7b4e095f19accbf30a571c97038f767672b687ec
[ginac.git] / ginac / series.h
1 /** @file series.h
2  *
3  *  Interface to class for extended truncated power series. */
4
5 /*
6  *  GiNaC Copyright (C) 1999 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_SERIES_H__
24 #define __GINAC_SERIES_H__
25
26 #include <ginac/basic.h>
27 #include <ginac/expairseq.h>
28
29 namespace GiNaC {
30
31 /** This class holds a extended truncated power series (positive and negative
32  *  integer powers). It consists of expression coefficients (only non-zero
33  *  coefficients are stored), an expansion variable and an expansion point.
34  *  Other classes must provide members to convert into this type. */
35 class series : public basic
36 {
37     typedef basic inherited;
38
39     // default constructor, destructor, copy constructor, assignment operator and helpers
40 public:
41     series();
42     ~series();
43     series(series const &other);
44     series const &operator=(series const &other);
45 protected:
46     void copy(series const &other);
47     void destroy(bool call_parent);
48
49     // other constructors
50 public:
51     series(ex const &var_, ex const &point_, epvector const &ops_);
52
53     // functions overriding virtual functions from base classes
54 public:
55     basic *duplicate() const;
56     void printraw(ostream &os) const;
57     void print(ostream &os, unsigned upper_precedence=0) const;
58     int degree(symbol const &s) const;
59     int ldegree(symbol const &s) const;
60     ex coeff(symbol const &s, int const n=1) const;
61     ex eval(int level=0) const;
62     ex evalf(int level=0) const;
63     ex diff(symbol const & s) const;
64     ex normal(lst &sym_lst, lst &repl_lst, int level=0) const;
65
66     // non-virtual functions in this class
67 public:
68     ex convert_to_poly(bool no_order = false) const;
69     bool is_compatible_to(const series &other) const {return var.compare(other.var) == 0 && point.compare(other.point) == 0;}
70     bool is_zero(void) const {return seq.size() == 0;}
71     ex add_series(const series &other) const;
72     ex mul_const(const numeric &other) const;
73     ex mul_series(const series &other) const;
74     ex power_const(const numeric &p, int deg) const;
75
76 protected:
77     /** Vector of {coefficient, power} pairs */
78     epvector seq;
79
80     /** Series variable (holds a symbol) */
81     ex var;
82
83     /** Expansion point */
84     ex point;
85 };
86
87 // global constants
88 extern const series some_series;
89 extern type_info const & typeid_series;
90
91 // utility functions
92 inline const series &ex_to_series(const ex &e)
93 {
94         return static_cast<const series &>(*e.bp);
95 }
96
97 inline ex series_to_poly(const ex &e)
98 {
99         return (static_cast<const series &>(*e.bp).convert_to_poly(true));
100 }
101
102 } // namespace GiNaC
103
104 #endif // ndef __GINAC_SERIES_H__