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 #ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
  35 namespace GiNaC {
  36 #endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
  37
  38 typedef std::pair<std::string,std::string> strstrpair;
  39 typedef std::pair<strstrpair,lorentzidx> spmapkey;
  40
  41 class spmapkey_is_less
  42 {
  43 public:
  44         bool operator()(const spmapkey & lh, const spmapkey & rh) const
  45         {
  46                 /*
  47                 cerr << "spmapkey_is_less" << endl;
  48                 cerr << "lh=((" << lh.first.first
  49                          << "," << lh.first.second << "),";
  50                 lh.second.printraw(cerr);
  51                 cerr << ")" << endl;
  52
  53                 cerr << "rh=((" << rh.first.first
  54                          << "," << rh.first.second << "),";
  55                 rh.second.printraw(cerr);
  56                 cerr << ")" << endl;
  57                 */
  58                 bool res = lh.first<rh.first
  59                         || (!(rh.first<lh.first) && lh.second.compare(rh.second)<0);
  60                 // cout << "result=" << res << endl;
  61                 return res;
  62         }
  63 };
  64
  65 typedef std::map<spmapkey,ex,spmapkey_is_less> spmap;
  66
  67 class simp_lor;
  68
  69 /** helper class for scalar products */
  70 class scalar_products
  71 {
  72 public:
  73         void reg(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2, const ex & sp);
  74         bool is_defined(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2) const;
  75         ex evaluate(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2) const;
  76         void debugprint(void) const;
  77 protected:
  78         static spmapkey make_key(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2);
  79 protected:
  80         spmap spm;
  81 };
  82
  83 /** Base class for simp_lor object */
  84 class simp_lor : public indexed
  85 {
  86 // friends
  87
  88         friend class scalar_products;
  89         friend simp_lor lor_g(const ex & mu, const ex & nu);
  90         friend simp_lor lor_vec(const std::string & n, const ex & mu);
  91         friend ex simplify_simp_lor_mul(const ex & m, const scalar_products & sp);
  92         friend ex simplify_simp_lor(const ex & e, const scalar_products & sp);
  93
  94 // types
  95
  96 public:
  97         typedef enum {
  98                 invalid, // not properly constructed by one of the friend functions
  99                 simp_lor_g,
 100                 simp_lor_vec
 101         } simp_lor_types;
 102
 103 // member functions
 104
 105         // default constructor, destructor, copy constructor assignment operator and helpers
 106 public:
 107         simp_lor();
 108         ~simp_lor();
 109         simp_lor(const simp_lor & other);
 110         const simp_lor & operator=(const simp_lor & other);
 111 protected:
 112         void copy(const simp_lor & other);
 113         void destroy(bool call_parent);
 114
 115         // other constructors
 116 protected:
 117         simp_lor(simp_lor_types const t);
 118         simp_lor(simp_lor_types const t, const ex & i1, const ex & i2);
 119         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, const ex & i1);
 120         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, const exvector & iv);
 121         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, exvector * ivp);
 122
 123         // functions overriding virtual functions from base classes
 124 public:
 125         basic * duplicate() const;
 126         void printraw(std::ostream & os) const;
 127         void printtree(std::ostream & os, unsigned indent) const;
 128         void print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
 129         void printcsrc(std::ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
 130         bool info(unsigned inf) const;
 131         ex eval(int level=0) const;
 132 protected:
 133         int compare_same_type(const basic & other) const;
 134         bool is_equal_same_type(const basic & other) const;
 135         unsigned return_type(void) const;
 136         unsigned return_type_tinfo(void) const;
 137         ex thisexprseq(const exvector & v) const;
 138         ex thisexprseq(exvector * vp) const;
 139
 140         // new virtual functions which can be overridden by derived classes
 141         // none
 142
 143         // non-virtual functions in this class
 144 protected:
 145         bool all_of_type_lorentzidx(void) const;
 146
 147 // member variables
 148
 149 protected:
 150         simp_lor_types type;
 151         std::string name;
 152 };
 153
 154 // global constants
 155
 156 extern const simp_lor some_simp_lor;
 157 extern const std::type_info & typeid_simp_lor;
 158
 159 // utility functions
 160 inline const simp_lor &ex_to_simp_lor(const ex &e)
 161 {
 162         return static_cast<const simp_lor &>(*e.bp);
 163 }
 164
 165 inline simp_lor &ex_to_nonconst_simp_lor(const ex &e)
 166 {
 167         return static_cast<simp_lor &>(*e.bp);
 168 }
 169
 170 simp_lor lor_g(const ex & mu, const ex & nu);
 171 simp_lor lor_vec(const std::string & n, const ex & mu);
 172 ex simplify_simp_lor_mul(const ex & m, const scalar_products & sp);
 173 ex simplify_simp_lor(const ex & e, const scalar_products & sp=scalar_products());
 174 ex Dim(void);
 175
 176 #ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 177 } // namespace GiNaC
 178 #endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 179
 180 #endif // ndef _SIMP__GINAC_LOR_H__