
            // cas T_LEG --
            //---------------

void _lapang_t_leg(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    int np1 = ( np == 1 ) ? 1 : np+1 ; 
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :
     
    for (j=0 ; j<nt ; j++) {
    int ll = j ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta

    // On saute k = 1 : 
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k=2,...
    for (k=2 ; k<np1 ; k++) {
    int m = k/2 ;
    tuu  += (m/2)*nr ;
    for (j=m/2 ; j<nt ; j++) {
        int ll = j;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    }   // Fin de boucle sur phi    
        
    // base de developpement inchangee 
}

            //---------------
            // cas T_LEG_P --
            //---------------

void _lapang_t_leg_p(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    int np1 = ( np == 1 ) ? 1 : np+1 ; 
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :
     
    for (j=0 ; j<nt ; j++) {
    int ll = 2*j ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta

    // On saute k = 1 : 
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k=2,...
    for (k=2 ; k<np1 ; k++) {
    int m = k/2 ;
    tuu  += (m/2)*nr ;
    for (j=m/2 ; j<nt ; j++) {
        int ll = 2*j + (m%2) ;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    }   // Fin de boucle sur phi    
        
    // base de developpement inchangee 
}

            //------------------
            // cas T_LEG_PP --
            //----------------

void _lapang_t_leg_pp(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    int np1 = ( np == 1 ) ? 1 : np+1 ; 
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :
     
    for (j=0 ; j<nt ; j++) {
    int ll = 2*j ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta

    // On saute k = 1 : 
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k=2,...
    for (k=2 ; k<np1 ; k++) {
    int m = 2*(k/2);
    tuu  += (m/2)*nr ;
    for (j=m/2 ; j<nt ; j++) {
        int ll = 2*j ;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    }   // Fin de boucle sur phi    
        
    // base de developpement inchangee 
}

            //----------------
            // cas T_LEG_I --
            //---------------

void _lapang_t_leg_i(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    int np1 = ( np == 1 ) ? 1 : np+1 ; 
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :
     
    for (j=0 ; j<nt-1 ; j++) {
    int ll = 2*j+1 ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1

    // On saute k = 1 : 
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k=2,...
    for (k=2 ; k<np1 ; k++) {
    int m = k/2 ;
    tuu  += ((m+1)/2)*nr ;
    for (j=(m+1)/2 ; j<nt-1 ; j++) {
        int ll = 2*j + ((m+1)%2) ;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1
    }   // Fin de boucle sur phi    
        
    // base de developpement inchangee 
}

            //------------------
            // cas T_LEG_IP --
            //----------------

void _lapang_t_leg_ip(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    int np1 = ( np == 1 ) ? 1 : np+1 ; 
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :
     
    for (j=0 ; j<nt-1 ; j++) {
    int ll = 2*j+1 ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1

    // On saute k = 1 : 
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k=2,...
    for (k=2 ; k<np1 ; k++) {
    int m = 2*(k/2);
    tuu  += (m/2)*nr ;
    for (j=m/2 ; j<nt-1 ; j++) {
        int ll = 2*j+1 ;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1
    }   // Fin de boucle sur phi    

//## Verif
    assert (tuu == tb->t + (np+1)*nt*nr) ;
        
    // base de developpement inchangee 
}

            //------------------
            // cas T_LEG_PI --
            //----------------

void _lapang_t_leg_pi(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :     cos(phi)
    // -----
     
    for (j=0 ; j<nt-1 ; j++) {
    int ll = 2*j+1 ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1

    if (np==1) {
    return ; 
    }

    // k = 1 : on saute
    // -----
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k = 2 :  sin(phi)
    // ------
    for (j=0 ; j<nt-1 ; j++) {
    int ll = 2*j+1 ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1

    // 3 <= k <= np
    // ------------
    for (k=3 ; k<np+1 ; k++) {
    int m = (k%2 == 0) ? k-1 : k ;
    tuu  += (m-1)/2*nr ;
    for (j=(m-1)/2 ; j<nt-1 ; j++) {
        int ll = 2*j+1 ;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1
    }   // Fin de boucle sur phi    

//## Verif
    assert (tuu == tb->t + (np+1)*nt*nr) ;
        
    // base de developpement inchangee 
}

            //------------------
            // cas T_LEG_II --
            //----------------

void _lapang_t_leg_ii(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :     cos(phi)
    // -----
     
    for (j=0 ; j<nt-1 ; j++) {
    int ll = 2*j ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1

    if (np==1) {
    return ; 
    }

    // k = 1 : on saute
    // -----
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k = 2 :  sin(phi)
    // ------
    for (j=0 ; j<nt-1 ; j++) {
    int ll = 2*j ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1

    // 3 <= k <= np
    // ------------
    for (k=3 ; k<np+1 ; k++) {
    int m = (k%2 == 0) ? k-1 : k ;
    tuu  += (m+1)/2*nr ;
    for (j=(m+1)/2 ; j<nt-1 ; j++) {
        int ll = 2*j ;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    tuu  += nr ; // On saute j=nt-1
    }   // Fin de boucle sur phi    

//## Verif
    assert (tuu == tb->t + (np+1)*nt*nr) ;
        
    // base de developpement inchangee 
}

            //----------------
            // cas T_LEG_MP --
            //----------------

void _lapang_t_leg_mp(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    int np1 = ( np == 1 ) ? 1 : np+1 ; 
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :
     
    for (j=0 ; j<nt ; j++) {
    int ll = j ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta

    // On saute k = 1 : 
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k=2,...
    for (k=2 ; k<np1 ; k++) {
    int m = 2*(k/2);
    tuu  += m*nr ;
    for (j=m ; j<nt ; j++) {
        int ll = j ;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    }   // Fin de boucle sur phi    
        
    // base de developpement inchangee 
}
            //----------------
            // cas T_LEG_MI --
            //----------------

void _lapang_t_leg_mi(Mtbl_cf* mt, int l)
{

    Tbl* tb = mt->t[l] ;        // pt. sur tbl de travail
    
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    int k, j, i ; 
    // Pour le confort
    int nr = mt->get_mg()->get_nr(l) ;   // Nombre
    int nt = mt->get_mg()->get_nt(l) ;   // de points
    int np = mt->get_mg()->get_np(l) ;   //     physiques
    
    int np1 = ( np == 1 ) ? 1 : np+1 ; 
    
    double* tuu = tb->t ; 

    // k = 0  :
     
    for (j=0 ; j<nt ; j++) {
    int ll = j ;
    double xl = - ll*(ll+1) ;
    for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
    }   // Fin de boucle sur r
    tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta

    // On saute k = 1 : 
    tuu += nt*nr ; 
    
    // k=2,...
    for (k=2 ; k<np1 ; k++) {
    int m = 2*((k-1)/2) + 1;
    tuu  += m*nr ;
    for (j=m ; j<nt ; j++) {
        int ll = j ;
        double xl = - ll*(ll+1) ;
        for (i=0 ; i<nr ; i++) {
        tuu[i] *= xl ;
        }   // Fin de boucle sur r
        tuu  += nr ;
    }     // Fin de boucle sur theta
    }   // Fin de boucle sur phi    
        
    // base de developpement inchangee 
}

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