LORENE
mat_legmp_cos.C
1 /*
2  * Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
3  * 2009 Jerome Novak
4  *
5  * This file is part of LORENE.
6  *
7  * LORENE is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * LORENE is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with LORENE; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
20  *
21  */
22 
23 
24 char mat_legmp_cos_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/mat_legmp_cos.C,v 1.3 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $" ;
25 
26 
27 /*
28  * Fournit la matrice de passage pour la transformation des coefficients du
29  * developpement en fonctions associees de Legendre
30  * P_l^m(cos(theta)) avec m pair dans les coefficients du developpement
31  * en cos(j*theta).
32  *
33  * Cette routine n'effectue le calcul de la matrice que si celui-ci n'a pas
34  * deja ete fait, sinon elle renvoie le pointeur sur une valeur precedemment
35  * calculee.
36  *
37  * Entree:
38  * -------
39  * int np : Nombre de degres de liberte en phi
40  * int nt : Nombre de degres de liberte en theta
41  *
42  * Sortie (valeur de retour) :
43  * ---------------------------
44  * double* mat_lemp_cos : pointeur sur le tableau contenant l'ensemble
45  * (pour les np/2+1 valeurs de m: m=0,2,...,np)) des
46  * matrices de passage.
47  * La dimension du tableau est (np/2+1)*nt^2
48  * Le stokage est le suivant:
49  *
50  * mat_legpp_cosp[ nt*nt* m/2 + nt*j + l] = B_{mjl}
51  *
52  * ou B_{mjl} (m pair) est defini par
53  *
54  * P_l^m( cos(theta) ) = som_{j=0}^{nt-1} B_{mjl} cos(j*theta)
55  *
56  * ou P_n^m(x) represente la fonction de Legendre associee de degre n et
57  * d'ordre m normalisee de facon a ce que
58  *
59  * int_0^pi [ P_n^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
60  *
61  *
62  */
63 
64 /*
65  * $Id: mat_legmp_cos.C,v 1.3 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $
66  * $Log: mat_legmp_cos.C,v $
67  * Revision 1.3 2014/10/13 08:53:14 j_novak
68  * Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
69  *
70  * Revision 1.2 2014/10/06 15:16:03 j_novak
71  * Modified #include directives to use c++ syntax.
72  *
73  * Revision 1.1 2009/10/13 13:49:36 j_novak
74  * New base T_LEG_MP.
75  *
76  *
77  * $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/mat_legmp_cos.C,v 1.3 2014/10/13 08:53:14 j_novak Exp $
78  *
79  */
80 
81 
82 // headers du C
83 #include <cstdlib>
84 #include <cmath>
85 
86 // Prototypage
87 #include "headcpp.h"
88 #include "proto.h"
89 
90 namespace Lorene {
91 //******************************************************************************
92 
93 double* mat_legmp_cos(int np, int nt) {
94 
95 #define NMAX 30 // Nombre maximun de couples(np,nt) differents
96  static double* tab[NMAX] ; // Tableau des pointeurs sur les tableaux
97  static int nb_dejafait = 0 ; // Nombre de tableaux deja initialises
98  static int np_dejafait[NMAX] ; // Valeurs de np pour lesquelles le
99  // calcul a deja ete fait
100  static int nt_dejafait[NMAX] ; // Valeurs de np pour lesquelles le
101  // calcul a deja ete fait
102 
103  int i, indice, j, j2, m, l ;
104 
105 // Les matrices B_{mjl} pour ce couple (np,nt) ont-elles deja ete calculees ?
106 
107  indice = -1 ;
108  for ( i=0 ; i < nb_dejafait ; i++ ) {
109  if ( (np_dejafait[i] == np) && (nt_dejafait[i] == nt) ) indice = i ;
110  }
111 
112 
113 // Si le calcul n'a pas deja ete fait, il faut le faire :
114  if (indice == -1) {
115  if ( nb_dejafait >= NMAX ) {
116  cout << "mat_legpp_cosp: nb_dejafait >= NMAX : "
117  << nb_dejafait << " <-> " << NMAX << endl ;
118  abort () ;
119  exit(-1) ;
120  }
121  indice = nb_dejafait ;
122  nb_dejafait++ ;
123  np_dejafait[indice] = np ;
124  nt_dejafait[indice] = nt ;
125 
126  tab[indice] = new double[(np/2+1)*nt*nt] ; //(double *) malloc( sizeof(double) * (np/2+1)*nt*nt ) ;
127 
128 //-----------------------
129 // Preparation du calcul
130 //-----------------------
131 
132 // Sur-echantillonnage :
133  int nt2 = 2*nt - 1 ;
134 
135  int deg[3] ;
136  deg[0] = 1 ;
137  deg[1] = nt2 ;
138  deg[2] = 1 ;
139 
140 // Tableaux de travail
141  double* yy = new double[nt2] ;//(double*)( malloc( nt2*sizeof(double) ) ) ;
142 
143 
144 //-------------------
145 // Boucle sur m
146 //-------------------
147 
148  int m_max = np ;
149  if (np == 1) m_max = 0 ;
150 
151  for (m=0; m <= m_max ; m+=2) {
152 
153 // Recherche des fonctions de Legendre associees d'ordre m :
154 
155  double* leg = legendre_norm(m, nt) ;
156 
157  for (l=m; l<nt; l++) { // boucle sur les P_l^m
158 
159  int parite = 1 - 2*((l-m)%2) ; // parite du P_l^m par rapport au plan theta=pi/2
160 
161  for (j2=0; j2<nt; j2++) {
162  yy[j2] = leg[nt2* (l-m) + 2*j2] ;
163  }
164 
165  for (j2=nt; j2<nt2; j2++) {
166  yy[j2] = parite * leg[nt2* (l-m) + 2*nt2 -2 - 2*j2] ;
167  }
168 
169 //....... transformation en cos(j*theta) :
170 
171  cftcos(deg, deg, yy, deg, yy) ;
172 
173 //....... le resultat fournit les elements de matrice :
174  for (j=0; j<nt; j++) {
175  tab[indice][ nt*nt* m/2 + nt*j + l] = yy[j] ;
176  }
177 
178  } // fin de la boucle sur l (indice de P_l^m)
179 
180  delete [] leg ;
181 
182  } // fin de la boucle sur m
183 
184 // Liberation espace memoire
185 // -------------------------
186 
187  delete [] yy ;
188 
189  } // fin du cas ou le calcul etait necessaire
190 
191  return tab[indice] ;
192 
193 }
194 
195 
196 }
Lorene prototypes.
Definition: app_hor.h:64