ginac/inifcns.h

   1 /** @file inifcns.h
   2  *
   3  *  Interface to GiNaC's initially known functions. */
   4
   5 /*
   6  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2004 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
   7  *
   8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  *  (at your option) any later version.
  12  *
  13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  *  GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  20  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  21  */
  22
  23 #ifndef __GINAC_INIFCNS_H__
  24 #define __GINAC_INIFCNS_H__
  25
  26 #include "function.h"
  27 #include "ex.h"
  28
  29 namespace GiNaC {
  30
  31 /** Complex conjugate. */
  32 DECLARE_FUNCTION_1P(conjugate_function)
  33
  34 /** Absolute value. */
  35 DECLARE_FUNCTION_1P(abs)
  36
  37 /** Complex sign. */
  38 DECLARE_FUNCTION_1P(csgn)
  39
  40 /** Eta function: log(a*b) == log(a) + log(b) + eta(a, b). */
  41 DECLARE_FUNCTION_2P(eta)
  42
  43 /** Sine. */
  44 DECLARE_FUNCTION_1P(sin)
  45
  46 /** Cosine. */
  47 DECLARE_FUNCTION_1P(cos)
  48
  49 /** Tangent. */
  50 DECLARE_FUNCTION_1P(tan)
  51
  52 /** Exponential function. */
  53 DECLARE_FUNCTION_1P(exp)
  54
  55 /** Natural logarithm. */
  56 DECLARE_FUNCTION_1P(log)
  57
  58 /** Inverse sine (arc sine). */
  59 DECLARE_FUNCTION_1P(asin)
  60
  61 /** Inverse cosine (arc cosine). */
  62 DECLARE_FUNCTION_1P(acos)
  63
  64 /** Inverse tangent (arc tangent). */
  65 DECLARE_FUNCTION_1P(atan)
  66
  67 /** Inverse tangent with two arguments. */
  68 DECLARE_FUNCTION_2P(atan2)
  69
  70 /** Hyperbolic Sine. */
  71 DECLARE_FUNCTION_1P(sinh)
  72
  73 /** Hyperbolic Cosine. */
  74 DECLARE_FUNCTION_1P(cosh)
  75
  76 /** Hyperbolic Tangent. */
  77 DECLARE_FUNCTION_1P(tanh)
  78
  79 /** Inverse hyperbolic Sine (area hyperbolic sine). */
  80 DECLARE_FUNCTION_1P(asinh)
  81
  82 /** Inverse hyperbolic Cosine (area hyperbolic cosine). */
  83 DECLARE_FUNCTION_1P(acosh)
  84
  85 /** Inverse hyperbolic Tangent (area hyperbolic tangent). */
  86 DECLARE_FUNCTION_1P(atanh)
  87
  88 /** Dilogarithm. */
  89 DECLARE_FUNCTION_1P(Li2)
  90
  91 /** Trilogarithm. */
  92 DECLARE_FUNCTION_1P(Li3)
  93
  94 /** Derivatives of Riemann's Zeta-function. */
  95 DECLARE_FUNCTION_2P(zetaderiv)
  96
  97 // overloading at work: we cannot use the macros here
  98 /** Multiple zeta value including Riemann's zeta-function. */
  99 class zeta1_SERIAL { public: static unsigned serial; };
 100 template<typename T1>
 101 inline function zeta(const T1& p1) {
 102         return function(zeta1_SERIAL::serial, ex(p1));
 103 }
 104 /** Alternating Euler sum or colored MZV. */
 105 class zeta2_SERIAL { public: static unsigned serial; };
 106 template<typename T1, typename T2>
 107 inline function zeta(const T1& p1, const T2& p2) {
 108         return function(zeta2_SERIAL::serial, ex(p1), ex(p2));
 109 }
 110 class zeta_SERIAL;
 111 template<> inline bool is_the_function<class zeta_SERIAL>(const ex& x)
 112 {
 113         return is_the_function<zeta1_SERIAL>(x) || is_the_function<zeta2_SERIAL>(x);
 114 }
 115
 116 // overloading at work: we cannot use the macros here
 117 /** Generalized multiple polylogarithm. */
 118 class G2_SERIAL { public: static unsigned serial; };
 119 template<typename T1, typename T2>
 120 inline function G(const T1& x, const T2& y) {
 121         return function(G2_SERIAL::serial, ex(x), ex(y));
 122 }
 123 /** Generalized multiple polylogarithm with explicit imaginary parts. */
 124 class G3_SERIAL { public: static unsigned serial; };
 125 template<typename T1, typename T2, typename T3>
 126 inline function G(const T1& x, const T2& s, const T3& y) {
 127         return function(G3_SERIAL::serial, ex(x), ex(s), ex(y));
 128 }
 129 class G_SERIAL;
 130 template<> inline bool is_the_function<class G_SERIAL>(const ex& x)
 131 {
 132         return is_the_function<G2_SERIAL>(x) || is_the_function<G3_SERIAL>(x);
 133 }
 134
 135 /** Polylogarithm and multiple polylogarithm. */
 136 DECLARE_FUNCTION_2P(Li)
 137
 138 /** Nielsen's generalized polylogarithm. */
 139 DECLARE_FUNCTION_3P(S)
 140
 141 /** Harmonic polylogarithm. */
 142 DECLARE_FUNCTION_2P(H)
 143
 144 /** Gamma-function. */
 145 DECLARE_FUNCTION_1P(lgamma)
 146 DECLARE_FUNCTION_1P(tgamma)
 147
 148 /** Beta-function. */
 149 DECLARE_FUNCTION_2P(beta)
 150
 151 // overloading at work: we cannot use the macros here
 152 /** Psi-function (aka digamma-function). */
 153 class psi1_SERIAL { public: static unsigned serial; };
 154 template<typename T1>
 155 inline function psi(const T1 & p1) {
 156         return function(psi1_SERIAL::serial, ex(p1));
 157 }
 158 /** Derivatives of Psi-function (aka polygamma-functions). */
 159 class psi2_SERIAL { public: static unsigned serial; };
 160 template<typename T1, typename T2>
 161 inline function psi(const T1 & p1, const T2 & p2) {
 162         return function(psi2_SERIAL::serial, ex(p1), ex(p2));
 163 }
 164 class psi_SERIAL;
 165 template<> inline bool is_the_function<class psi_SERIAL>(const ex & x)
 166 {
 167         return is_the_function<psi1_SERIAL>(x) || is_the_function<psi2_SERIAL>(x);
 168 }
 169
 170 /** Factorial function. */
 171 DECLARE_FUNCTION_1P(factorial)
 172
 173 /** Binomial function. */
 174 DECLARE_FUNCTION_2P(binomial)
 175
 176 /** Order term function (for truncated power series). */
 177 DECLARE_FUNCTION_1P(Order)
 178
 179 ex lsolve(const ex &eqns, const ex &symbols, unsigned options = solve_algo::automatic);
 180
 181 /** Check whether a function is the Order (O(n)) function. */
 182 inline bool is_order_function(const ex & e)
 183 {
 184         return is_ex_the_function(e, Order);
 185 }
 186
 187 /** Converts a given list containing parameters for H in Remiddi/Vermaseren notation into
 188  *  the corresponding GiNaC functions.
 189  */
 190 ex convert_H_to_Li(const ex& parameterlst, const ex& arg);
 191
 192 } // namespace GiNaC
 193
 194 #endif // ndef __GINAC_INIFCNS_H__