ginac/simp_lor.h

   1 /** @file simp_lor.h
   2  *
   3  *  Interface to GiNaC's simp_lor objects. */
   4
   5 /*
   6  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2000 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 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 { invalid, // not properly constructed by one of the friend functions
  98                    simp_lor_g,
  99                    simp_lor_vec
 100     } simp_lor_types;
 101
 102 // member functions
 103
 104     // default constructor, destructor, copy constructor assignment operator and helpers
 105 public:
 106     simp_lor();
 107     ~simp_lor();
 108     simp_lor(const simp_lor & other);
 109     const simp_lor & operator=(const simp_lor & other);
 110 protected:
 111     void copy(const simp_lor & other);
 112     void destroy(bool call_parent);
 113
 114     // other constructors
 115 protected:
 116     simp_lor(simp_lor_types const t);
 117     simp_lor(simp_lor_types const t, const ex & i1, const ex & i2);
 118     simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, const ex & i1);
 119     simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, const exvector & iv);
 120     simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, exvector * ivp);
 121
 122     // functions overriding virtual functions from base classes
 123 public:
 124     basic * duplicate() const;
 125     void printraw(std::ostream & os) const;
 126     void printtree(std::ostream & os, unsigned indent) const;
 127     void print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
 128     void printcsrc(std::ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
 129     bool info(unsigned inf) const;
 130     ex eval(int level=0) const;
 131 protected:
 132     int compare_same_type(const basic & other) const;
 133     bool is_equal_same_type(const basic & other) const;
 134     unsigned return_type(void) const;
 135     unsigned return_type_tinfo(void) const;
 136     ex thisexprseq(const exvector & v) const;
 137     ex thisexprseq(exvector * vp) const;
 138
 139     // new virtual functions which can be overridden by derived classes
 140     // none
 141
 142     // non-virtual functions in this class
 143 protected:
 144     bool all_of_type_lorentzidx(void) const;
 145
 146 // member variables
 147
 148 protected:
 149     simp_lor_types type;
 150     std::string name;
 151 };
 152
 153 // global constants
 154
 155 extern const simp_lor some_simp_lor;
 156 extern const type_info & typeid_simp_lor;
 157
 158 // utility functions
 159 inline const simp_lor &ex_to_simp_lor(const ex &e)
 160 {
 161         return static_cast<const simp_lor &>(*e.bp);
 162 }
 163
 164 inline simp_lor &ex_to_nonconst_simp_lor(const ex &e)
 165 {
 166         return static_cast<simp_lor &>(*e.bp);
 167 }
 168
 169 simp_lor lor_g(const ex & mu, const ex & nu);
 170 simp_lor lor_vec(const std::string & n, const ex & mu);
 171 ex simplify_simp_lor_mul(const ex & m, const scalar_products & sp);
 172 ex simplify_simp_lor(const ex & e, const scalar_products & sp=scalar_products());
 173 ex Dim(void);
 174
 175 #ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 176 } // namespace GiNaC
 177 #endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 178
 179 #endif // ndef _SIMP__GINAC_LOR_H__