flower/include/polynomial.hh

   1 /*
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   3
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   5
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  15
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  18 */
  19
  20 /*
  21  * polynomial.hh -- routines for manipulation of polynomials in one var
  22  */
  23
  24 #ifndef POLY_H
  25 #define POLY_H
  26
  27 #include <sys/types.h>
  28 #include "std-vector.hh"
  29 #include "arithmetic-operator.hh"
  30 #include "real.hh"
  31
  32 /// structure for a polynomial in one var.
  33 struct Polynomial
  34 {
  35   /// degree of polynomial
  36   ssize_t degree ()const;
  37
  38   /// coefficients
  39   vector<Real> coefs_;
  40
  41   // leading coef
  42   Real &lc ();
  43
  44   // leading coef
  45   Real lc () const;
  46   void print () const;
  47   Real eval (Real) const;
  48   Real minmax (Real, Real, bool) const;
  49   void print_sols (vector<Real>) const;
  50   void check_sols (vector<Real>) const;
  51   void check_sol (Real x) const;
  52   static Polynomial multiply (const Polynomial &p1, const Polynomial &p2);
  53   static Polynomial power (int exponent, const Polynomial &src);
  54
  55   /// chop low coefficients
  56   void clean ();
  57
  58   /// eliminate #x#  close to  zero
  59   void real_clean ();
  60   void scalarmultiply (Real fact);
  61   void operator *= (Real f) { scalarmultiply (f); }
  62   void operator /= (Real f) { scalarmultiply (1 / f); }
  63   void operator += (Polynomial const &p2);
  64   void operator *= (Polynomial const &p2);
  65   void operator -= (Polynomial const &p2);
  66   Polynomial (Real a, Real b = 0.0);
  67   Polynomial () {}
  68   void set_negate (const Polynomial &src);
  69
  70   /// take the derivative
  71   void differentiate ();
  72   int set_mod (const Polynomial &u, const Polynomial &v);
  73
  74   void debug_clean ();
  75
  76   vector<Real> solve_quadric ()const;
  77   vector<Real> solve_cubic ()const;
  78   vector<Real> solve_linear ()const;
  79
  80   vector<Real> solve () const;
  81 };
  82
  83 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Polynomial, -);
  84 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Polynomial, +);
  85 IMPLEMENT_ARITHMETIC_OPERATOR (Polynomial, *);
  86
  87 inline Polynomial
  88 operator * (Polynomial p, Real a)
  89 {
  90   p *= a;
  91   return p;
  92 }
  93 inline Polynomial
  94 operator * (Real a, Polynomial p)
  95 {
  96   p *= a;
  97   return p;
  98 }
  99 #endif
 100