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


Quelle  basis.gd   Sprache: unbekannt

 
Untersuchungsergebnis.gd Download desUnknown {[0] [0] [0]}zum Wurzelverzeichnis wechseln

#############################################################################
##
##  This file is part of GAP, a system for computational discrete algebra.
##  This file's authors include Thomas Breuer.
##
##  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 declares the operations for bases of free left modules.
##


#############################################################################
##
##  <#GAPDoc Label="[1]{basis}">
##  In &GAP;, a <E>basis</E> of a free left <M>F</M>-module <M>V</M> is a list of vectors
##  <M>B = [ v_1, v_2, \ldots, v_n ]</M> in <M>V</M> such that <M>V</M> is generated as a
##  left <M>F</M>-module by these vectors and such that <M>B</M> is linearly
##  independent over <M>F</M>.
##  The integer <M>n</M> is the dimension of <M>V</M> (see <Ref Attr="Dimension"/>).
##  In particular, as each basis is a list (see Chapter <Ref Chap="Lists"/>),
##  it has a length (see <Ref Attr="Length"/>), and the <M>i</M>-th vector of <M>B</M> can be
##  accessed as <M>B[i]</M>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= Rationals^3;
##  ( Rationals^3 )
##  gap> B:= Basis( V );
##  CanonicalBasis( ( Rationals^3 ) )
##  gap> Length( B );
##  3
##  gap> B[1];
##  [ 1, 0, 0 ]
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  The operations described below make sense only for bases of <E>finite</E>
##  dimensional vector spaces.
##  (In practice this means that the vector spaces must be <E>low</E> dimensional,
##  that is, the dimension should not exceed a few hundred.)
##  <P/>
##  Besides the basic operations for lists
##  (see <Ref Sect="Basic Operations for Lists"/>),
##  the <E>basic operations for bases</E> are <Ref Attr="BasisVectors"/>,
##  <Ref Oper="Coefficients"/>,
##  <Ref Oper="LinearCombination"/>,
##  and <Ref Attr="UnderlyingLeftModule"/>.
##  These and other operations for arbitrary bases are described
##  in <Ref Sect="Operations for Vector Space Bases"/>.
##  <P/>
##  For special kinds of bases, further operations are defined
##  (see <Ref Sect="Operations for Special Kinds of Bases"/>).
##  <P/>
##  &GAP; supports the following three kinds of bases.
##  <P/>
##  <E>Relative bases</E> delegate the work to other bases of the same
##  free left module, via basechange matrices (see <Ref Oper="RelativeBasis"/>).
##  <P/>
##  <E>Bases handled by nice bases</E> delegate the work to bases
##  of isomorphic left modules over the same left acting domain
##  (see <Ref Sect="Vector Spaces Handled By Nice Bases"/>).
##  <P/>
##  Finally, of course there must be bases in &GAP; that really do the work.
##  <P/>
##  For example, in the case of a Gaussian row or matrix space <A>V</A>
##  (see <Ref Sect="Row and Matrix Spaces"/>),
##  <C>Basis( <A>V</A> )</C> is a semi-echelonized basis (see <Ref Prop="IsSemiEchelonized"/>)
##  that uses Gaussian elimination; such a basis is of the third kind.
##  <C>Basis( <A>V</A>, <A>vectors</A> )</C> is either semi-echelonized or a relative basis.
##  Other examples of bases of the third kind are canonical bases of finite
##  fields and of abelian number fields.
##  <P/>
##  Bases handled by nice bases are described
##  in <Ref Sect="Vector Spaces Handled By Nice Bases"/>.
##  Examples are non-Gaussian row and matrix spaces, and subspaces of finite
##  fields and abelian number fields that are themselves not fields.
##  <#/GAPDoc>
##


#############################################################################
##
#C  IsBasis( <obj> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsBasis">
##  <ManSection>
##  <Filt Name="IsBasis" Arg='obj' Type='Category'/>
##
##  <Description>
##  In &GAP;, a <E>basis</E> of a free left module is an object that knows
##  how to compute coefficients w.r.t. its basis vectors
##  (see <Ref Oper="Coefficients"/>).
##  Bases are constructed by <Ref Attr="Basis"/>.
##  Each basis is an immutable list,
##  the <M>i</M>-th entry being the <M>i</M>-th basis vector.
##  <P/>
##  (See <Ref Sect="Mutable Bases"/> for mutable bases.)
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= GF(2)^2;;
##  gap> B:= Basis( V );;
##  gap> IsBasis( B );
##  true
##  gap> IsBasis( [ [ 1, 0 ], [ 0, 1 ] ] );
##  false
##  gap> IsBasis( Basis( Rationals^2, [ [ 1, 0 ], [ 0, 1 ] ] ) );
##  true
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareCategory( "IsBasis", IsHomogeneousList and IsDuplicateFreeList );


#############################################################################
##
#C  IsFiniteBasisDefault( <obj> )
##
##  <ManSection>
##  <Filt Name="IsFiniteBasisDefault" Arg='obj' Type='Category'/>
##
##  <Description>
##  Objects in this category are in <C>IsListDefault</C>, that is, addition and
##  multiplication for them is defined as for internally represented lists,
##  the result presumably being an internally represented list.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareSynonym( "IsFiniteBasisDefault",
    IsBasis and IsCopyable and IsListDefault );


#############################################################################
##
#P  IsCanonicalBasis( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsCanonicalBasis">
##  <ManSection>
##  <Prop Name="IsCanonicalBasis" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  If the underlying free left module <M>V</M> of the basis <A>B</A>
##  supports a canonical basis (see <Ref Attr="CanonicalBasis"/>) then
##  <Ref Prop="IsCanonicalBasis"/> returns <K>true</K> if <A>B</A> is equal
##  to the canonical basis of <M>V</M>,
##  and <K>false</K> otherwise.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareProperty( "IsCanonicalBasis", IsBasis );
InstallTrueMethod( IsBasis, IsCanonicalBasis );


#############################################################################
##
#P  IsCanonicalBasisFullRowModule( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsCanonicalBasisFullRowModule">
##  <ManSection>
##  <Prop Name="IsCanonicalBasisFullRowModule" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  <Index Subkey="for row spaces">canonical basis</Index>
##  <Ref Prop="IsCanonicalBasisFullRowModule"/> returns <K>true</K> if
##  <A>B</A> is the canonical basis (see <Ref Prop="IsCanonicalBasis"/>)
##  of a full row module (see <Ref Prop="IsFullRowModule"/>),
##  and <K>false</K> otherwise.
##  <P/>
##  The <E>canonical basis</E> of a Gaussian row space is defined as the
##  unique semi-echelonized (see <Ref Prop="IsSemiEchelonized"/>) basis
##  with the additional property that for <M>j > i</M> the position of the
##  pivot of row <M>j</M> is bigger than the position of the pivot of row
##  <M>i</M>, and that each pivot column contains exactly one nonzero entry.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareProperty( "IsCanonicalBasisFullRowModule", IsBasis );

InstallTrueMethod( IsCanonicalBasis, IsCanonicalBasisFullRowModule );

InstallTrueMethod( IsSmallList,
    IsList and IsCanonicalBasisFullRowModule );


#############################################################################
##
#P  IsCanonicalBasisFullMatrixModule( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsCanonicalBasisFullMatrixModule">
##  <ManSection>
##  <Prop Name="IsCanonicalBasisFullMatrixModule" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  <Index Subkey="for matrix spaces">canonical basis</Index>
##  <Ref Prop="IsCanonicalBasisFullMatrixModule"/> returns <K>true</K> if
##  <A>B</A> is the canonical basis (see <Ref Prop="IsCanonicalBasis"/>)
##  of a full matrix module (see <Ref Prop="IsFullMatrixModule"/>),
##  and <K>false</K> otherwise.
##  <P/>
##  The <E>canonical basis</E> of a Gaussian matrix space is defined as the
##  unique semi-echelonized (see <Ref Prop="IsSemiEchelonized"/>) basis
##  for which the list of concatenations of the basis vectors forms the
##  canonical basis of the corresponding Gaussian row space.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareProperty( "IsCanonicalBasisFullMatrixModule", IsBasis );

InstallTrueMethod( IsCanonicalBasis, IsCanonicalBasisFullMatrixModule );

InstallTrueMethod( IsSmallList,
    IsList and IsCanonicalBasisFullMatrixModule );


#############################################################################
##
#P  IsIntegralBasis( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsIntegralBasis">
##  <ManSection>
##  <Prop Name="IsIntegralBasis" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  Let <A>B</A> be an <M>S</M>-basis of a <E>field</E> <M>F</M> for a subfield <M>S</M> of <M>F</M>,
##  and let <M>R</M> and <M>M</M> be the rings of algebraic integers in <M>S</M> and <M>F</M>,
##  respectively.
##  <C>IsIntegralBasis</C> returns <K>true</K> if <A>B</A> is also an <M>R</M>-basis of <M>M</M>,
##  and <K>false</K> otherwise.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareProperty( "IsIntegralBasis", IsBasis );


#############################################################################
##
#P  IsNormalBasis( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsNormalBasis">
##  <ManSection>
##  <Prop Name="IsNormalBasis" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  Let <A>B</A> be an <M>S</M>-basis of a <E>field</E> <M>F</M>
##  for a subfield <M>S</M> of <M>F</M>.
##  <C>IsNormalBasis</C> returns <K>true</K> if <A>B</A> is invariant under
##  the Galois group
##  (see <Ref Attr="GaloisGroup" Label="of field"/>)
##  of the field extension <M>F / S</M>, and <K>false</K> otherwise.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> B:= CanonicalBasis( GaussianRationals );
##  CanonicalBasis( GaussianRationals )
##  gap> IsIntegralBasis( B );  IsNormalBasis( B );
##  true
##  false
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareProperty( "IsNormalBasis", IsBasis );


#############################################################################
##
#P  IsSemiEchelonized( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsSemiEchelonized">
##  <ManSection>
##  <Prop Name="IsSemiEchelonized" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  Let <A>B</A> be a basis of a Gaussian row or matrix space <M>V</M>
##  (see <Ref Filt="IsGaussianSpace"/>) over the field <M>F</M>.
##  <P/>
##  If <M>V</M> is a row space then <A>B</A> is semi-echelonized if the matrix formed
##  by its basis vectors has the property that the first nonzero element in
##  each row is the identity of <M>F</M>,
##  and all values exactly below these pivot elements are the zero of <M>F</M>
##  (cf. <Ref Attr="SemiEchelonMat"/>).
##  <P/>
##  If <M>V</M> is a matrix space then <A>B</A> is semi-echelonized if the matrix
##  obtained by replacing each basis vector by the concatenation of its rows
##  is semi-echelonized (see above, cf. <Ref Oper="SemiEchelonMats"/>).
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= GF(2)^2;;
##  gap> B1:= Basis( V, [ [ 0, 1 ], [ 1, 0 ] ] * Z(2) );;
##  gap> IsSemiEchelonized( B1 );
##  true
##  gap> B2:= Basis( V, [ [ 0, 1 ], [ 1, 1 ] ] * Z(2) );;
##  gap> IsSemiEchelonized( B2 );
##  false
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareProperty( "IsSemiEchelonized", IsBasis );


#############################################################################
##
#A  BasisVectors( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="BasisVectors">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="BasisVectors" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  For a vector space basis <A>B</A>, <C>BasisVectors</C> returns the list of basis
##  vectors of <A>B</A>.
##  The lists <A>B</A> and <C>BasisVectors( <A>B</A> )</C> are equal; the main purpose of
##  <C>BasisVectors</C> is to provide access to a list of vectors that does <E>not</E>
##  know about an underlying vector space.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= VectorSpace( Rationals, [ [ 1, 2, 7 ], [ 1/2, 1/3, 5 ] ] );;
##  gap> B:= Basis( V, [ [ 1, 2, 7 ], [ 0, 1, -9/4 ] ] );;
##  gap> BasisVectors( B );
##  [ [ 1, 2, 7 ], [ 0, 1, -9/4 ] ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "BasisVectors", IsBasis );


#############################################################################
##
#A  EnumeratorByBasis( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="EnumeratorByBasis">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="EnumeratorByBasis" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  For a basis <A>B</A> of the free left <M>F</M>-module <M>V</M> of dimension <M>n</M>,
##  <C>EnumeratorByBasis</C> returns an enumerator that loops over the elements of
##  <M>V</M> as linear combinations of the vectors of <A>B</A> with coefficients the
##  row vectors in the full row space (see <Ref Func="FullRowSpace"/>) of dimension <M>n</M>
##  over <M>F</M>, in the succession given by the default enumerator of this row
##  space.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= GF(2)^3;;
##  gap> enum:= EnumeratorByBasis( CanonicalBasis( V ) );;
##  gap> Print( enum{ [ 1 .. 4 ] }, "\n" );
##  [ [ 0*Z(2), 0*Z(2), 0*Z(2) ], [ 0*Z(2), 0*Z(2), Z(2)^0 ],
##    [ 0*Z(2), Z(2)^0, 0*Z(2) ], [ 0*Z(2), Z(2)^0, Z(2)^0 ] ]
##  gap> B:= Basis( V, [ [ 1, 1, 1 ], [ 1, 1, 0 ], [ 1, 0, 0 ] ] * Z(2) );;
##  gap> enum:= EnumeratorByBasis( B );;
##  gap> Print( enum{ [ 1 .. 4 ] }, "\n" );
##  [ [ 0*Z(2), 0*Z(2), 0*Z(2) ], [ Z(2)^0, 0*Z(2), 0*Z(2) ],
##    [ Z(2)^0, Z(2)^0, 0*Z(2) ], [ 0*Z(2), Z(2)^0, 0*Z(2) ] ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "EnumeratorByBasis", IsBasis );


#############################################################################
##
#A  StructureConstantsTable( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="StructureConstantsTable">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="StructureConstantsTable" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  Let <A>B</A> be a basis of a free left module <M>R</M>
##  that is also a ring.
##  In this case <Ref Attr="StructureConstantsTable"/> returns
##  a structure constants table <M>T</M> in sparse representation,
##  as used for structure constants algebras
##  (see Section <Ref Sect="Algebras" BookName="tut"/>
##  of the &GAP; User's Tutorial).
##  <P/>
##  If <A>B</A> has length <M>n</M> then <M>T</M> is a list of length
##  <M>n+2</M>.
##  The first <M>n</M> entries of <M>T</M> are lists of length <M>n</M>.
##  <M>T[ n+1 ]</M> is one of <M>1</M>, <M>-1</M>, or <M>0</M>;
##  in the case of <M>1</M> the table is known to be symmetric,
##  in the case of <M>-1</M> it is known to be antisymmetric,
##  and <M>0</M> occurs in all other cases.
##  <M>T[ n+2 ]</M> is the zero element of the coefficient domain.
##  <P/>
##  The coefficients w.r.t. <A>B</A> of the product of the <M>i</M>-th
##  and <M>j</M>-th basis vector of <A>B</A> are stored in <M>T[i][j]</M>
##  as a list of length <M>2</M>;
##  its first entry is the list of positions of nonzero coefficients,
##  the second entry is the list of these coefficients themselves.
##  <P/>
##  The multiplication in an algebra <M>A</M> with vector space basis
##  <A>B</A> with basis vectors <M>[ v_1, \ldots, v_n ]</M>
##  is determined by the so-called structure matrices
##  <M>M_k = [ m_{ijk} ]_{ij}</M>, <M>1 \leq k \leq n</M>.
##  The <M>M_k</M> are defined by <M>v_i v_j = \sum_k m_{ijk} v_k</M>.
##  Let <M>a = [ a_1, \ldots, a_n ]</M> and <M>b = [ b_1, \ldots, b_n ]</M>.
##  Then
##  <Display Mode="M">
##  \left( \sum_i a_i v_i \right) \left( \sum_j b_j v_j \right)
##     = \sum_{{i,j}} a_i b_j \left( v_i v_j \right)
##     = \sum_k \left( \sum_j \left( \sum_i a_i m_{ijk} \right) b_j \right) v_k
##     = \sum_k \left( a M_k b^{tr} \right) v_k.
##  </Display>
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> A:= QuaternionAlgebra( Rationals );;
##  gap> StructureConstantsTable( Basis( A ) );
##  [ [ [ [ 1 ], [ 1 ] ], [ [ 2 ], [ 1 ] ], [ [ 3 ], [ 1 ] ],
##        [ [ 4 ], [ 1 ] ] ],
##    [ [ [ 2 ], [ 1 ] ], [ [ 1 ], [ -1 ] ], [ [ 4 ], [ 1 ] ],
##        [ [ 3 ], [ -1 ] ] ],
##    [ [ [ 3 ], [ 1 ] ], [ [ 4 ], [ -1 ] ], [ [ 1 ], [ -1 ] ],
##        [ [ 2 ], [ 1 ] ] ],
##    [ [ [ 4 ], [ 1 ] ], [ [ 3 ], [ 1 ] ], [ [ 2 ], [ -1 ] ],
##        [ [ 1 ], [ -1 ] ] ], 0, 0 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "StructureConstantsTable", IsBasis );


#############################################################################
##
#A  UnderlyingLeftModule( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="UnderlyingLeftModule">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="UnderlyingLeftModule" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  For a basis <A>B</A> of a free left module <M>V</M>,
##  <Ref Attr="UnderlyingLeftModule"/> returns <M>V</M>.
##  <P/>
##  The reason why a basis stores a free left module is that otherwise one
##  would have to store the basis vectors and the coefficient domain
##  separately.
##  Storing the module allows one for example to deal with bases whose basis
##  vectors have not yet been computed yet (see <Ref Attr="Basis"/>);
##  furthermore, in some cases it is convenient to test membership of a
##  vector in the module before computing coefficients w.r.t. a basis.
##  <!-- this happens for example for finite fields and cyclotomic fields-->
##  <Example><![CDATA[
##  gap> B:= Basis( GF(2)^6 );;  UnderlyingLeftModule( B );
##  ( GF(2)^6 )
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "UnderlyingLeftModule", IsBasis );


#############################################################################
##
#O  Coefficients( <B>, <v> )  . . . coefficients of <v> w.r. to the basis <B>
##
##  <#GAPDoc Label="Coefficients">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="Coefficients" Arg='B, v'/>
##
##  <Description>
##  Let <M>V</M> be the underlying left module of the basis <A>B</A>, and <A>v</A> a vector
##  such that the family of <A>v</A> is the elements family of the family of <M>V</M>.
##  Then <C>Coefficients( <A>B</A>, <A>v</A> )</C> is the list of coefficients of <A>v</A> w.r.t.
##  <A>B</A> if <A>v</A> lies in <M>V</M>, and <K>fail</K> otherwise.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= VectorSpace( Rationals, [ [ 1, 2, 7 ], [ 1/2, 1/3, 5 ] ] );;
##  gap> B:= Basis( V, [ [ 1, 2, 7 ], [ 0, 1, -9/4 ] ] );;
##  gap> Coefficients( B, [ 1/2, 1/3, 5 ] );
##  [ 1/2, -2/3 ]
##  gap> Coefficients( B, [ 1, 0, 0 ] );
##  fail
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareOperation( "Coefficients", [ IsBasis, IsVector ] );


#############################################################################
##
#O  LinearCombination( <B>, <coeff> ) . . . .  linear combination w. r.t. <B>
##
##  <#GAPDoc Label="LinearCombination">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="LinearCombination" Arg='B, coeff'/>
##
##  <Description>
##  If <A>B</A> is a basis object (see <Ref Filt="IsBasis"/>)
##  or a homogeneous list of length <M>n</M>,
##  and <A>coeff</A> is a row vector of the same length,
##  <Ref Oper="LinearCombination"/> returns the vector
##  <M>\sum_{{i = 1}}^n <A>coeff</A>[i] * <A>B</A>[i]</M>.
##  <P/>
##  Perhaps the most important usage is the case where <A>B</A> forms a
##  basis.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= VectorSpace( Rationals, [ [ 1, 2, 7 ], [ 1/2, 1/3, 5 ] ] );;
##  gap> B:= Basis( V, [ [ 1, 2, 7 ], [ 0, 1, -9/4 ] ] );;
##  gap> LinearCombination( B, [ 1/2, -2/3 ] );
##  [ 1/2, 1/3, 5 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareOperation( "LinearCombination",
    [ IsHomogeneousList, IsHomogeneousList ] );


#############################################################################
##
#O  SiftedVector( <B>, <v> ) . . . . . . residuum of <v> w.r.t. the basis <B>
##
##  <#GAPDoc Label="SiftedVector">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="SiftedVector" Arg='B, v'/>
##
##  <Description>
##  Let <A>B</A> be a semi-echelonized basis (see <Ref Prop="IsSemiEchelonized"/>) of a
##  Gaussian row or matrix space <M>V</M> (see <Ref Filt="IsGaussianSpace"/>),
##  and <A>v</A> a row vector or matrix, respectively, of the same dimension as
##  the elements in <M>V</M>.
##  <C>SiftedVector</C> returns the <E>residuum</E> of <A>v</A> with respect to <A>B</A>, which
##  is obtained by successively cleaning the pivot positions in <A>v</A> by
##  subtracting multiples of the basis vectors in <A>B</A>.
##  So the result is the zero vector in <M>V</M> if and only if <A>v</A> lies in <M>V</M>.
##  <P/>
##  <A>B</A> may also be a mutable basis (see <Ref Sect="Mutable Bases"/>) of a Gaussian row
##  or matrix space.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= VectorSpace( Rationals, [ [ 1, 2, 7 ], [ 1/2, 1/3, 5 ] ] );;
##  gap> B:= Basis( V );;
##  gap> SiftedVector( B, [ 1, 2, 8 ] );
##  [ 0, 0, 1 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareOperation( "SiftedVector", [ IsBasis, IsVector ] );


#############################################################################
##
#O  IteratorByBasis( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="IteratorByBasis">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="IteratorByBasis" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  For a basis <A>B</A> of the free left <M>F</M>-module <M>V</M> of dimension <M>n</M>,
##  <C>IteratorByBasis</C> returns an iterator that loops over the elements of <M>V</M>
##  as linear combinations of the vectors of <A>B</A> with coefficients the row
##  vectors in the full row space (see <Ref Func="FullRowSpace"/>) of dimension <M>n</M> over
##  <M>F</M>, in the succession given by the default enumerator of this row space.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= GF(2)^3;;
##  gap> iter:= IteratorByBasis( CanonicalBasis( V ) );;
##  gap> for i in [ 1 .. 4 ] do Print( NextIterator( iter ), "\n" ); od;
##  [ 0*Z(2), 0*Z(2), 0*Z(2) ]
##  [ 0*Z(2), 0*Z(2), Z(2)^0 ]
##  [ 0*Z(2), Z(2)^0, 0*Z(2) ]
##  [ 0*Z(2), Z(2)^0, Z(2)^0 ]
##  gap> B:= Basis( V, [ [ 1, 1, 1 ], [ 1, 1, 0 ], [ 1, 0, 0 ] ] * Z(2) );;
##  gap> iter:= IteratorByBasis( B );;
##  gap> for i in [ 1 .. 4 ] do Print( NextIterator( iter ), "\n" ); od;
##  [ 0*Z(2), 0*Z(2), 0*Z(2) ]
##  [ Z(2)^0, 0*Z(2), 0*Z(2) ]
##  [ Z(2)^0, Z(2)^0, 0*Z(2) ]
##  [ 0*Z(2), Z(2)^0, 0*Z(2) ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareOperation( "IteratorByBasis", [ IsBasis ] );


#############################################################################
##
#A  Basis( <V>[, <vectors>] )
#O  BasisNC( <V>, <vectors> )
##
##  <#GAPDoc Label="Basis">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="Basis" Arg='V[, vectors]'/>
##  <Oper Name="BasisNC" Arg='V, vectors'/>
##
##  <Description>
##  Called with a free left <M>F</M>-module <A>V</A> as the only argument,
##  <Ref Attr="Basis"/> returns an <M>F</M>-basis of <A>V</A>
##  whose vectors are not further specified.
##  <P/>
##  If additionally a list <A>vectors</A> of vectors in <A>V</A> is given
##  that forms an <M>F</M>-basis of <A>V</A>
##  then <Ref Attr="Basis"/> returns this basis;
##  if <A>vectors</A> is not linearly independent over <M>F</M>
##  or does not generate <A>V</A> as a free left <M>F</M>-module
##  then <K>fail</K> is returned.
##  <P/>
##  <Ref Oper="BasisNC"/> does the same as the two argument version of
##  <Ref Attr="Basis"/>, except that it does not check
##  whether <A>vectors</A> form a basis.
##  <P/>
##  If no basis vectors are prescribed then <Ref Attr="Basis"/> need not
##  compute basis vectors; in this case, the vectors are computed
##  in the first call to <Ref Attr="BasisVectors"/>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= VectorSpace( Rationals, [ [ 1, 2, 7 ], [ 1/2, 1/3, 5 ] ] );;
##  gap> B:= Basis( V );
##  SemiEchelonBasis( <vector space over Rationals, with
##  2 generators>, ... )
##  gap> BasisVectors( B );
##  [ [ 1, 2, 7 ], [ 0, 1, -9/4 ] ]
##  gap> B:= Basis( V, [ [ 1, 2, 7 ], [ 3, 2, 30 ] ] );
##  Basis( <vector space over Rationals, with 2 generators>,
##  [ [ 1, 2, 7 ], [ 3, 2, 30 ] ] )
##  gap> Basis( V, [ [ 1, 2, 3 ] ] );
##  fail
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "Basis", IsFreeLeftModule );
DeclareOperation( "Basis", [ IsFreeLeftModule, IsHomogeneousList ] );

DeclareOperation( "BasisNC", [ IsFreeLeftModule, IsHomogeneousList ] );


#############################################################################
##
#A  SemiEchelonBasis( <V>[, <vectors>] )
#O  SemiEchelonBasisNC( <V>, <vectors> )
##
##  <#GAPDoc Label="SemiEchelonBasis">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="SemiEchelonBasis" Arg='V[, vectors]'/>
##  <Oper Name="SemiEchelonBasisNC" Arg='V, vectors'/>
##
##  <Description>
##  Let <A>V</A> be a Gaussian row or matrix vector space over the field
##  <M>F</M> (see <Ref Filt="IsGaussianSpace"/>,
##  <Ref Filt="IsRowSpace"/>, <Ref Filt="IsMatrixSpace"/>).
##  <P/>
##  Called with <A>V</A> as the only argument,
##  <Ref Attr="SemiEchelonBasis"/> returns a basis of <A>V</A>
##  that has the property <Ref Prop="IsSemiEchelonized"/>.
##  <P/>
##  If additionally a list <A>vectors</A> of vectors in <A>V</A> is given
##  that forms a semi-echelonized basis of <A>V</A>
##  then <Ref Attr="SemiEchelonBasis"/> returns this basis;
##  if <A>vectors</A> do not form a basis of <A>V</A>
##  then <K>fail</K> is returned.
##  <P/>
##  <Ref Oper="SemiEchelonBasisNC"/> does the same as the two argument
##  version of <Ref Attr="SemiEchelonBasis"/>,
##  except that it is not checked whether <A>vectors</A> form
##  a semi-echelonized basis.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> V:= GF(2)^2;;
##  gap> B:= SemiEchelonBasis( V );
##  SemiEchelonBasis( ( GF(2)^2 ), ... )
##  gap> Print( BasisVectors( B ), "\n" );
##  [ [ Z(2)^0, 0*Z(2) ], [ 0*Z(2), Z(2)^0 ] ]
##  gap> B:= SemiEchelonBasis( V, [ [ 1, 1 ], [ 0, 1 ] ] * Z(2) );
##  SemiEchelonBasis( ( GF(2)^2 ), <an immutable 2x2 matrix over GF2> )
##  gap> Print( BasisVectors( B ), "\n" );
##  [ [ Z(2)^0, Z(2)^0 ], [ 0*Z(2), Z(2)^0 ] ]
##  gap> Coefficients( B, [ 0, 1 ] * Z(2) );
##  [ 0*Z(2), Z(2)^0 ]
##  gap> Coefficients( B, [ 1, 0 ] * Z(2) );
##  [ Z(2)^0, Z(2)^0 ]
##  gap> SemiEchelonBasis( V, [ [ 0, 1 ], [ 1, 1 ] ] * Z(2) );
##  fail
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "SemiEchelonBasis", IsFreeLeftModule );
DeclareOperation( "SemiEchelonBasis",
    [ IsFreeLeftModule, IsHomogeneousList ] );

DeclareOperation( "SemiEchelonBasisNC",
    [ IsFreeLeftModule, IsHomogeneousList ] );
#T In fact they should be declared for `IsGaussianSpace', or at least for
#T `IsVectorSpace', but the files containing these categories are read later ..
#T (Change this!)


#############################################################################
##
#O  RelativeBasis( <B>, <vectors> )
#O  RelativeBasisNC( <B>, <vectors> )
##
##  <#GAPDoc Label="RelativeBasis">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="RelativeBasis" Arg='B, vectors'/>
##  <Oper Name="RelativeBasisNC" Arg='B, vectors'/>
##
##  <Description>
##  A relative basis is a basis of the free left module <A>V</A> that delegates
##  the computation of coefficients etc. to another basis of <A>V</A> via
##  a basechange matrix.
##  <P/>
##  Let <A>B</A> be a basis of the free left module <A>V</A>,
##  and <A>vectors</A> a list of vectors in <A>V</A>.
##  <P/>
##  <Ref Oper="RelativeBasis"/> checks whether <A>vectors</A> form a basis of <A>V</A>,
##  and in this case a basis is returned in which <A>vectors</A> are
##  the basis vectors; otherwise <K>fail</K> is returned.
##  <P/>
##  <Ref Oper="RelativeBasisNC"/> does the same, except that it omits the check.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareOperation( "RelativeBasis", [ IsBasis, IsHomogeneousList ] );
DeclareOperation( "RelativeBasisNC", [ IsBasis, IsHomogeneousList ] );


#############################################################################
##  <#GAPDoc Label="[2]{basis}">
##  There are kinds of free <M>R</M>-modules for which efficient computations
##  are possible because the elements are <Q>nice</Q>,
##  for example subspaces of full row modules or of full matrix modules.
##  In other cases, a <Q>nice</Q> canonical basis is known that allows one
##  to do the necessary computations in the corresponding row module,
##  for example algebras given by structure constants.
##  <P/>
##  In many other situations, one knows at least an isomorphism from the
##  given module <M>V</M> to a <Q>nicer</Q> free left module <M>W</M>,
##  in the sense that for each vector in <M>V</M>,
##  the image in <M>W</M> can easily be computed,
##  and analogously for each vector in <M>W</M>,
##  one can compute the preimage in <M>V</M>.
##  <P/>
##  This allows one to delegate computations w.r.t. a basis <M>B</M>
##  of <M>V</M> to the corresponding basis <M>C</M> of <M>W</M>.
##  We call <M>W</M> the <E>nice free left module</E> of <M>V</M>,
##  and <M>C</M> the <E>nice basis</E> of <M>B</M>.
##  (Note that it may happen that also <M>C</M> delegates questions to a
##  <Q>nicer</Q> basis.)
##  The basis <M>B</M> indicates the intended behaviour by the filter
##  <Ref Filt="IsBasisByNiceBasis"/>,
##  and stores <M>C</M> as value of the attribute <Ref Attr="NiceBasis"/>.
##  <M>V</M> indicates the intended behaviour by the filter
##  <Ref Filt="IsHandledByNiceBasis"/>, and stores <M>W</M> as value
##  of the attribute <Ref Attr="NiceFreeLeftModule"/>.
##  <P/>
##  The bijection between <M>V</M> and <M>W</M> is implemented by the
##  functions <Ref Oper="NiceVector"/> and <Ref Oper="UglyVector"/>;
##  additional data needed to compute images and preimages can be stored
##  as value of <Ref Attr="NiceFreeLeftModuleInfo"/>.
##  <#/GAPDoc>
##


#############################################################################
##
#F  DeclareHandlingByNiceBasis( <name>, <info> )
#F  InstallHandlingByNiceBasis( <name>, <record> )
##
##  <#GAPDoc Label="DeclareHandlingByNiceBasis">
##  <ManSection>
##  <Func Name="DeclareHandlingByNiceBasis" Arg='name, info'/>
##  <Func Name="InstallHandlingByNiceBasis" Arg='name, record'/>
##
##  <Description>
##  These functions are used to implement a new kind of free left modules
##  that shall be handled via the mechanism of nice bases
##  (see <Ref Sect="Vector Spaces Handled By Nice Bases"/>).
##  <P/>
##  <A>name</A> must be a string,
##  a filter <M>f</M> with this name is created which implies
##  <Ref Filt="IsFreeLeftModule"/>, and
##  a logical implication from the join of <M>f</M> with
##  <Ref Filt="IsAttributeStoringRep"/> to
##  <Ref Filt="IsHandledByNiceBasis"/> is installed.
##  <P/>
##  <A>record</A> must be a record with the following components.
##  <List>
##  <Mark><C>detect</C> </Mark>
##  <Item>
##      a function of four arguments <M>R</M>, <M>l</M>, <M>V</M>, and <M>z</M>,
##      where <M>V</M> is a free left module over the ring <M>R</M> with generators
##      the list or collection <M>l</M>, and <M>z</M> is either the zero element of
##      <M>V</M> or <K>false</K> (then <M>l</M> is nonempty);
##      the function returns <K>true</K> if <M>V</M> shall lie in the filter <M>f</M>,
##      and <K>false</K> otherwise;
##      the return value may also be <K>fail</K>, which indicates that <M>V</M> is
##      <E>not</E> to be handled via the mechanism of nice bases at all,
##  </Item>
##  <Mark><C>NiceFreeLeftModuleInfo</C> </Mark>
##  <Item>
##      the <Ref Attr="NiceFreeLeftModuleInfo"/> method for left modules in
##      <M>f</M>,
##  </Item>
##  <Mark><C>NiceVector</C> </Mark>
##  <Item>
##      the <Ref Oper="NiceVector"/> method for left modules <M>V</M> in
##      <M>f</M>;
##      called with <M>V</M> and a vector <M>v \in V</M>, this function returns the
##      nice vector <M>r</M> associated with <M>v</M>, and
##  </Item>
##  <Mark><C>UglyVector</C></Mark>
##  <Item>
##      the <Ref Oper="UglyVector"/> method for left modules <M>V</M> in
##      <M>f</M>;
##      called with <M>V</M> and a vector <M>r</M> in the
##      <Ref Attr="NiceFreeLeftModule"/> value of <M>V</M>,
##      this function returns the vector <M>v \in V</M> to which <M>r</M> is
##      associated.
##  </Item>
##  </List>
##  <P/>
##  The idea is that all one has to do for implementing a new kind of free
##  left modules handled by the mechanism of nice bases is to call
##  <Ref Func="DeclareHandlingByNiceBasis"/> and
##  <Ref Func="InstallHandlingByNiceBasis"/>,
##  which causes the installation of the necessary methods and adds the pair
##  <M>[ f, </M><A>record</A><C>.detect</C><M> ]</M> to the global list
##  <Ref Var="NiceBasisFiltersInfo"/>.
##  The <Ref Oper="LeftModuleByGenerators"/> methods call
##  <Ref Func="CheckForHandlingByNiceBasis"/>, which sets the appropriate filter
##  for the desired left module if applicable.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "DeclareHandlingByNiceBasis" );
DeclareGlobalFunction( "InstallHandlingByNiceBasis" );


#############################################################################
##
#V  NiceBasisFiltersInfo
##
##  <#GAPDoc Label="NiceBasisFiltersInfo">
##  <ManSection>
##  <Var Name="NiceBasisFiltersInfo"/>
##
##  <Description>
##  An overview of all kinds of vector spaces that are currently handled by
##  nice bases is given by the global list <C>NiceBasisFiltersInfo</C>.
##  Examples of such vector spaces are vector spaces of field elements
##  (but not the fields themselves) and non-Gaussian row and matrix spaces
##  (see <Ref Filt="IsGaussianSpace"/>).
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
BindGlobal( "NiceBasisFiltersInfo", [] );


#############################################################################
##
#F  CheckForHandlingByNiceBasis( <R>, <gens>, <M>, <zero> )
##
##  <#GAPDoc Label="CheckForHandlingByNiceBasis">
##  <ManSection>
##  <Func Name="CheckForHandlingByNiceBasis" Arg='R, gens, M, zero'/>
##
##  <Description>
##  Whenever a free left module is constructed for which the filter
##  <C>IsHandledByNiceBasis</C> may be useful,
##  <C>CheckForHandlingByNiceBasis</C> should be called.
##  (This is done in the methods for <C>VectorSpaceByGenerators</C>,
##  <C>AlgebraByGenerators</C>, <C>IdealByGenerators</C> etc. in the &GAP; library.)
##  <P/>
##  The arguments of this function are the coefficient ring <A>R</A>, the list
##  <A>gens</A> of generators, the constructed module <A>M</A> itself, and the zero
##  element <A>zero</A> of <A>M</A>;
##  if <A>gens</A> is nonempty then the <A>zero</A> value may also be <K>false</K>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "CheckForHandlingByNiceBasis" );


InstallGlobalFunction( "DeclareHandlingByNiceBasis", function( name, info )
    local entry;
    DeclareFilter( name );
    InstallTrueMethod( IsFreeLeftModule, ValueGlobal( name ) );
    entry := [ ValueGlobal( name ), info ];
    Add( NiceBasisFiltersInfo, entry, 1 );
end );

#############################################################################
##
#F  IsGenericFiniteSpace( <V> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="IsGenericFiniteSpace" Arg='V'/>
##
##  <Description>
##  If an <M>F</M>-vector space <A>V</A> is in the filter
##  <Ref Filt="IsGenericFiniteSpace"/> then this expresses that <A>V</A>
##  consists of elements in a <E>finite</E> vector space,
##  and that <A>V</A> is handled via the mechanism of nice bases
##  (see <Ref ???="..."/>)
##  in the following way.
##  (This is the generic treatment of finite vector spaces, better methods
##  are installed for various special kinds of finite vector spaces.)
##  Let <M>F</M> be of order <M>q</M>, <M>e_F</M> a list of the elements of
##  <M>F</M>,
##  <M>B = [ b_0, b_1, \ldots, b_k ]</M> be an <M>F</M>-basis of <M>V</M>,
##  and let <M>e_V</M> be a list of elements of <M>V</M> with the property
##  that
##  <M>e_V[ 1 + \sum_{i=0}^k c_i q^i ] = \sum_{i=0}^k e_F[ c_i + 1 ] b_i</M>
##  holds;
##  then the <Ref Func="NiceVector"/> value of
##  <M>e_V[ 1 + \sum_{i=0}^k c_i q^i ]</M> is the row vector
##  <M>[ r_0, r_1, \ldots, r_k ]</M> with <M>r_i = e_F[ c_i + 1 ]</M>,
##  and the <Ref Func="UglyVector"/> value of
##  <M>[ r_0, r_1, \ldots, r_k ]</M> is <M>\sum_{i=0}^k r_i b_i</M>.
##  <P/>
##  The <Ref Func="NiceFreeLeftModuleInfo"/> value of <M>V</M> is a record
##  with the following components.
##  <List>
##  <Mark><C>elements</C>:</Mark>
##  <Item>
##     a <E>strictly sorted</E> list <M>\tilde{e}_V</M> of elements of
##     <M>V</M>,
##  </Item>
##  <Mark><C>numbers</C>:</Mark>
##  <Item>
##     a list <M>l</M> of the positive integers up to <M>q^{k+1}</M>,
##     such that <M>e_V[ l[i] ] = \tilde{e}_V[i]</M> holds for
##     <M>1 \leq i \leq q^{k+1}</M>.
##  </Item>
##  <Mark><C>q</C>:</Mark>
##  <Item>
##     the size of <M>F</M>,
##  </Item>
##  <Mark><C>fieldelements</C>:</Mark>
##  <Item>
##     the list <M>e_F</M>,
##  </Item>
##  <Mark><C>base</C>:</Mark>
##  <Item>
##     the list <M>B</M>.
##  </Item>
##  </List>
##  <!-- use that the nice module is a full row space!-->
##  <!-- (special method for NiceFreeLeftModule?)-->
##  <!--  It is important that all other filters of this kind are installed <E>later</E>-->
##  <!--  because otherwise the generic treatment may be chosen in cases for which-->
##  <!--  a later filter indicates better methods.-->
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareHandlingByNiceBasis( "IsGenericFiniteSpace",
    "for finite vector spaces (generic)" );


#############################################################################
##
#F  IsSpaceOfRationalFunctions( <V> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="IsSpaceOfRationalFunctions" Arg='V'/>
##
##  <Description>
##  If an <M>F</M>-vector space <A>V</A> is in the filter <C>IsSpaceOfRationalFunctions</C>
##  then this expresses that <A>V</A> consists of rational functions,
##  and that <A>V</A> is handled via the mechanism of nice bases in the following
##  way.
##  Let <M>v_1, v_2, \ldots, v_k</M> be vector space generators of <A>V</A>,
##  let <M>d</M> be a polynomial such that all <M>d \cdot v_i</M> are polynomials,
##  and let <M>S</M> be the set of monomials that occur in these polynomials.
##  Then the <C>NiceFreeLeftModuleInfo</C> value of <A>V</A> is a record with the
##  following components.
##  <List>
##  <Mark><C>family</C> </Mark>
##  <Item>
##     the elements family of <A>V</A>,
##  </Item>
##  <Mark><C>monomials</C> </Mark>
##  <Item>
##     the list <M>S</M>,
##  </Item>
##  <Mark><C>denom</C> </Mark>
##  <Item>
##     the polynomial <M>d</M>,
##  </Item>
##  <Mark><C>zerocoeff</C> </Mark>
##  <Item>
##     the zero coefficient of elements in <A>V</A>,
##  </Item>
##  <Mark><C>zerovector</C> </Mark>
##  <Item>
##     the zero row vector in the nice free left module.
##  </Item>
##  </List>
##  The <C>NiceVector</C> value of <M>v \in <A>V</A></M> is defined as the row vector of
##  coefficients of <M>v</M> w.r.t. <M>S</M>.
##  <P/>
##  Finite dimensional free left modules of rational functions
##  are by default handled via the mechanism of nice bases.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareHandlingByNiceBasis( "IsSpaceOfRationalFunctions",
    "for free left modules of rational functions" );


#############################################################################
##
#C  IsBasisByNiceBasis( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsBasisByNiceBasis">
##  <ManSection>
##  <Filt Name="IsBasisByNiceBasis" Arg='B' Type='Category'/>
##
##  <Description>
##  This filter indicates that the basis <A>B</A> delegates tasks such as the
##  computation of coefficients (see <Ref Oper="Coefficients"/>) to a basis of an
##  isomorphic <Q>nicer</Q> free left module.
##  <!--  Any object in <C>IsBasisByNiceBasis</C> must be a <E>small</E> list in the sense of-->
##  <!--  <Ref Prop="IsSmallList"/>.-->
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareCategory( "IsBasisByNiceBasis", IsBasis and IsSmallList );


#############################################################################
##
#A  NiceBasis( <B> )
##
##  <#GAPDoc Label="NiceBasis">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="NiceBasis" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  Let <A>B</A> be a basis of a free left module <A>V</A> that is handled via
##  nice bases.
##  If <A>B</A> has no basis vectors stored at the time of the first call to
##  <C>NiceBasis</C> then <C>NiceBasis( <A>B</A> )</C> is obtained as
##  <C>Basis( NiceFreeLeftModule( <A>V</A> ) )</C>.
##  If basis vectors are stored then <C>NiceBasis( <A>B</A> )</C> is the result of the
##  call of <C>Basis</C> with arguments <C>NiceFreeLeftModule( <A>V</A> )</C>
##  and the <C>NiceVector</C> values of the basis vectors of <A>B</A>.
##  <P/>
##  Note that the result is <K>fail</K> if and only if the <Q>basis vectors</Q>
##  stored in <A>B</A> are in fact not basis vectors.
##  <P/>
##  The attributes <C>GeneratorsOfLeftModule</C> of the underlying left modules
##  of <A>B</A> and the result of <C>NiceBasis</C> correspond via <Ref Oper="NiceVector"/> and
##  <Ref Oper="UglyVector"/>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "NiceBasis", IsBasisByNiceBasis );


#############################################################################
##
#O  NiceBasisNC( <B> )
##
##  <ManSection>
##  <Oper Name="NiceBasisNC" Arg='B'/>
##
##  <Description>
##  If the basis <A>B</A> has basis vectors bound then the attribute <C>NiceBasis</C>
##  of <A>B</A> is set to <C>BasisNC( <A>W</A>, <A>nice</A> )</C>
##  where <A>W</A> is the value of <C>NiceFreeLeftModule</C> for the underlying
##  free left module of <A>B</A>.
##  This means that it is <E>not</E> checked whether <A>B</A> really is a basis.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareOperation( "NiceBasisNC", [ IsBasisByNiceBasis ] );


#############################################################################
##
#A  NiceFreeLeftModule( <V> ) . . . . nice free left module isomorphic to <V>
##
##  <#GAPDoc Label="NiceFreeLeftModule">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="NiceFreeLeftModule" Arg='V'/>
##
##  <Description>
##  For a free left module <A>V</A> that is handled via the mechanism of nice
##  bases, this attribute stores the associated free left module to which the
##  tasks are delegated.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "NiceFreeLeftModule", IsFreeLeftModule );


#############################################################################
##
#A  NiceFreeLeftModuleInfo( <V> )
##
##  <#GAPDoc Label="NiceFreeLeftModuleInfo">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="NiceFreeLeftModuleInfo" Arg='V'/>
##
##  <Description>
##  For a free left module <A>V</A> that is handled via the mechanism of nice
##  bases, this operation has to provide the necessary information (if any)
##  for calls of <Ref Oper="NiceVector"/> and <Ref Oper="UglyVector"/>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute( "NiceFreeLeftModuleInfo",
    IsFreeLeftModule and IsHandledByNiceBasis );


#############################################################################
##
#O  NiceVector( <V>, <v> )
#O  UglyVector( <V>, <r> )
##
##  <#GAPDoc Label="NiceVector">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="NiceVector" Arg='V, v'/>
##  <Oper Name="UglyVector" Arg='V, r'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Oper="NiceVector"/> and <Ref Oper="UglyVector"/> provide the linear bijection between the
##  free left module <A>V</A> and <C><A>W</A>:= NiceFreeLeftModule( <A>V</A> )</C>.
##  <P/>
##  If <A>v</A> lies in the elements family of the family of <A>V</A> then
##  <C>NiceVector( <A>v</A> )</C> is either <K>fail</K> or an element in the elements family
##  of the family of <A>W</A>.
##  <P/>
##  If <A>r</A> lies in the elements family of the family of <A>W</A> then
##  <C>UglyVector( <A>r</A> )</C> is either <K>fail</K> or an element in the elements family
##  of the family of <A>V</A>.
##  <P/>
##  If <A>v</A> lies in <A>V</A> (which usually <E>cannot</E> be checked without using <A>W</A>)
##  then <C>UglyVector( <A>V</A>, NiceVector( <A>V</A>, <A>v</A> ) ) = <A>v</A></C>.
##  If <A>r</A> lies in <A>W</A> (which usually <E>can</E> be checked)
##  then <C>NiceVector( <A>V</A>, UglyVector( <A>V</A>, <A>r</A> ) ) = <A>r</A></C>.
##  <P/>
##  (This allows one to implement for example a membership test for <A>V</A>
##  using the membership test in <A>W</A>.)
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareOperation( "NiceVector",
    [ IsFreeLeftModule and IsHandledByNiceBasis, IsObject ] );

DeclareOperation( "UglyVector",
    [ IsFreeLeftModule and IsHandledByNiceBasis, IsObject ] );


#############################################################################
##
#F  BasisWithReplacedLeftModule( <B>, <V> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="BasisWithReplacedLeftModule" Arg='B, V'/>
##
##  <Description>
##  For a basis <A>B</A> and a left module <A>V</A> that is equal to the underlying
##  left module of <A>B</A>,
##  <C>BasisWithReplacedLeftModule</C> returns a basis equal to <A>B</A> except that
##  the underlying left module of this basis is <A>V</A>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction( "BasisWithReplacedLeftModule" );

[ Dauer der Verarbeitung: 0.164 Sekunden  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


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