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