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00022
00023
00024 char poisson_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/PDE/poisson.C,v 1.6 2007/12/13 15:48:46 jl_cornou Exp $" ;
00025
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00137 #include <stdlib.h>
00138 #include <math.h>
00139
00140
00141 #include "matrice.h"
00142 #include "map.h"
00143 #include "proto.h"
00144 #include "type_parite.h"
00145
00146
00147
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00149
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00151
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00166
00167
00168 Mtbl_cf sol_poisson(const Map_af& mapping, const Mtbl_cf& source, int dzpuis,
00169 bool match)
00170 {
00171
00172
00173 int nz = source.get_mg()->get_nzone() ;
00174 assert (nz>1) ;
00175 assert ((source.get_mg()->get_type_r(0) == RARE) || (source.get_mg()->get_type_r(0) == FINJAC)) ;
00176 assert (source.get_mg()->get_type_r(nz-1) == UNSURR) ;
00177 for (int l=1 ; l<nz-1 ; l++)
00178 assert(source.get_mg()->get_type_r(l) == FIN) ;
00179
00180 assert ((dzpuis==4) || (dzpuis==2) || (dzpuis==3) || (dzpuis==5)) ;
00181 assert ((!match) || (dzpuis != 5)) ;
00182
00183
00184 const Base_val& base = source.base ;
00185
00186
00187
00188 int nr, nt, np ;
00189 int base_r ;
00190 double alpha, beta, echelle ;
00191 int l_quant, m_quant;
00192
00193
00194 Tbl *so = 0x0 ;
00195 Tbl *sol_hom = 0x0 ;
00196 Tbl *sol_part = 0x0 ;
00197 Matrice *operateur = 0x0 ;
00198 Matrice *nondege = 0x0 ;
00199
00200
00201
00202 Mtbl_cf solution_part(source.get_mg(), base) ;
00203 Mtbl_cf solution_hom_un(source.get_mg(), base) ;
00204 Mtbl_cf solution_hom_deux(source.get_mg(), base) ;
00205 Mtbl_cf resultat(source.get_mg(), base) ;
00206
00207 solution_part.set_etat_qcq() ;
00208 solution_hom_un.set_etat_qcq() ;
00209 solution_hom_deux.set_etat_qcq() ;
00210 resultat.annule_hard() ;
00211 for (int l=0 ; l<nz ; l++) {
00212 solution_part.t[l]->set_etat_qcq() ;
00213 solution_hom_un.t[l]->set_etat_qcq() ;
00214 solution_hom_deux.t[l]->set_etat_qcq() ;
00215 }
00216
00217 int np_max, nt_max ;
00218
00219
00220
00221
00222
00223 nr = source.get_mg()->get_nr(0) ;
00224 nt = source.get_mg()->get_nt(0) ;
00225 np = source.get_mg()->get_np(0) ;
00226
00227 nt_max = nt ;
00228 np_max = np ;
00229
00230 alpha = mapping.get_alpha()[0] ;
00231 beta = mapping.get_beta()[0] ;
00232
00233 for (int k=0 ; k<np+1 ; k++)
00234 for (int j=0 ; j<nt ; j++)
00235 if (nullite_plm(j, nt, k, np, base) == 1)
00236 {
00237
00238 donne_lm(nz, 0, j, k, base, m_quant, l_quant, base_r) ;
00239
00240
00241 operateur = new Matrice(laplacien_mat(nr, l_quant, 0., 0, base_r)) ;
00242 (*operateur) = combinaison(*operateur, l_quant, 0., 0, base_r) ;
00243
00244
00245 nondege = new Matrice(prepa_nondege(*operateur, l_quant, 0., 0, base_r)) ;
00246
00247 if (match) {
00248
00249 sol_hom = new Tbl(solh(nr, l_quant, 0., base_r)) ;
00250 }
00251
00252
00253 so = new Tbl(nr) ;
00254 so->set_etat_qcq() ;
00255 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00256 so->set(i) = source(0, k, j, i) ;
00257
00258 sol_part = new Tbl(solp(*operateur, *nondege, alpha, beta,
00259 *so, 0, base_r)) ;
00260
00261
00262
00263 for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
00264 solution_part.set(0, k, j, i) = (*sol_part)(i) ;
00265 if (match) {
00266 if (base_r == R_JACO02) {
00267 solution_hom_un.set(0, k, j, i) = (*sol_hom)(0, i) ;
00268 solution_hom_deux.set(0, k, j, i) = (*sol_hom)(1, i) ;
00269 }
00270 else {
00271 solution_hom_un.set(0, k, j, i) = (*sol_hom)(i) ;
00272 solution_hom_deux.set(0, k, j, i) = 0. ;
00273 }
00274 }
00275 }
00276
00277
00278
00279 delete operateur ;
00280 delete nondege ;
00281 delete so ;
00282 if (match) delete sol_hom ;
00283 delete sol_part ;
00284 }
00285
00286
00287
00288
00289
00290
00291 nr = source.get_mg()->get_nr(nz-1) ;
00292 nt = source.get_mg()->get_nt(nz-1) ;
00293 np = source.get_mg()->get_np(nz-1) ;
00294
00295 if (np > np_max) np_max = np ;
00296 if (nt > nt_max) nt_max = nt ;
00297
00298 alpha = mapping.get_alpha()[nz-1] ;
00299 beta = mapping.get_beta()[nz-1] ;
00300
00301 for (int k=0 ; k<np+1 ; k++)
00302 for (int j=0 ; j<nt ; j++)
00303 if (nullite_plm(j, nt, k, np, base) == 1)
00304 {
00305
00306
00307 donne_lm(nz, nz-1, j, k, base, m_quant, l_quant, base_r) ;
00308
00309
00310 operateur = new Matrice(laplacien_mat(nr, l_quant, 0., dzpuis,
00311 base_r)) ;
00312 (*operateur) = combinaison(*operateur, l_quant, 0., dzpuis, base_r) ;
00313
00314 nondege = new Matrice(prepa_nondege(*operateur, l_quant, 0.,
00315 dzpuis, base_r)) ;
00316
00317 if (match)
00318 sol_hom = new Tbl(solh(nr, l_quant, 0., base_r)) ;
00319
00320
00321 so = new Tbl(nr) ;
00322 so->set_etat_qcq() ;
00323 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00324 so->set(i) = source(nz-1, k, j, i) ;
00325 sol_part = new Tbl(solp(*operateur, *nondege, alpha, beta,
00326 *so, dzpuis, base_r)) ;
00327
00328
00329 for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
00330 solution_part.set(nz-1, k, j, i) = (*sol_part)(i) ;
00331 if (match) {
00332 solution_hom_un.set(nz-1, k, j, i) = (*sol_hom)(i) ;
00333 solution_hom_deux.set(nz-1, k, j, i) = 0. ;
00334 }
00335 }
00336
00337 delete operateur ;
00338 delete nondege ;
00339 delete so ;
00340 if (match) delete sol_hom ;
00341 delete sol_part ;
00342 }
00343
00344
00345
00346
00347
00348 for (int zone=1 ; zone<nz-1 ; zone++) {
00349 nr = source.get_mg()->get_nr(zone) ;
00350 nt = source.get_mg()->get_nt(zone) ;
00351 np = source.get_mg()->get_np(zone) ;
00352
00353 if (np > np_max) np_max = np ;
00354 if (nt > nt_max) nt_max = nt ;
00355
00356 alpha = mapping.get_alpha()[zone] ;
00357 beta = mapping.get_beta()[zone] ;
00358
00359 for (int k=0 ; k<np+1 ; k++)
00360 for (int j=0 ; j<nt ; j++)
00361 if (nullite_plm(j, nt, k, np, base) == 1)
00362 {
00363
00364 donne_lm(nz, zone, j, k, base, m_quant, l_quant, base_r) ;
00365
00366
00367 operateur = new Matrice(laplacien_mat
00368 (nr, l_quant, beta/alpha, 0, base_r)) ;
00369
00370 (*operateur) = combinaison(*operateur, l_quant, beta/alpha, 0,
00371 base_r) ;
00372
00373
00374 nondege = new Matrice(prepa_nondege(*operateur, l_quant,
00375 beta/alpha, 0, base_r)) ;
00376 if (match) {
00377
00378 sol_hom = new Tbl(solh(nr, l_quant, beta/alpha, base_r)) ;
00379 }
00380
00381
00382 so = new Tbl(nr) ;
00383 so->set_etat_qcq() ;
00384 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00385 so->set(i) = source(zone, k, j, i) ;
00386
00387 sol_part = new Tbl (solp(*operateur, *nondege, alpha,
00388 beta, *so, 0, base_r)) ;
00389
00390
00391
00392 for (int i=0 ; i<nr ; i++) {
00393 solution_part.set(zone, k, j, i) = (*sol_part)(i) ;
00394 if (match) {
00395 solution_hom_un.set(zone, k, j, i) = (*sol_hom)(0, i) ;
00396 solution_hom_deux.set(zone, k, j, i) = (*sol_hom)(1, i) ;
00397 }
00398 }
00399
00400
00401 delete operateur ;
00402 delete nondege ;
00403 delete so ;
00404 if (match) delete sol_hom ;
00405 delete sol_part ;
00406 }
00407 }
00408
00409
00410 if (match) {
00411
00412
00413
00414
00415
00416
00417 int * indic = new int [nz] ;
00418 int taille ;
00419 Tbl *sec_membre ;
00420 Matrice *systeme ;
00421
00422
00423 int ligne ;
00424 int colonne ;
00425
00426
00427 int sup ;
00428 int inf ;
00429 int sup_new, inf_new ;
00430
00431
00432 for (int k=0 ; k<np_max+1 ; k++)
00433 for (int j=0 ; j<nt_max ; j++)
00434 if (nullite_plm(j, nt_max, k, np_max, base) == 1) {
00435
00436 ligne = 0 ;
00437 colonne = 0 ;
00438 sup = 0 ;
00439 inf = 0 ;
00440
00441 for (int zone=0 ; zone<nz ; zone++)
00442 indic[zone] = nullite_plm(j, source.get_mg()->get_nt(zone),
00443 k, source.get_mg()->get_np(zone), base);
00444
00445
00446 taille = indic[nz-1]+indic[0] ;
00447 for (int zone=1 ; zone<nz-1 ; zone++)
00448 taille+=2*indic[zone] ;
00449
00450
00451
00452
00453 if (taille != 0) {
00454
00455 sec_membre = new Tbl(taille) ;
00456 sec_membre->set_etat_qcq() ;
00457 for (int l=0 ; l<taille ; l++)
00458 sec_membre->set(l) = 0 ;
00459
00460 systeme = new Matrice(taille, taille) ;
00461 systeme->set_etat_qcq() ;
00462 for (int l=0 ; l<taille ; l++)
00463 for (int c=0 ; c<taille ; c++)
00464 systeme->set(l, c) = 0 ;
00465
00466
00467
00468
00469
00470 donne_lm (nz, 0, j, k, base, m_quant, l_quant, base_r) ;
00471
00472
00473
00474
00475
00476
00477 if (indic[0] == 1) {
00478 nr = source.get_mg()->get_nr(0) ;
00479
00480 alpha = mapping.get_alpha()[0] ;
00481
00482 systeme->set(ligne, colonne) = 1. ;
00483
00484 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00485 sec_membre->set(ligne) -= solution_part(0, k, j, i) ;
00486
00487 ligne++ ;
00488
00489
00490
00491
00492
00493
00494
00495 if (indic[1] == 1) {
00496
00497 systeme->set(ligne, colonne) = 1./alpha*l_quant ;
00498
00499
00500 if (base_r == R_CHEBP)
00501
00502 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00503 sec_membre->set(ligne) -=
00504 4*i*i/alpha
00505 *solution_part(0, k, j, i) ;
00506 else
00507
00508 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00509 sec_membre->set(ligne) -=
00510 (2*i+1)*(2*i+1)/alpha
00511 *solution_part(0, k, j, i) ;
00512
00513
00514 inf = 1 ;
00515 }
00516 colonne++ ;
00517 }
00518
00519
00520
00521
00522
00523 for (int zone=1 ; zone<nz-1 ; zone++)
00524 if (indic[zone] == 1) {
00525
00526 nr = source.get_mg()->get_nr(zone) ;
00527 alpha = mapping.get_alpha()[zone] ;
00528 echelle = mapping.get_beta()[zone]/alpha ;
00529
00530
00531 if (indic[zone-1] == 1) ligne -- ;
00532
00533
00534 systeme->set(ligne, colonne) =
00535 -pow(echelle-1, double(l_quant)) ;
00536
00537
00538 systeme->set(ligne, colonne+1) =
00539 -1/pow(echelle-1, double(l_quant+1)) ;
00540
00541
00542 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00543 if (i%2 == 0)
00544 sec_membre->set(ligne) += solution_part(zone, k, j, i) ;
00545 else sec_membre->set(ligne) -= solution_part(zone, k, j, i) ;
00546
00547
00548 sup_new = colonne+1-ligne ;
00549 if (sup_new > sup) sup = sup_new ;
00550
00551 ligne++ ;
00552
00553
00554
00555
00556 if (indic[zone-1] == 1) {
00557
00558 systeme->set(ligne, colonne) =
00559 -l_quant*pow(echelle-1, double(l_quant-1))/alpha ;
00560
00561 systeme->set(ligne, colonne+1) =
00562 (l_quant+1)/pow(echelle-1, double(l_quant+2))/alpha ;
00563
00564
00565
00566
00567 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00568 if (i%2 == 0)
00569 sec_membre->set(ligne) -=
00570 i*i/alpha*solution_part(zone, k, j, i) ;
00571 else
00572 sec_membre->set(ligne) +=
00573 i*i/alpha*solution_part(zone, k, j, i) ;
00574
00575
00576 sup_new = colonne+1-ligne ;
00577 if (sup_new > sup) sup = sup_new ;
00578
00579 ligne++ ;
00580 }
00581
00582
00583
00584 systeme->set(ligne, colonne) =
00585 pow(echelle+1, double(l_quant)) ;
00586
00587
00588 systeme->set(ligne, colonne+1) =
00589 1/pow(echelle+1, double(l_quant+1)) ;
00590
00591
00592 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00593 sec_membre->set(ligne) -= solution_part(zone, k, j, i) ;
00594
00595
00596 inf_new = ligne-colonne ;
00597 if (inf_new > inf) inf = inf_new ;
00598
00599 ligne ++ ;
00600
00601
00602
00603 if (indic[zone+1] == 1) {
00604
00605
00606 systeme->set(ligne, colonne) =
00607 l_quant*pow(echelle+1, double(l_quant-1))/alpha ;
00608
00609
00610 systeme->set(ligne, colonne+1) =
00611 -(l_quant+1)/pow(echelle+1, double(l_quant+2))/alpha ;
00612
00613
00614 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00615 sec_membre->set(ligne) -=
00616 i*i/alpha*solution_part(zone, k, j, i) ;
00617
00618
00619 inf_new = ligne-colonne ;
00620 if (inf_new > inf) inf = inf_new ;
00621
00622 }
00623 colonne += 2 ;
00624 }
00625
00626
00627
00628
00629
00630
00631 if (indic[nz-1] == 1) {
00632
00633 nr = source.get_mg()->get_nr(nz-1) ;
00634
00635
00636 alpha = mapping.get_alpha()[nz-1] ;
00637
00638 if (indic[nz-2] == 1) ligne -- ;
00639
00640
00641 systeme->set(ligne, colonne) = -pow(-2, double(l_quant+1)) ;
00642
00643 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00644 if (i%2 == 0)
00645 sec_membre->set(ligne) += solution_part(nz-1, k, j, i) ;
00646 else sec_membre->set(ligne) -= solution_part(nz-1, k, j, i) ;
00647
00648
00649 if (indic[nz-2] == 1) {
00650
00651
00652 systeme->set(ligne+1, colonne) =
00653 alpha*(l_quant+1)*pow(-2., double(l_quant+2)) ;
00654
00655
00656 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00657 if (i%2 == 0)
00658 sec_membre->set(ligne+1) -=
00659 -4*alpha*i*i*solution_part(nz-1, k, j, i) ;
00660 else
00661 sec_membre->set(ligne+1) +=
00662 -4*alpha*i*i*solution_part(nz-1, k, j, i) ;
00663
00664
00665 if (sup == 0) sup = 1 ;
00666 }
00667 }
00668
00669
00670
00671
00672
00673 systeme->set_band(sup, inf) ;
00674 systeme->set_lu() ;
00675
00676 Tbl facteurs(systeme->inverse(*sec_membre)) ;
00677 int conte = 0 ;
00678
00679
00680
00681
00682 if (indic[0] == 1) {
00683 nr = source.get_mg()->get_nr(0) ;
00684 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00685 resultat.set(0, k, j, i) = solution_part(0, k, j, i)
00686 +facteurs(conte)*solution_hom_un(0, k, j, i) ;
00687 conte++ ;
00688 }
00689
00690
00691 for (int zone=1 ; zone<nz-1 ; zone++)
00692 if (indic[zone] == 1) {
00693 nr = source.get_mg()->get_nr(zone) ;
00694 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00695 resultat.set(zone, k, j, i) =
00696 solution_part(zone, k, j, i)
00697 +facteurs(conte)*solution_hom_un(zone, k, j, i)
00698 +facteurs(conte+1)*solution_hom_deux(zone, k, j, i) ;
00699 conte+=2 ;
00700 }
00701
00702
00703 if (indic[nz-1] == 1) {
00704 nr = source.get_mg()->get_nr(nz-1) ;
00705 for (int i=0 ; i<nr ; i++)
00706 resultat.set(nz-1, k, j, i) =
00707 solution_part(nz-1, k, j, i)
00708 +facteurs(conte)*solution_hom_un(nz-1, k, j, i) ;
00709 }
00710 delete sec_membre ;
00711 delete systeme ;
00712 }
00713
00714 }
00715
00716 delete [] indic ;
00717
00718 }
00719 else {
00720
00721 for (int zone = 0; zone < nz; zone++)
00722 for (int k=0 ; k<source.get_mg()->get_np(zone)+1 ; k++)
00723 for (int j=0 ; j<source.get_mg()->get_nt(zone) ; j++)
00724 if (nullite_plm(j,source.get_mg()->get_nt(zone) ,
00725 k, source.get_mg()->get_np(zone), base) == 1)
00726 for (int i=0; i<source.get_mg()->get_nr(zone); i++)
00727 resultat.set(zone, k, j, i) = solution_part(zone, k, j, i) ;
00728
00729 }
00730
00731 return resultat;
00732 }