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 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 <ginac/indexed.h>
  32 #include <ginac/lorentzidx.h>
  33
  34 namespace GiNaC {
  35
  36 typedef pair<string,string> strstrpair;
  37 typedef pair<strstrpair,lorentzidx> spmapkey;
  38
  39 class spmapkey_is_less
  40 {
  41 public:
  42     bool operator()(spmapkey const & lh, spmapkey const & rh) const
  43     {
  44         /*
  45         cerr << "spmapkey_is_less" << endl;
  46         cerr << "lh=((" << lh.first.first
  47              << "," << lh.first.second << "),";
  48         lh.second.printraw(cerr);
  49         cerr << ")" << endl;
  50
  51         cerr << "rh=((" << rh.first.first
  52              << "," << rh.first.second << "),";
  53         rh.second.printraw(cerr);
  54         cerr << ")" << endl;
  55         */
  56         bool res=lh.first<rh.first ||
  57             (!(rh.first<lh.first) && lh.second.compare(rh.second)<0 );
  58         // cout << "result=" << res << endl;
  59         return res;
  60     }
  61 };
  62
  63 typedef map<spmapkey,ex,spmapkey_is_less> spmap;
  64
  65 class simp_lor;
  66
  67 /** helper class for scalar products */
  68 class scalar_products
  69 {
  70 public:
  71     void reg(simp_lor const & v1, simp_lor const & v2, ex const & sp);
  72     bool is_defined(simp_lor const & v1, simp_lor const & v2) const;
  73     ex evaluate(simp_lor const & v1, simp_lor const & v2) const;
  74     void debugprint(void) const;
  75 protected:
  76     static spmapkey make_key(simp_lor const & v1, simp_lor const & v2);
  77 protected:
  78     spmap spm;
  79 };
  80
  81 /** Base class for simp_lor object */
  82 class simp_lor : public indexed
  83 {
  84 // friends
  85
  86     friend class scalar_products;
  87     friend simp_lor lor_g(ex const & mu, ex const & nu);
  88     friend simp_lor lor_vec(string const & n, ex const & mu);
  89     friend ex simplify_simp_lor_mul(ex const & m, scalar_products const & sp);
  90     friend ex simplify_simp_lor(ex const & e, scalar_products const & sp);
  91
  92 // types
  93
  94 public:
  95     typedef enum { invalid, // not properly constructed by one of the friend functions
  96                    simp_lor_g,
  97                    simp_lor_vec
  98     } simp_lor_types;
  99
 100 // member functions
 101
 102     // default constructor, destructor, copy constructor assignment operator and helpers
 103 public:
 104     simp_lor();
 105     ~simp_lor();
 106     simp_lor(simp_lor const & other);
 107     simp_lor const & operator=(simp_lor const & other);
 108 protected:
 109     void copy(simp_lor const & other);
 110     void destroy(bool call_parent);
 111
 112     // other constructors
 113 protected:
 114     simp_lor(simp_lor_types const t);
 115     simp_lor(simp_lor_types const t, ex const & i1, ex const & i2);
 116     simp_lor(simp_lor_types const t, string const & n, ex const & i1);
 117     simp_lor(simp_lor_types const t, string const & n, exvector const & iv);
 118     simp_lor(simp_lor_types const t, string const & n, exvector * ivp);
 119
 120     // functions overriding virtual functions from base classes
 121 public:
 122     basic * duplicate() const;
 123     void printraw(ostream & os) const;
 124     void printtree(ostream & os, unsigned indent) const;
 125     void print(ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
 126     void printcsrc(ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
 127     bool info(unsigned inf) const;
 128     ex eval(int level=0) const;
 129 protected:
 130     int compare_same_type(basic const & other) const;
 131     bool is_equal_same_type(basic const & other) const;
 132     unsigned return_type(void) const;
 133     unsigned return_type_tinfo(void) const;
 134     ex thisexprseq(exvector const & v) const;
 135     ex thisexprseq(exvector * vp) const;
 136
 137     // new virtual functions which can be overridden by derived classes
 138     // none
 139
 140     // non-virtual functions in this class
 141 protected:
 142     bool all_of_type_lorentzidx(void) const;
 143
 144 // member variables
 145
 146 protected:
 147     simp_lor_types type;
 148     string name;
 149 };
 150
 151 // global constants
 152
 153 extern const simp_lor some_simp_lor;
 154 extern type_info const & typeid_simp_lor;
 155
 156 // utility functions
 157 inline const simp_lor &ex_to_simp_lor(const ex &e)
 158 {
 159         return static_cast<const simp_lor &>(*e.bp);
 160 }
 161
 162 inline simp_lor &ex_to_nonconst_simp_lor(const ex &e)
 163 {
 164         return static_cast<simp_lor &>(*e.bp);
 165 }
 166
 167 simp_lor lor_g(ex const & mu, ex const & nu);
 168 simp_lor lor_vec(string const & n, ex const & mu);
 169 ex simplify_simp_lor_mul(ex const & m, scalar_products const & sp);
 170 ex simplify_simp_lor(ex const & e, scalar_products const & sp);
 171 ex Dim(void);
 172
 173 } // namespace GiNaC
 174
 175 #endif // ndef _SIMP__GINAC_LOR_H__