ginac/integral.h

   1 /** @file integral.h
   2  *
   3  *  Interface to GiNaC's symbolic  integral. */
   4
   5 /*
   6  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2008 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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  21  */
  22
  23 #ifndef __GINAC_INTEGRAL_H__
  24 #define __GINAC_INTEGRAL_H__
  25
  26 #include "basic.h"
  27 #include "ex.h"
  28
  29 namespace GiNaC {
  30
  31 /** Symbolic integral. */
  32 class integral : public basic
  33 {
  34         GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(integral, basic)
  35
  36         // other constructors
  37 public:
  38         integral(const ex & x_, const ex & a_, const ex & b_, const ex & f_);
  39
  40         // functions overriding virtual functions from base classes
  41 public:
  42         unsigned precedence() const {return 45;}
  43         ex eval(int level=0) const;
  44         ex evalf(int level=0) const;
  45         int degree(const ex & s) const;
  46         int ldegree(const ex & s) const;
  47         ex eval_ncmul(const exvector & v) const;
  48         size_t nops() const;
  49         ex op(size_t i) const;
  50         ex & let_op(size_t i);
  51         ex expand(unsigned options = 0) const;
  52         exvector get_free_indices() const;
  53         unsigned return_type() const;
  54         return_type_t return_type_tinfo() const;
  55         ex conjugate() const;
  56         ex eval_integ() const;
  57 protected:
  58         ex derivative(const symbol & s) const;
  59         ex series(const relational & r, int order, unsigned options = 0) const;
  60
  61         // new virtual functions which can be overridden by derived classes
  62         // none
  63
  64         // non-virtual functions in this class
  65 protected:
  66         void do_print(const print_context & c, unsigned level) const;
  67         void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
  68 public:
  69         static int max_integration_level;
  70         static ex relative_integration_error;
  71 private:
  72         ex x;
  73         ex a;
  74         ex b;
  75         ex f;
  76 };
  77
  78 // utility functions
  79
  80 GiNaC::ex adaptivesimpson(
  81         const GiNaC::ex &x,
  82         const GiNaC::ex &a,
  83         const GiNaC::ex &b,
  84         const GiNaC::ex &f,
  85         const GiNaC::ex &error = integral::relative_integration_error
  86 );
  87
  88 } // namespace GiNaC
  89
  90 #endif // ndef __GINAC_INTEGRAL_H__