ginac/simp_lor.h

   1 /** @file simp_lor.h
   2  *
   3  *  Interface to GiNaC's simp_lor objects. */
   4
   5 /*
   6  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2001 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 _SIMP__GINAC_LOR_H__
  24 #define _SIMP__GINAC_LOR_H__
  25
  26 #include <string>
  27 #include <vector>
  28 #include <utility>
  29 #include <map>
  30 #include <iostream>
  31 #include "indexed.h"
  32 #include "lorentzidx.h"
  33
  34 namespace GiNaC {
  35
  36 typedef std::pair<std::string,std::string> strstrpair;
  37 typedef std::pair<strstrpair,lorentzidx> spmapkey;
  38
  39 class spmapkey_is_less
  40 {
  41 public:
  42         bool operator()(const spmapkey & lh, const spmapkey & rh) const
  43         {
  44                 bool res = lh.first<rh.first
  45                         || (!(rh.first<lh.first) && lh.second.compare(rh.second)<0);
  46                 return res;
  47         }
  48 };
  49
  50 typedef std::map<spmapkey,ex,spmapkey_is_less> spmap;
  51
  52 class simp_lor;
  53
  54 /** helper class for scalar products */
  55 class scalar_products
  56 {
  57 public:
  58         void reg(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2, const ex & sp);
  59         bool is_defined(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2) const;
  60         ex evaluate(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2) const;
  61         void debugprint(void) const;
  62 protected:
  63         static spmapkey make_key(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2);
  64 protected:
  65         spmap spm;
  66 };
  67
  68 /** Base class for simp_lor object */
  69 class simp_lor : public indexed
  70 {
  71         GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(simp_lor, indexed)
  72
  73 // friends
  74
  75         friend class scalar_products;
  76         friend simp_lor lor_g(const ex & mu, const ex & nu);
  77         friend simp_lor lor_vec(const std::string & n, const ex & mu);
  78         friend ex simplify_simp_lor_mul(const ex & m, const scalar_products & sp);
  79         friend ex simplify_simp_lor(const ex & e, const scalar_products & sp);
  80
  81 // types
  82
  83 public:
  84         typedef enum {
  85                 invalid, // not properly constructed by one of the friend functions
  86                 simp_lor_g,
  87                 simp_lor_vec
  88         } simp_lor_types;
  89
  90         // other constructors
  91 protected:
  92         simp_lor(simp_lor_types const t);
  93         simp_lor(simp_lor_types const t, const ex & i1, const ex & i2);
  94         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, const ex & i1);
  95         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, const exvector & iv);
  96         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, exvector * ivp);
  97
  98         // functions overriding virtual functions from base classes
  99 public:
 100         void printraw(std::ostream & os) const;
 101         void printtree(std::ostream & os, unsigned indent) const;
 102         void print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
 103         void printcsrc(std::ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
 104         bool info(unsigned inf) const;
 105         ex eval(int level=0) const;
 106 protected:
 107         bool is_equal_same_type(const basic & other) const;
 108         unsigned return_type(void) const;
 109         unsigned return_type_tinfo(void) const;
 110         ex thisexprseq(const exvector & v) const;
 111         ex thisexprseq(exvector * vp) const;
 112
 113         // new virtual functions which can be overridden by derived classes
 114         // none
 115
 116         // non-virtual functions in this class
 117 protected:
 118         bool all_of_type_lorentzidx(void) const;
 119
 120 // member variables
 121
 122 protected:
 123         simp_lor_types type;
 124         std::string name;
 125 };
 126
 127 // utility functions
 128 inline const simp_lor &ex_to_simp_lor(const ex &e)
 129 {
 130         return static_cast<const simp_lor &>(*e.bp);
 131 }
 132
 133 inline simp_lor &ex_to_nonconst_simp_lor(const ex &e)
 134 {
 135         return static_cast<simp_lor &>(*e.bp);
 136 }
 137
 138 simp_lor lor_g(const ex & mu, const ex & nu);
 139 simp_lor lor_vec(const std::string & n, const ex & mu);
 140 ex simplify_simp_lor_mul(const ex & m, const scalar_products & sp);
 141 ex simplify_simp_lor(const ex & e, const scalar_products & sp=scalar_products());
 142
 143 } // namespace GiNaC
 144
 145 #endif // ndef _SIMP__GINAC_LOR_H__