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                 bool res = lh.first<rh.first
  47                         || (!(rh.first<lh.first) && lh.second.compare(rh.second)<0);
  48                 return res;
  49         }
  50 };
  51
  52 typedef std::map<spmapkey,ex,spmapkey_is_less> spmap;
  53
  54 class simp_lor;
  55
  56 /** helper class for scalar products */
  57 class scalar_products
  58 {
  59 public:
  60         void reg(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2, const ex & sp);
  61         bool is_defined(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2) const;
  62         ex evaluate(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2) const;
  63         void debugprint(void) const;
  64 protected:
  65         static spmapkey make_key(const simp_lor & v1, const simp_lor & v2);
  66 protected:
  67         spmap spm;
  68 };
  69
  70 /** Base class for simp_lor object */
  71 class simp_lor : public indexed
  72 {
  73         GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(simp_lor, indexed)
  74
  75 // friends
  76
  77         friend class scalar_products;
  78         friend simp_lor lor_g(const ex & mu, const ex & nu);
  79         friend simp_lor lor_vec(const std::string & n, const ex & mu);
  80         friend ex simplify_simp_lor_mul(const ex & m, const scalar_products & sp);
  81         friend ex simplify_simp_lor(const ex & e, const scalar_products & sp);
  82
  83 // types
  84
  85 public:
  86         typedef enum {
  87                 invalid, // not properly constructed by one of the friend functions
  88                 simp_lor_g,
  89                 simp_lor_vec
  90         } simp_lor_types;
  91
  92         // other constructors
  93 protected:
  94         simp_lor(simp_lor_types const t);
  95         simp_lor(simp_lor_types const t, const ex & i1, const ex & i2);
  96         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, const ex & i1);
  97         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, const exvector & iv);
  98         simp_lor(simp_lor_types const t, const std::string & n, exvector * ivp);
  99
 100         // functions overriding virtual functions from base classes
 101 public:
 102         basic * duplicate() const;
 103         void printraw(std::ostream & os) const;
 104         void printtree(std::ostream & os, unsigned indent) const;
 105         void print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
 106         void printcsrc(std::ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
 107         bool info(unsigned inf) const;
 108         ex eval(int level=0) const;
 109 protected:
 110         int compare_same_type(const basic & other) const;
 111         bool is_equal_same_type(const basic & other) const;
 112         unsigned return_type(void) const;
 113         unsigned return_type_tinfo(void) const;
 114         ex thisexprseq(const exvector & v) const;
 115         ex thisexprseq(exvector * vp) const;
 116
 117         // new virtual functions which can be overridden by derived classes
 118         // none
 119
 120         // non-virtual functions in this class
 121 protected:
 122         bool all_of_type_lorentzidx(void) const;
 123
 124 // member variables
 125
 126 protected:
 127         simp_lor_types type;
 128         std::string name;
 129 };
 130
 131 // utility functions
 132 inline const simp_lor &ex_to_simp_lor(const ex &e)
 133 {
 134         return static_cast<const simp_lor &>(*e.bp);
 135 }
 136
 137 inline simp_lor &ex_to_nonconst_simp_lor(const ex &e)
 138 {
 139         return static_cast<simp_lor &>(*e.bp);
 140 }
 141
 142 simp_lor lor_g(const ex & mu, const ex & nu);
 143 simp_lor lor_vec(const std::string & n, const ex & mu);
 144 ex simplify_simp_lor_mul(const ex & m, const scalar_products & sp);
 145 ex simplify_simp_lor(const ex & e, const scalar_products & sp=scalar_products());
 146
 147 #ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
 148 } // namespace GiNaC
 149 #endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
 150
 151 #endif // ndef _SIMP__GINAC_LOR_H__