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/*
* Copyright (c) 1999-2001 Eric Gourgoulhon
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* it under the terms of the GNU General Public License as published by
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* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
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* along with LORENE; if not, write to the Free Software
* Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
*
*/
char chb_legpi_sini_C[] = "$Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legpi_sini.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $" ;
/*
* Calcule les coefficients du developpement (suivant theta)
* en sin((2j+1) theta)
* a partir des coefficients du developpement en fonctions
* associees de Legendre P_l^m(cos(theta)) (l impair et m impair)
* pour une une fonction 3-D symetrique par rapport au plan equatorial
* z = 0 et antisymetrique par le retournement (x, y, z) --> (-x, -y, z).
*
* Entree:
* -------
* const int* deg : tableau du nombre effectif de degres de liberte dans chacune
* des 3 dimensions:
* deg[0] = np : nombre de points de collocation en phi
* deg[1] = nt : nombre de points de collocation en theta
* deg[2] = nr : nombre de points de collocation en r
*
* const double* cfi : tableau des coefficients a_j du develop. en fonctions de
* Legendre associees P_n^m:
*
* f(theta) =
* som_{l=(m-1)/2}^{nt-2} a_j P_{2j+1}^m( cos(theta) )
*
* (m impair)
*
* ou P_l^m(x) represente la fonction de Legendre associee
* de degre l et d'ordre m normalisee de facon a ce que
*
* int_0^pi [ P_l^m(cos(theta)) ]^2 sin(theta) dtheta = 1
*
* L'espace memoire correspondant au pointeur cfi doit etre
* nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
* l'appel a la routine.
* Le coefficient a_j (0 <= j <= nt-1) doit etre stoke dans le
* tableau cfi comme suit
* a_j = cfi[ nr*nt* k + i + nr* j ]
* ou k et i sont les indices correspondant a phi et r
* respectivement: m = 2 (k/2).
* NB: pour j<(m-1)/2, a_j = 0
*
* Sortie:
* -------
* double* cfo : tableau des coefficients c_j du develop. en sin definis
* comme suit (a r et phi fixes) :
*
* f(theta) = som_{j=0}^{nt-2} c_j sin( (2j+1) theta )
*
* L'espace memoire correspondant au pointeur cfo doit etre
* nr*nt*(np+2) et doit avoir ete alloue avant
* l'appel a la routine.
* Le coefficient c_j (0 <= j <= nt-1) est stoke dans le
* tableau cfo comme suit
* c_j = cfo[ nr*nt* k + i + nr* j ]
* ou k et i sont les indices correspondant a
* phi et r respectivement.
* NB: c_{nt-1} = 0.
*
*
* NB:
* ---
* Il n'est pas possible d'avoir le pointeur cfo egal a cfi.
*/
/*
* $Id: chb_legpi_sini.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $
* $Log: chb_legpi_sini.C,v $
* Revision 1.6 2014/10/13 08:53:11 j_novak
* Lorene classes and functions now belong to the namespace Lorene.
*
* Revision 1.5 2014/10/06 15:16:00 j_novak
* Modified #include directives to use c++ syntax.
*
* Revision 1.4 2005/02/18 13:14:11 j_novak
* Changing of malloc/free to new/delete + suppression of some unused variables
* (trying to avoid compilation warnings).
*
* Revision 1.3 2003/01/31 10:31:23 e_gourgoulhon
* Suppressed the directive #include <malloc.h> for malloc is defined
* in <stdlib.h>
*
* Revision 1.2 2002/10/16 14:36:52 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 2.1 2000/11/14 15:12:11 eric
* Traitement du cas np=1
*
* Revision 2.0 2000/09/29 16:07:35 eric
* *** empty log message ***
*
*
* $Header: /cvsroot/Lorene/C++/Source/Non_class_members/Coef/chb_legpi_sini.C,v 1.6 2014/10/13 08:53:11 j_novak Exp $
*
*/
// headers du C
#include <cstdlib>
#include <cassert>
// Headers Lorene
#include "headcpp.h"
#include "proto.h"
namespace Lorene {
//******************************************************************************
void chb_legpi_sini(const int* deg , const double* cfi, double* cfo) {
int k2, l, j, i, m ;
// Nombres de degres de liberte en phi et theta :
int np = deg[0] ;
int nt = deg[1] ;
int nr = deg[2] ;
assert(np < 4*nt) ;
assert( cfi != cfo ) ;
// Tableau de travail
double* som = new double[nr] ;
// Recherche de la matrice de passage Legendre --> cos/sin
double* bb = mat_legpi_sini(np, nt) ;
// Increment en m pour la matrice bb :
int mbb = nt * nt ;
// Pointeurs de travail :
double* resu = cfo ;
const double* cc = cfi ;
// Increment en phi :
int ntnr = nt * nr ;
// Indice courant en phi :
int k = 0 ;
// Cas k=0 (m=1 : cos(phi))
// ------------------------
// Boucle sur l'indice j du developpement en sin( (2j+1) theta)
for (j=0; j<nt-1; j++) {
// ... produit matriciel (parallelise sur r)
for (i=0; i<nr; i++) {
som[i] = 0 ;
}
for (l=0; l<nt-1; l++) {
double bmjl = bb[nt*j + l] ;
for (i=0; i<nr; i++) {
som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
}
}
for (i=0; i<nr; i++) {
*resu = som[i] ;
resu++ ;
}
} // fin de la boucle sur j
// Dernier coef en j=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
for (i=0; i<nr; i++) {
*resu = 0 ;
resu++ ;
}
// Special case np=1 (axisymmetry)
// -------------------------------
if (np==1) {
for (i=0; i<2*ntnr; i++) {
*resu = 0 ;
resu++ ;
}
delete [] som ;
return ;
}
// On passe au phi suivant :
cc = cc + ntnr ;
k++ ;
// Cas k=1 : tout est mis a zero
// -----------------------------
for (l=0; l<nt; l++) {
for (i=0; i<nr; i++) {
*resu = 0 ;
resu++ ;
}
}
// On passe au phi suivant :
cc = cc + ntnr ;
k++ ;
// Cas k=2 (m=1 : sin(phi))
// ------------------------
// Boucle sur l'indice j du developpement en sin( (2j+1) theta)
for (j=0; j<nt-1; j++) {
// ... produit matriciel (parallelise sur r)
for (i=0; i<nr; i++) {
som[i] = 0 ;
}
for (l=0; l<nt-1; l++) {
double bmjl = bb[nt*j + l] ;
for (i=0; i<nr; i++) {
som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
}
}
for (i=0; i<nr; i++) {
*resu = som[i] ;
resu++ ;
}
} // fin de la boucle sur j
// Dernier coef en j=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
for (i=0; i<nr; i++) {
*resu = 0 ;
resu++ ;
}
// On passe au phi suivant :
cc = cc + ntnr ;
k++ ;
// On passe au m suivant :
bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
// Cas k >= 3
// ----------
for (m=3; m < np ; m+=2) {
for (k2=0; k2 < 2; k2++) { // k2=0 : cos(m phi) ; k2=1 : sin(m phi)
// Boucle sur l'indice j du developpement en sin( (2j+1) theta)
for (j=0; j<nt-1; j++) {
// ... produit matriciel (parallelise sur r)
for (i=0; i<nr; i++) {
som[i] = 0 ;
}
for (l=(m-1)/2; l<nt-1; l++) {
double bmjl = bb[nt*j + l] ;
for (i=0; i<nr; i++) {
som[i] += bmjl * cc[nr*l + i] ;
}
}
for (i=0; i<nr; i++) {
*resu = som[i] ;
resu++ ;
}
} // fin de la boucle sur j
// Dernier coef en j=nt-1 mis a zero pour le cas m impair :
for (i=0; i<nr; i++) {
*resu = 0 ;
resu++ ;
}
// On passe au phi suivant :
cc = cc + ntnr ;
k++ ;
} // fin de la boucle sur k2
// On passe a l'harmonique en phi suivante :
bb += mbb ; // pointeur sur la nouvelle matrice de passage
} // fin de la boucle (m) sur phi
// Cas k=np+1 : tout est mis a zero
// --------------------------------
for (l=0; l<nt; l++) {
for (i=0; i<nr; i++) {
*resu = 0 ;
resu++ ;
}
}
//## verif :
assert(resu == cfo + (np+2)*ntnr) ;
// Menage
delete [] som ;
}
}
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