Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


SSL upoly.gi   Sprache: unbekannt

 
#############################################################################
##
##  This file is part of GAP, a system for computational discrete algebra.
##  This file's authors include Alexander Hulpke.
##
##  Copyright of GAP belongs to its developers, whose names are too numerous
##  to list here. Please refer to the COPYRIGHT file for details.
##
##  SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
##
##  This file contains methods for univariate polynomials
##

#############################################################################
##
#M  IrrFacsPol(<f>) . . . lists of irreducible factors of polynomial over
##                        ring, initialize default
##
InstallMethod(IrrFacsPol,true,[IsPolynomial],0,f -> []);

#############################################################################
##
#F  StoreFactorsPol( <pring>, <upol>, <factlist> ) . . . . store factors list
##
InstallGlobalFunction(StoreFactorsPol,function(R,f,fact)
local irf;
  irf:=IrrFacsPol(f);
  if not ForAny(irf,i->i[1]=R) then
    Add(irf,[R,Immutable(fact)]);
  fi;
end);

#############################################################################
##
#M  IsIrreducibleRingElement(<pol>) . . . Irreducibility test for polynomials
##
InstallMethod(IsIrreducibleRingElement,"polynomial",IsCollsElms,
  [IsPolynomialRing,IsPolynomial],0,
function(R,f)
local d;
  if not IsUnivariatePolynomial(f) then
    TryNextMethod();
  fi;
  d:=DegreeOfLaurentPolynomial(f);
  if d=DEGREE_ZERO_LAURPOL then
    # the zero polynomial: irreducible elements are nonzero
    return false;
  elif d=0 then
    # constant polynomial -> refer to base ring
    f:=CoefficientsOfLaurentPolynomial(f)[1][1];
    return IsIrreducibleRingElement(LeftActingDomain(R),f);
  else
    return Length(Factors(R,f:  factoroptions:=
                    rec(stopdegs:=[1..DegreeOfLaurentPolynomial(f)-1]) ))<=1;
  fi;
end);

#############################################################################
##
#F  RootsOfUPol(<upol>) . . . . . . . . . . . . . . . . roots of a polynomial
##
InstallGlobalFunction( RootsOfUPol, function(arg)
local roots,factor,f,fact,fie,m,inum;
  roots:=[];
  f:=Last(arg);
  inum:=IndeterminateNumberOfUnivariateLaurentPolynomial(f);
  if Length(arg)=1 then
    fact:=Factors(f);
  elif IsString(arg[1]) and arg[1]="split" then
    fie:=SplittingField(f);
    m:=List(IrrFacsPol(f),i->Maximum(List(i[2],DegreeOfLaurentPolynomial)));
    m:=IrrFacsPol(f)[Position(m,Minimum(m))][2];
    fact:=Concatenation(List(m,i->Factors(PolynomialRing(fie,[inum]),i)));
  else
    fact:=Factors(PolynomialRing(arg[1],[inum]),f);
  fi;
  for factor in fact do
    if DegreeOfLaurentPolynomial(factor)=1 then
      factor:=CoefficientsOfLaurentPolynomial(factor);
      if factor[2]=0 then
        Add(roots,-factor[1][1]/factor[1][2]);
      else
        Add(roots,0*factor[1][1]);
      fi;
    fi;
  od;
  return roots;
end );

#M  for factorization redisplatch if found out the polynomial is univariate
RedispatchOnCondition(Factors,true,[IsPolynomial],[IsUnivariatePolynomial],0);
RedispatchOnCondition(Factors,true,[IsRing,IsPolynomial],
  [,IsUnivariatePolynomial],0);
RedispatchOnCondition(IsIrreducibleRingElement,true,[IsRing,IsPolynomial],
  [,IsUnivariatePolynomial],0);


#############################################################################
##
#F  CyclotomicPol( <n> )  . . .  coefficients of <n>-th cyclotomic polynomial
##

# We use the following recursion formulae for CyclotomicPol(n)
# (see, e.g., Wikipedia).
#
# n prime: 1 + X + ... + X^{n-1}
# n = 2 k, k > 1 odd:  CyclotomicPol(k)(-X)
# n = p*m, (p,m)=1:  CyclotomicPol(m)(X^p) / CyclotomicPol(m)
# n = k * l with k|l: CyclotomicPol(l)(X^k)
# And CyclotomicPol(n) is palindromic for n > 2.
BindGlobal("CYCPOLCache", rec());
# Caching is only needed for non-prime squarefree odd numbers (see 1., 2.
# and 4. recursion rule above).
CYCPOLCache.CPdiffodd := function(ps)
    local len, str, a, l, blowup, res, n, m, k, iv, c, i;
    # Case of product of different odd primes,
    # given in list ps.
    # Caching non-trivial cases.
    len := Length(ps);
    if len = 0 then
      return [-1 ,1];
    fi;
    if len = 1 then
      return 1+0*[1..ps[1]];
    fi;
    str := Filtered(String(ps), c-> not c in " []");
    if IsBound(CYCPOLCache.(str)) then
      # we return mutable list, therefore ShallowCopy here
      return ShallowCopy(CYCPOLCache.(str));
    fi;
    a := CYCPOLCache.CPdiffodd(ps{[1..len-1]});
    l := 0*[1..ps[len]-1];
    # substitute X by X^ps[len]
    blowup := [a[1]];
    for i in [2..Length(a)] do
      Append(blowup, l);
      Add(blowup, a[i]);
    od;
    # divide blowup by a
    # need to do only first half because result is palindromic
    res := [];
    n := Length(blowup);
    m := Length(a);
    k := n-m+1;
    iv := n-m+[1..m];
    for i in [0..QuoInt(k,2)] do
      c := blowup[n-i];
      res[k-i] := c;
      res[i+1] := c;
      blowup{iv} := blowup{iv} - c*a;
      iv := iv-1;
    od;
    CYCPOLCache.(str) := Immutable(res);
    return res;
end;
InstallGlobalFunction( CyclotomicPol, function(n)
    local f, k, res, i, a, l;
    if n = 1 then
      return [-1, 1];
    fi;
    if IsPrime(n) then
      return 1+0*[1..n];
    fi;
    f := Collected(FactorsInt(n));
    k := Product(f, a-> a[1]^(a[2]-1));
    if f[1][1] = 2 then
      if Length(f) = 1 then
        res := [1, 1];
      else
        if Length(f) = 2 then
          res := 1+0*[1..f[2][1]];
        else
          # we cache result for non-prime squarefree odd numbers
          res := CYCPOLCache.CPdiffodd(List([2..Length(f)], i-> f[i][1]));
        fi;
        # substitute X by -X
        i := 2;
        while i <= Length(res) do
          res[i] := -res[i];
          i := i+2;
        od;
      fi;
    else
      res := CYCPOLCache.CPdiffodd(List(f, a-> a[1]));
    fi;
    if k > 1 then
      # substitute X by X^k
      a := res;
      l := 0*[1..k-1];
      res := [a[1]];
      for i in [2..Length(a)] do
        Append(res, l);
        Add(res, a[i]);
      od;
    fi;
    return res;
end);

############################################################################
##
#F  CyclotomicPolynomial( <F>, <n> ) . . . . . .  <n>-th cycl. pol. over <F>
##
##  returns the <n>-th cyclotomic polynomial over the ring <F>.
##
InstallGlobalFunction( CyclotomicPolynomial, function( F, n )

    local char;   # characteristic of 'F'

    if not IsInt( n ) or n <= 0 or not IsRing( F ) then
      Error( "<n> must be a positive integer, <F> a ring" );
    fi;

    char:= Characteristic( F );
    if char <> 0 then

      # replace 'n' by its $p^{\prime}$ part
      while n mod char = 0  do
        n := n / char;
      od;
    fi;
    return UnivariatePolynomial( F, One( F ) * CyclotomicPol(n) );
end );


#############################################################################
##
#M  IsPrimitivePolynomial( <F>, <pol> )
##
InstallMethod( IsPrimitivePolynomial,
    "for a (finite) field, and a polynomial",
    function( F1, F2 )
    return     HasCoefficientsFamily( F2 )
           and IsCollsElms( F1, CoefficientsFamily( F2 ) );
    end,
    [ IsField, IsRationalFunction ], 0,
    function( F, pol )

    local coeffs,      # coefficients of `pol'
          one,         # `One( F )'
          pmc,         # result of `PowerModCoeffs'
          size,        # size of mult. group of the extension field
          x,           # polynomial `x'
          p;           # loop over prime divisors of `size'

    # Check the arguments.
    if not IsPolynomial( pol ) then
      return false;
    elif not IsFinite( F ) then
      TryNextMethod();
    fi;

    coeffs:= CoefficientsOfUnivariatePolynomial( pol );
    one:= One( F );
    if IsZero( coeffs[1] ) or Last(coeffs) <> one then
      return false;
    fi;

    size:= Size( F ) ^ ( Length( coeffs ) - 1 ) - 1;
    # make sure that compressed coeffs are used if input is compressed
    x:=  ShallowCopy(Zero( F ) * coeffs{[1,1]});
    x[2] :=  one;

    # Primitive polynomials divide the polynomial $x^{q^d-1} - 1$ \ldots
    pmc:= PowerModCoeffs( x, size, coeffs );
    ShrinkRowVector( pmc );
    if pmc <> [ one ] then
      return false;
    fi;

    # \ldots and are not divisible by $x^m - 1$
    # for proper divisors $m$ of $q^d-1$.
    if size <> 1 then
      for p in PrimeDivisors( size ) do
        pmc:= PowerModCoeffs( x, size / p, coeffs );
        ShrinkRowVector( pmc );
        if pmc = [ one ] then
          return false;
        fi;
      od;
    fi;

    return true;
    end );

[ Verzeichnis aufwärts0.40unsichere Verbindung  Übersetzung europäischer Sprachen durch Browser  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge