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- color and clifford classes are quite functional now
[ginac.git] / ginac / idx.h
index c760f67b4e30cd3894579a393f9ac1226a22d419..07ff839202acf8584915bc9ed537d6059e00df49 100644 (file)
@@ -47,10 +47,10 @@ public:
 
        // functions overriding virtual functions from bases classes
 public:
-       void printraw(std::ostream & os) const;
-       void printtree(std::ostream & os, unsigned indent) const;
-       void print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
+       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
        bool info(unsigned inf) const;
+       unsigned nops() const;
+       ex & let_op(int i);
 protected:
        ex subs(const lst & ls, const lst & lr) const;
 
@@ -80,7 +80,6 @@ public:
        /** Check whether the dimension is symbolic. */
        bool is_dim_symbolic(void) const {return !is_ex_exactly_of_type(dim, numeric);}
 
-       // member variables
 protected:
        ex value; /**< Expression that constitutes the index (numeric or symbolic name) */
        ex dim;   /**< Dimension of space (can be symbolic or numeric) */
@@ -105,7 +104,7 @@ public:
 
        // functions overriding virtual functions from bases classes
 public:
-       void print(std::ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
+       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
        bool is_dummy_pair_same_type(const basic & other) const;
 
        // non-virtual functions in this class
@@ -125,6 +124,53 @@ protected:
 };
 
 
+/** This class holds a spinor index that can be dotted or undotted and that
+ *  also has a variance. This is used in the Weyl-van-der-Waerden formalism
+ *  where the dot indicates complex conjugation. There is an associated
+ *  (asymmetric) metric tensor that can be used to raise/lower spinor
+ *  indices. */
+class spinidx : public varidx
+{
+       GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(spinidx, varidx)
+
+       // other constructors
+public:
+       /** Construct index with given value, dimension, variance and dot.
+        *
+        *  @param v Value of index (numeric or symbolic)
+        *  @param dim Dimension of index space (numeric or symbolic)
+        *  @param covariant Make covariant index (default is contravariant)
+        *  @param dotted Make covariant dotted (default is undotted)
+        *  @return newly constructed index */
+       spinidx(const ex & v, const ex & dim = 2, bool covariant = false, bool dotted = false);
+
+       // functions overriding virtual functions from bases classes
+public:
+       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
+       bool is_dummy_pair_same_type(const basic & other) const;
+
+       // non-virtual functions in this class
+public:
+       /** Check whether the index is dotted. */
+       bool is_dotted(void) const {return dotted;}
+
+       /** Check whether the index is not dotted. */
+       bool is_undotted(void) const {return !dotted;}
+
+       /** Make a new index with the same value and variance but the opposite
+        *  dottedness. */
+       ex toggle_dot(void) const;
+
+       /** Make a new index with the same value but opposite variance and
+        *  dottedness. */
+       ex toggle_variance_dot(void) const;
+
+       // member variables
+protected:
+       bool dotted;
+};
+
+
 // utility functions
 inline const idx &ex_to_idx(const ex & e)
 {
@@ -136,12 +182,68 @@ inline const varidx &ex_to_varidx(const ex & e)
        return static_cast<const varidx &>(*e.bp);
 }
 
+inline const spinidx &ex_to_spinidx(const ex & e)
+{
+       return static_cast<const spinidx &>(*e.bp);
+}
+
 /** Check whether two indices form a dummy pair. */
 bool is_dummy_pair(const idx & i1, const idx & i2);
 
 /** Check whether two expressions form a dummy index pair. */
 bool is_dummy_pair(const ex & e1, const ex & e2);
 
+/** Given a vector of indices, split them into two vectors, one containing
+ *  the free indices, the other containing the dummy indices (numeric
+ *  indices are neither free nor dummy ones).
+ *
+ *  @param it Pointer to start of index vector
+ *  @param itend Pointer to end of index vector
+ *  @param out_free Vector of free indices (returned, sorted)
+ *  @param out_dummy Vector of dummy indices (returned, sorted) */
+void find_free_and_dummy(exvector::const_iterator it, exvector::const_iterator itend, exvector & out_free, exvector & out_dummy);
+
+/** Given a vector of indices, split them into two vectors, one containing
+ *  the free indices, the other containing the dummy indices (numeric
+ *  indices are neither free nor dummy ones).
+ *
+ *  @param v Index vector
+ *  @param out_free Vector of free indices (returned, sorted)
+ *  @param out_dummy Vector of dummy indices (returned, sorted) */
+inline void find_free_and_dummy(const exvector & v, exvector & out_free, exvector & out_dummy)
+{
+       find_free_and_dummy(v.begin(), v.end(), out_free, out_dummy);
+}
+
+/** Given a vector of indices, find the dummy indices.
+ *
+ *  @param v Index vector
+ *  @param out_dummy Vector of dummy indices (returned, sorted) */
+inline void find_dummy_indices(const exvector & v, exvector & out_dummy)
+{
+       exvector free_indices;
+       find_free_and_dummy(v.begin(), v.end(), free_indices, out_dummy);
+}
+
+/** Count the number of dummy index pairs in an index vector. */
+inline unsigned count_dummy_indices(const exvector & v)
+{
+       exvector free_indices, dummy_indices;
+       find_free_and_dummy(v.begin(), v.end(), free_indices, dummy_indices);
+       return dummy_indices.size();
+}
+
+/** Count the number of dummy index pairs in an index vector. */
+inline unsigned count_free_indices(const exvector & v)
+{
+       exvector free_indices, dummy_indices;
+       find_free_and_dummy(v.begin(), v.end(), free_indices, dummy_indices);
+       return free_indices.size();
+}
+
+/** Given two index vectors, find those indices that appear in the first
+ *  vector but not in the second one (asymmetric set difference). */
+exvector index_set_difference(const exvector & set1, const exvector & set2);
 
 } // namespace GiNaC