op_sx2.C

/*
 *   Copyright (c) 1999-2000 Jean-Alain Marck
 *   Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
 *   Copyright (c) 1999-2001 Philippe Grandclement
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 *
 */


char op_sx2_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Operators/op_sx2.C,v 1.2 2004/11/23 15:16:02 m_forot Exp $" ;

/* 
 * Ensemble des routines de base de division par rapport a x
 * (Utilisation interne)
 * 
 *  void _sx2_XXXX(Tbl * t, int & b)
 *  t   pointeur sur le Tbl d'entree-sortie
 *  b   base spectrale
 * On entend par sx2 l'operateur:
 *
 *  --   {f(x) - f(0) - x f'(0)}/x^2        dans le noyau (cas RARE)
 *  --   Id                 dans les coquilles (cas FIN)
 *  --   {f(x) - f(1) - (x-1) f'(1)}/(x-1)^2    dans la zone externe compactifiee 
 *                      (cas UNSURR) 
 *
 */

/*
 * $Id: op_sx2.C,v 1.2 2004/11/23 15:16:02 m_forot Exp $
 * $Log: op_sx2.C,v $
 * Revision 1.2  2004/11/23 15:16:02  m_forot
 *
 * Added the bases for the cases without any equatorial symmetry
 *  (T_COSSIN_C, T_COSSIN_S, T_LEG, R_CHEBPI_P, R_CHEBPI_I).
 *
 * Revision 1.1.1.1  2001/11/20 15:19:29  e_gourgoulhon
 * LORENE
 *
 * Revision 2.4  2000/09/07  12:51:34  phil
 * *** empty log message ***
 *
 * Revision 2.3  2000/02/24  16:43:06  eric
 * Initialisation a zero du tableau xo avant le calcul.
 *
 * Revision 2.2  1999/11/15  16:39:30  eric
 * Tbl::dim est desormais un Dim_tbl et non plus un Dim_tbl*.
 *
 *
 * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Operators/op_sx2.C,v 1.2 2004/11/23 15:16:02 m_forot Exp $
 *
 */


// Fichier includes
#include "tbl.h" 
#include "proto.h" 



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

void _sx2_pas_prevu(Tbl * tb, int& base) {
    cout << "sx pas prevu..." << endl ;
    cout << "Tbl: " << tb << " base: " << base << endl ;
    abort () ;
    exit(-1) ;
}

            //-------------
            // Identite ---
            //-------------

void _sx2_identite(Tbl* , int& ) {
    return ;
}

            //---------------
            // cas R_CHEBP --
            //--------------
void _sx2_r_chebp(Tbl* tb, int&)
    {
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    // Pour le confort
    int nr = (tb->dim).dim[0] ;     // Nombre
    int nt = (tb->dim).dim[1] ;     //   de points
    int np = (tb->dim).dim[2] ;     //      physiques REELS
    np = np - 2 ;           // Nombre de points physiques
    
    // pt. sur le tableau de double resultat
    double* xo = new double [tb->get_taille()];

    // Initialisation a zero :
    for (int i=0; i<tb->get_taille(); i++) {
    xo[i] = 0 ; 
    }
    
    // On y va...
    double* xi = tb->t ;
    double* xci = xi ;  // Pointeurs
    double* xco = xo ;  //  courants
    
    for (int k=0 ; k<np+1 ; k++) 
    if (k==1) {
        xci += nr*nt ;
        xco += nr*nt ;
        }
        
    else {
    for (int j=0 ; j<nt ; j++) {

        double somp, somn ;
        int sgn = 1 ;
        
        xco[nr-1] = 0 ;
        somp = 4 * sgn * (nr-1) * xci[nr-1] ;
        somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
        xco[nr-2] = somp - 2*(nr-2)*somn ;
        for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
        sgn = - sgn ;
        somp += 4 * (i+1) * sgn * xci[i+1] ;
        somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
        xco[i] = somp - 2*i * somn ;
        }   // Fin de la premiere boucle sur r
        for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
        xco[i] = -xco[i] ;
        }   // Fin de la deuxieme boucle sur r
        xco[0] *= .5 ;
        
        xci += nr ;
        xco += nr ;
    }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur phi
    
    // On remet les choses la ou il faut
    delete [] tb->t ;
    tb->t = xo ;
    
    // base de developpement
    // inchangee
}

            //----------------
            // cas R_CHEBI ---
            //----------------

void _sx2_r_chebi(Tbl* tb, int&)
{

    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    // Pour le confort
    int nr = (tb->dim).dim[0] ;     // Nombre
    int nt = (tb->dim).dim[1] ;     //   de points
    int np = (tb->dim).dim[2] ;     //      physiques REELS
    np = np - 2 ;           // Nombre de points physiques
    
    // pt. sur le tableau de double resultat
    double* xo = new double [tb->get_taille()];
     
    // Initialisation a zero :
    for (int i=0; i<tb->get_taille(); i++) {
    xo[i] = 0 ; 
    }
    
    // On y va...
    double* xi = tb->t ;
    double* xci = xi ;  // Pointeurs
    double* xco = xo ;  //  courants
    
    for (int k=0 ; k<np+1 ; k++) 
    if (k==1) {
        xci += nr*nt ;
        xco += nr*nt ;
        }
    else {
    for (int j=0 ; j<nt ; j++) {

        double somp, somn ;
        int sgn = 1 ;
        
        xco[nr-1] = 0 ;
        somp = 2 * sgn * (2*(nr-1)+1) * xci[nr-1] ;
        somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
        xco[nr-2] = somp - (2*(nr-2)+1)*somn ;
        for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
        sgn = - sgn ;
        somp += 2 * (2*(i+1)+1) * sgn * xci[i+1] ;
        somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
        xco[i] = somp - (2*i+1) * somn ;
        }   // Fin de la premiere boucle sur r
        for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
        xco[i] = -xco[i] ;
        }   // Fin de la deuxieme boucle sur r
        
        xci += nr ;
        xco += nr ;
    }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur phi
    
    // On remet les choses la ou il faut
    delete [] tb->t;
    tb->t = xo ;
    
    // base de developpement
    // inchangee
}

            //--------------------
            // cas R_CHEBPIM_P --
            //------------------

void _sx2_r_chebpim_p(Tbl* tb, int&)
{
  
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    // Pour le confort
    int nr = (tb->dim).dim[0] ;     // Nombre
    int nt = (tb->dim).dim[1] ;     //   de points
    int np = (tb->dim).dim[2] ;     //      physiques REELS
    np = np - 2 ;          
   
    // pt. sur le tableau de double resultat
    double* xo = new double [tb->get_taille()];
        
    // Initialisation a zero :
    for (int i=0; i<tb->get_taille(); i++) {
    xo[i] = 0 ; 
    }
    
    // On y va...
    double* xi = tb->t ;
    double* xci ;   // Pointeurs
    double* xco ;   //  courants
    int auxiliaire ;
    
    // Partie paire
    xci = xi ;
    xco = xo ;
    for (int k=0 ; k<np+1 ; k += 4) {
    auxiliaire = (k==np) ? 1 : 2 ; // evite de prendre le dernier coef
    for (int kmod=0 ; kmod<auxiliaire ; kmod++) {
    
        // On evite le coefficient de sin (0*phi)
    if ((k==0) && (kmod==1)) { 
        xco += nr*nt ;
        xci += nr*nt ;
        }
        
    else   
        for (int j=0 ; j<nt ; j++) {

        double somp, somn ;
        int sgn = 1 ;
        
        xco[nr-1] = 0 ;
        somp = 4 * sgn * (nr-1) * xci[nr-1] ;
        somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
        xco[nr-2] = somp - 2*(nr-2)*somn ;
        for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
            sgn = - sgn ;
            somp += 4 * (i+1) * sgn * xci[i+1] ;
            somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
            xco[i] = somp - 2*i * somn ;
        }   // Fin de la premiere boucle sur r
        for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
            xco[i] = -xco[i] ;
        }   // Fin de la deuxieme boucle sur r
        xco[0] *= .5 ;
        
        xci += nr ; // au
        xco += nr ; //  suivant
        }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur kmod
    xci += 2*nr*nt ;    // saute
    xco += 2*nr*nt ;    //  2 phis
    }   // Fin de la boucle sur phi

    // Partie impaire
    xci = xi + 2*nr*nt ;
    xco = xo + 2*nr*nt ;
    for (int k=2 ; k<np+1 ; k += 4) {
    
    auxiliaire = (k==np) ? 1 : 2 ; // evite de prendre le dernier coef
    for (int kmod=0 ; kmod<auxiliaire ; kmod++) {
        for (int j=0 ; j<nt ; j++) {

        double somp, somn ;
        int sgn = 1 ;
        
        xco[nr-1] = 0 ;
        somp = 2 * sgn * (2*(nr-1)+1) * xci[nr-1] ;
        somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
        xco[nr-2] = somp - (2*(nr-2)+1)*somn ;
        for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
            sgn = - sgn ;
            somp += 2 * (2*(i+1)+1) * sgn * xci[i+1] ;
            somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
            xco[i] = somp - (2*i+1) * somn ;
        }   // Fin de la premiere boucle sur r
        for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
            xco[i] = -xco[i] ;
        }   // Fin de la deuxieme boucle sur r
        
        xci += nr ;
        xco += nr ;
    }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur kmod
    xci += 2*nr*nt ;
    xco += 2*nr*nt ;
    }   // Fin de la boucle sur phi
    
    // On remet les choses la ou il faut
    delete [] tb->t ;
    tb->t = xo ;
    
    // base de developpement
    // inchangee
}


            //-------------------
            // cas R_CHEBPIM_I --
            //-------------------

void _sx2_r_chebpim_i(Tbl* tb, int&)
{

   // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    // Pour le confort
    int nr = (tb->dim).dim[0] ;     // Nombre
    int nt = (tb->dim).dim[1] ;     //   de points
    int np = (tb->dim).dim[2] ;     //      physiques REELS
    np = np - 2 ;          
   
    // pt. sur le tableau de double resultat
    double* xo = new double [tb->get_taille()];
        
    // Initialisation a zero :
    for (int i=0; i<tb->get_taille(); i++) {
    xo[i] = 0 ; 
    }
    
    // On y va...
    double* xi = tb->t ;
    double* xci ;   // Pointeurs
    double* xco ;   //  courants
    int auxiliaire ;
    
    // Partie impaire
    xci = xi ;
    xco = xo ;
    for (int k=0 ; k<np+1 ; k += 4) {
    
    auxiliaire = (k==np) ? 1 : 2 ; // evite de prendre le dernier coef
    for (int kmod=0 ; kmod<auxiliaire ; kmod++) {
        
        
        // On evite le sin (0*phi)
    
    if ((k==0) && (kmod == 1)) { 
        xco += nr*nt ;
        xci += nr*nt ;
        }
        
    else 
        for (int j=0 ; j<nt ; j++) {

        double somp, somn ;
        int sgn = 1 ;
        
        xco[nr-1] = 0 ;
        somp = 2 * sgn * (2*(nr-1)+1) * xci[nr-1] ;
        somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
        xco[nr-2] = somp - (2*(nr-2)+1)*somn ;
        for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
            sgn = - sgn ;
            somp += 2 * (2*(i+1)+1) * sgn * xci[i+1] ;
            somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
            xco[i] = somp - (2*i+1) * somn ;
        }   // Fin de la premiere boucle sur r
        for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
            xco[i] = -xco[i] ;
        }   // Fin de la deuxieme boucle sur r
        
        xci += nr ;
        xco += nr ;
        }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur kmod
    xci += 2*nr*nt ;
    xco += 2*nr*nt ;
    }   // Fin de la boucle sur phi

    // Partie paire
    xci = xi + 2*nr*nt ;
    xco = xo + 2*nr*nt ;
    for (int k=2 ; k<np+1 ; k += 4) {
    
    auxiliaire = (k==np) ? 1 : 2 ; // evite de prendre le dernier coef
    for (int kmod=0 ; kmod<auxiliaire ; kmod++) {
        for (int j=0 ; j<nt ; j++) {

        double somp, somn ;
        int sgn = 1 ;
        
        xco[nr-1] = 0 ;
        somp = 4 * sgn * (nr-1) * xci[nr-1] ;
        somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
        xco[nr-2] = somp - 2*(nr-2)*somn ;
        for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
            sgn = - sgn ;
            somp += 4 * (i+1) * sgn * xci[i+1] ;
            somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
            xco[i] = somp - 2*i * somn ;
        }   // Fin de la premiere boucle sur r
        for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
            xco[i] = -xco[i] ;
        }   // Fin de la deuxieme boucle sur r
        xco[0] *= .5 ;
        
        xci += nr ;
        xco += nr ;
    }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur kmod
    xci += 2*nr*nt ;
    xco += 2*nr*nt ;
    }   // Fin de la boucle sur phi
    
    // On remet les choses la ou il faut
    delete [] tb->t ;
    tb->t = xo ;
    
    // base de developpement
    // inchangee
}

            //---------------
            // cas R_CHEBU --
            //---------------

void _sx2_r_chebu(Tbl* tb, int&)
{
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    // Pour le confort
    int nr = (tb->dim).dim[0] ;     // Nombre
    int nt = (tb->dim).dim[1] ;     //   de points
    int np = (tb->dim).dim[2] ;     //      physiques REELS
    np = np - 2 ;          
      
    int ntnr = nt*nr ; 
    
    for (int k=0 ; k<np+1 ; k++) {
    if (k==1) continue ;    // On ne traite pas le coefficient de sin(0*phi) 
    for (int j=0 ; j<nt ; j++) {
    
        double* cf = tb->t + k*ntnr + j*nr ;
        sxm1_1d_cheb(nr, cf) ;  // 1ere division par (x-1)
        sxm1_1d_cheb(nr, cf) ;  // 2eme division par (x-1) 
        
    }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur phi
    
    // base de developpement
    // inchangee
}

            //---------------
            // cas R_CHEBPI_P --
            //--------------
void _sx2_r_chebpi_p(Tbl* tb, int&)
    {
    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    // Pour le confort
    int nr = (tb->dim).dim[0] ;     // Nombre
    int nt = (tb->dim).dim[1] ;     //   de points
    int np = (tb->dim).dim[2] ;     //      physiques REELS
    np = np - 2 ;           // Nombre de points physiques
    
    // pt. sur le tableau de double resultat
    double* xo = new double [tb->get_taille()];

    // Initialisation a zero :
    for (int i=0; i<tb->get_taille(); i++) {
    xo[i] = 0 ; 
    }
    
    // On y va...
    double* xi = tb->t ;
    double* xci = xi ;  // Pointeurs
    double* xco = xo ;  //  courants
    
    for (int k=0 ; k<np+1 ; k++) 
    if (k==1) {
        xci += nr*nt ;
        xco += nr*nt ;
        }
        
    else {
    for (int j=0 ; j<nt ; j++) {
        int l = j%2 ;
        if(l==0){
          double somp, somn ;
          int sgn = 1 ;
          
          xco[nr-1] = 0 ;
          somp = 4 * sgn * (nr-1) * xci[nr-1] ;
          somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
          xco[nr-2] = somp - 2*(nr-2)*somn ;
          for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
        sgn = - sgn ;
        somp += 4 * (i+1) * sgn * xci[i+1] ;
        somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
        xco[i] = somp - 2*i * somn ;
          } // Fin de la premiere boucle sur r
          for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
        xco[i] = -xco[i] ;
          } // Fin de la deuxieme boucle sur r
          xco[0] *= .5 ;
        } else {
          double somp, somn ;
          int sgn = 1 ;
          
          xco[nr-1] = 0 ;
          somp = 2 * sgn * (2*(nr-1)+1) * xci[nr-1] ;
          somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
          xco[nr-2] = somp - (2*(nr-2)+1)*somn ;
          for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
        sgn = - sgn ;
        somp += 2 * (2*(i+1)+1) * sgn * xci[i+1] ;
        somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
        xco[i] = somp - (2*i+1) * somn ;
          } // Fin de la premiere boucle sur r
          for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
        xco[i] = -xco[i] ;
          } // Fin de la deuxieme boucle sur r
        }
        xci += nr ;
        xco += nr ;
    }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur phi
    
    // On remet les choses la ou il faut
    delete [] tb->t ;
    tb->t = xo ;
    
    // base de developpement
    // inchangee
}

            //----------------
            // cas R_CHEBPI_I ---
            //----------------

void _sx2_r_chebpi_i(Tbl* tb, int&)
{

    // Peut-etre rien a faire ?
    if (tb->get_etat() == ETATZERO) {
    return ;
    }
    
    // Pour le confort
    int nr = (tb->dim).dim[0] ;     // Nombre
    int nt = (tb->dim).dim[1] ;     //   de points
    int np = (tb->dim).dim[2] ;     //      physiques REELS
    np = np - 2 ;           // Nombre de points physiques
    
    // pt. sur le tableau de double resultat
    double* xo = new double [tb->get_taille()];
     
    // Initialisation a zero :
    for (int i=0; i<tb->get_taille(); i++) {
    xo[i] = 0 ; 
    }
    
    // On y va...
    double* xi = tb->t ;
    double* xci = xi ;  // Pointeurs
    double* xco = xo ;  //  courants
    
    for (int k=0 ; k<np+1 ; k++) 
    if (k==1) {
        xci += nr*nt ;
        xco += nr*nt ;
        }
    else {
    for (int j=0 ; j<nt ; j++) {
        int l = j%2 ;
        if(l==1){
          double somp, somn ;
          int sgn = 1 ;
          
          xco[nr-1] = 0 ;
          somp = 4 * sgn * (nr-1) * xci[nr-1] ;
          somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
          xco[nr-2] = somp - 2*(nr-2)*somn ;
          for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
        sgn = - sgn ;
        somp += 4 * (i+1) * sgn * xci[i+1] ;
        somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
        xco[i] = somp - 2*i * somn ;
          } // Fin de la premiere boucle sur r
          for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
        xco[i] = -xco[i] ;
          } // Fin de la deuxieme boucle sur r
          xco[0] *= .5 ;
        } else {
          double somp, somn ;
          int sgn = 1 ;
          
          xco[nr-1] = 0 ;
          somp = 2 * sgn * (2*(nr-1)+1) * xci[nr-1] ;
          somn = 2 * sgn * xci[nr-1] ;
          xco[nr-2] = somp - (2*(nr-2)+1)*somn ;
          for (int i = nr-3 ; i >= 0 ; i-- ) {
        sgn = - sgn ;
        somp += 2 * (2*(i+1)+1) * sgn * xci[i+1] ;
        somn += 2 * sgn * xci[i+1] ;
        xco[i] = somp - (2*i+1) * somn ;
          } // Fin de la premiere boucle sur r
          for (int i=0 ; i<nr ; i+=2) {
        xco[i] = -xco[i] ;
          } // Fin de la deuxieme boucle sur r
        }
        xci += nr ;
        xco += nr ;
    }   // Fin de la boucle sur theta
    }   // Fin de la boucle sur phi
    
    // On remet les choses la ou il faut
    delete [] tb->t;
    tb->t = xo ;
    
    // base de developpement
    // inchangee
}

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