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


Quellcode-Bibliothek tietze.gd   Sprache: unbekannt

 
Columbo aufrufen.gd Download desUnknown {[0] [0] [0]}Datei anzeigen

#############################################################################
##
##  This file is part of GAP, a system for computational discrete algebra.
##  This file's authors include Volkmar Felsch.
##
##  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 the declarations for finitely presented groups
##  (fp groups).
##


#############################################################################
##
##  Some global symbolic constants.
##
TZ_NUMGENS      :=  1;
TZ_NUMRELS      :=  2;
TZ_TOTAL        :=  3;
TZ_GENERATORS   :=  4;
TZ_INVERSES     :=  5;
TZ_RELATORS     :=  6;
TZ_LENGTHS      :=  7;
TZ_FLAGS        :=  8;
TZ_MODIFIED     := 10;
TZ_NUMREDUNDS   := 11;
TZ_STATUS       := 15;
TZ_LENGTHTIETZE := 21;

TZ_FREEGENS     :=  9;
# TZ_ITERATOR     := 12;
TZ_OCCUR        :=21;

TR_TREELENGTH   :=  3;
TR_PRIMARY      :=  4;
TR_TREENUMS     :=  5;
TR_TREEPOINTERS :=  6;
TR_TREELAST     :=  7;


#############################################################################
##
##  List of option names
##
TzOptionNames := MakeImmutable([ "protected", "eliminationsLimit", "expandLimit",
     "generatorsLimit", "lengthLimit", "loopLimit", "printLevel",
     "saveLimit", "searchSimultaneous" ]);


#############################################################################
##
#A  TietzeOrigin( <G> )
##
##  <ManSection>
##  <Attr Name="TietzeOrigin" Arg='G'/>
##
##  <Description>
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareAttribute( "TietzeOrigin", IsSubgroupFpGroup );


#############################################################################
##
#F  AbstractWordTietzeWord( <word>, <fgens> )
##
##  <#GAPDoc Label="AbstractWordTietzeWord">
##  <ManSection>
##  <Func Name="AbstractWordTietzeWord" Arg='word, fgens'/>
##
##  <Description>
##  assumes  <A>fgens</A>  to be  a list  of  free group
##  generators and  <A>word</A> to be a Tietze word in these generators,
##  i. e., a list of positive or negative generator numbers.
##  It converts <A>word</A> to an abstract word.
##  <P/>
##  This function simply calls <Ref Oper="AssocWordByLetterRep"/>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> F := FreeGroup( "a", "b", "c" ,"d");
##  <free group on the generators [ a, b, c, d ]>
##  gap> tzword := TietzeWordAbstractWord(
##  > Comm(F.4,F.2) * (F.3^2 * F.2)^-1, GeneratorsOfGroup( F ){[2,3,4]} );
##  [ -3, -1, 3, -2, -2 ]
##  gap> AbstractWordTietzeWord( tzword, GeneratorsOfGroup( F ){[2,3,4]} );
##  d^-1*b^-1*d*c^-2
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("AbstractWordTietzeWord");


#############################################################################
##
#F  TietzeWordAbstractWord( <word>, <fgens> )
##
##  <#GAPDoc Label="TietzeWordAbstractWord">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="TietzeWordAbstractWord" Arg='word, fgens'/>
##
##  <Description>
##  assumes <A>fgens</A> to be a list of free group generators
##  and <A>word</A> to be an abstract word in these generators.
##  It converts <A>word</A> into a Tietze word,
##  i. e., a list of positive or negative generator numbers.
##  <P/>
##  This function simply calls <Ref Oper="LetterRepAssocWord"/>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareSynonym("TietzeWordAbstractWord",LetterRepAssocWord);

#############################################################################
##
#F  TzWordAbstractWord( <word> )
#F  AbstractWordTzWord(<fam>, <tzword> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzWordAbstractWord" Arg='word'/>
##  <Func Name="AbstractWordTzWord" Arg='fam, tzword'/>
##
##  <Description>
##  only supported for compatibility.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareSynonym("TzWordAbstractWord",LetterRepAssocWord);
DeclareSynonym("AbstractWordTzWord",AssocWordByLetterRep);


#############################################################################
##
#F  AddGenerator( <P> )
##
##  <#GAPDoc Label="AddGenerator">
##  <ManSection>
##  <Func Name="AddGenerator" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  extends the presentation <A>P</A> by a new generator.
##  <P/>
##  Let <M>i</M> be the smallest positive integer which has not yet been used
##  as a generator number in the given presentation.
##  <Ref Func="AddGenerator"/> defines a new abstract generator <M>x_i</M>
##  with the name <C>"_x</C><M>i</M><C>"</C> and adds it to the
##  list of generators of <A>P</A>.
##  <P/>
##  You may access the generator <M>x_i</M> by typing
##  <A>P</A><C>!.</C><M>i</M>. However, this
##  is only practicable if you are running an interactive job because you
##  have to know the value of <M>i</M>. Hence the proper way to access the new
##  generator is to write
##  <C>Last(GeneratorsOfPresentation(P))</C>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> G := PerfectGroup(IsFpGroup, 120 );;
##  gap> H := Subgroup( G, [ G.1^G.2, G.3 ] );;
##  gap> P := PresentationSubgroup( G, H );
##  <presentation with 4 gens and 7 rels of total length 21>
##  gap> AddGenerator( P );
##  #I  now the presentation has 5 generators, the new generator is _x7
##  gap> gens := GeneratorsOfPresentation( P );
##  [ _x1, _x2, _x4, _x5, _x7 ]
##  gap> gen := Last(gens);
##  _x7
##  gap> gen = P!.7;
##  true
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("AddGenerator");


#############################################################################
##
#F  AddRelator( <P>, <word> )
##
##  <#GAPDoc Label="AddRelator">
##  <ManSection>
##  <Func Name="AddRelator" Arg='P, word'/>
##
##  <Description>
##  adds the relator <A>word</A> to the presentation <A>P</A>, probably
##  changing the group defined by <A>P</A>.
##  <A>word</A> must be an abstract word in the generators of <A>P</A>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("AddRelator");


#############################################################################
##
#F  DecodeTree(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="DecodeTree">
##  <ManSection>
##  <Func Name="DecodeTree" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  assumes that <A>P</A> is a subgroup presentation provided by the Reduced
##  Reidemeister-Schreier or by the Modified Todd-Coxeter method (see
##  <Ref Func="PresentationSubgroupRrs"
##  Label="for two groups (and a string)"/>,
##  <Ref Func="PresentationNormalClosureRrs"/>,
##  <Ref Func="PresentationSubgroupMtc"/>).
##  It eliminates the secondary generators of <A>P</A>
##  (see Section <Ref Sect="Subgroup Presentations"/>) by applying the
##  so called <Q>decoding tree</Q> procedure.
##  <P/>
##  <Ref Func="DecodeTree"/> is called automatically by the command
##  <Ref Func="PresentationSubgroupMtc"/> where it
##  reduces <A>P</A> to a presentation on the given (primary) subgroup
##  generators.
##  <Index>secondary subgroup generators</Index>
##  <P/>
##  In order to explain the effect of this command we need to insert a few
##  remarks on the subgroup presentation commands described in section
##  <Ref Sect="Subgroup Presentations"/>.
##  All these commands have the common property that in the process of
##  constructing a presentation for a given subgroup <A>H</A> of a finitely
##  presented group <A>G</A> they first build up a highly
##  redundant list of generators of <A>H</A> which consists of an (in general
##  small) list of <Q>primary</Q> generators, followed by an (in general
##  large) list of <Q>secondary</Q> generators, and then construct a
##  presentation <M>P_0</M>
##  <E>on a sublist of these generators</E> by rewriting
##  the defining relators of <A>G</A>.
##  This sublist contains all primary, but, at least in general,
##  by far not all secondary generators.
##  <Index>primary subgroup generators</Index>
##  <P/>
##  The role of the primary generators depends on the concrete choice of the
##  subgroup presentation command. If the Modified Todd-Coxeter method is
##  used, they are just the given generators of <A>H</A>,
##  whereas in the case of the Reduced Reidemeister-Schreier algorithm they
##  are constructed by the program.
##  <P/>
##  Each of the secondary generators is defined by a word of length two in
##  the preceding generators and their inverses. By historical reasons, the
##  list of these definitions is called the <E>subgroup generators tree</E>
##  though in fact it is not a tree but rather a kind of bush.
##  <Index>subgroup generators tree</Index>
##  <P/>
##  Now we have to distinguish two cases. If <M>P_0</M> has been constructed
##  by the Reduced Reidemeister-Schreier routines, it is a presentation of
##  <A>H</A>. However, if the Modified Todd-Coxeter routines have been used
##  instead, then the relators in <M>P_0</M> are valid relators of <A>H</A>,
##  but they do not necessarily define <A>H</A>.
##  We handle these cases in turn, starting with the latter one.
##  <P/>
##  In fact, we could easily receive a presentation of <A>H</A> also in this
##  case if we extended <M>P_0</M> by adding to it all the
##  secondary generators which are not yet contained in it and all the
##  definitions from the generators tree as additional generators and
##  relators.
##  Then we could recursively eliminate all secondary generators by Tietze
##  transformations using the new relators.
##  However, this procedure turns out to be too inefficient to
##  be of interest.
##  <P/>
##  Instead, we use the so called <E>decoding tree</E> procedure
##  (see <Cite Key="AMW82"/>, <Cite Key="AR84"/>). It proceeds as follows.
##  <P/>
##  Starting from <M>P = P_0</M>, it runs through a number of steps in each
##  of which it eliminates the current <Q>last</Q> generator (with respect to
##  the list of all primary and secondary generators). If the last generator
##  <A>g</A> is a primary generator, then the procedure terminates.
##  Otherwise it checks whether there is a relator in the current
##  presentation which can be used to substitute <A>g</A> by a Tietze
##  transformation. If so, this is done.
##  Otherwise, and only then, the tree definition of <A>g</A> is added to
##  <A>P</A> as a new relator, and the generators involved are added as new
##  generators if they have not yet been contained in <A>P</A>.
##  Subsequently, <A>g</A> is eliminated.
##  <P/>
##  Note that the extension of <A>P</A> by one or two new generators is
##  <E>not</E> a Tietze transformation.
##  In general, it will change the isomorphism type
##  of the group defined by <A>P</A>.
##  However, it is a remarkable property of this procedure, that at the end,
##  i.e., as soon as all secondary generators have been eliminated,
##  it provides a presentation <M>P = P_1</M>,
##  say, which defines a group isomorphic to <A>H</A>. In fact, it is this
##  presentation which is returned by the command <Ref Func="DecodeTree"/>
##  and hence by the command <Ref Func="PresentationSubgroupMtc"/>.
##  <P/>
##  If, in the other case, the presentation <M>P_0</M> has been constructed
##  by the Reduced Reidemeister-Schreier algorithm,
##  then <M>P_0</M> itself is a presentation of <A>H</A>,
##  and the corresponding subgroup presentation command
##  (<Ref Func="PresentationSubgroupRrs"
##  Label="for two groups (and a string)"/> or
##  <Ref Func="PresentationNormalClosureRrs"/>) just returns <M>P_0</M>.
##  <P/>
##  As mentioned in section <Ref Sect="Subgroup Presentations"/>,
##  we recommend to further simplify this presentation before you use it.
##  The standard way to do this is to start from <M>P_0</M> and to apply
##  suitable Tietze transformations,
##  e. g., by calling the commands <Ref Func="TzGo"/> or
##  <Ref Func="TzGoGo"/>.
##  This is probably the most efficient approach, but you will end up with a
##  presentation on some unpredictable set of generators.
##  As an alternative, &GAP; offers you the <Ref Func="DecodeTree"/> command
##  which you can use to eliminate all secondary
##  generators (provided that there are no space or time problems). For this
##  purpose, the subgroup presentation commands do not only return the
##  resulting presentation, but also the tree (together with some associated
##  lists) as a kind of side result in a component <A>P</A><C>!.tree</C> of
##  the resulting presentation <A>P</A>.
##  <P/>
##  Note, however, that the decoding tree routines will not work correctly
##  any more on a presentation from which generators have already been
##  eliminated by Tietze transformations.
##  Therefore, to prevent you from getting wrong results by calling
##  <Ref Func="DecodeTree"/> in such a situation,
##  &GAP; will automatically remove the subgroup generators tree
##  from a presentation as soon as one of the generators is substituted by a
##  Tietze transformation.
##  <P/>
##  Nevertheless, a certain misuse of the command is still possible, and we
##  want to explicitly warn you from this.
##  The reason is that the Tietze option parameters described in
##  Section <Ref Sect="Tietze Options"/> apply to
##  <Ref Func="DecodeTree"/> as well.
##  Hence, in case of inadequate values of these parameters, it may happen that
##  <Ref Func="DecodeTree"/> stops before all the secondary generators have
##  vanished. In this case &GAP;
##  will display an appropriate warning. Then you should change the
##  respective parameters and continue the process by calling
##  <Ref Func="DecodeTree"/> again. Otherwise, if you would apply Tietze
##  transformations, it might happen because of the convention described
##  above that the tree is removed and that you end up with a wrong
##  presentation.
##  <P/>
##  After a successful run of <Ref Func="DecodeTree"/> it is convenient to
##  further simplify the resulting presentation by suitable Tietze
##  transformations.
##  <P/>
##  As an example of an explicit call of <Ref Func="DecodeTree"/> we compute
##  two presentations of a subgroup of order <M>384</M> in a group of order
##  <M>6912</M>. In both cases we use the Reduced Reidemeister-Schreier
##  algorithm, but in the first run we just apply the Tietze transformations
##  offered by the <Ref Func="TzGoGo"/> command with its default parameters,
##  whereas in the second run we call the <Ref Func="DecodeTree"/> command
##  before.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> F2 := FreeGroup( "a", "b" );;
##  gap> G := F2 / [ F2.1*F2.2^2*F2.1^-1*F2.2^-1*F2.1^3*F2.2^-1,
##  >                F2.2*F2.1^2*F2.2^-1*F2.1^-1*F2.2^3*F2.1^-1 ];;
##  gap> a := G.1;;  b := G.2;;
##  gap> H := Subgroup( G, [ Comm(a^-1,b^-1), Comm(a^-1,b), Comm(a,b) ] );;
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  We use the Reduced Reidemeister Schreier method and default Tietze
##  transformations to get a presentation for <A>H</A>.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> P := PresentationSubgroupRrs( G, H );
##  <presentation with 18 gens and 35 rels of total length 169>
##  gap> TzGoGo( P );
##  #I  there are 3 generators and 20 relators of total length 488
##  #I  there are 3 generators and 20 relators of total length 466
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  We end up with 20 relators of total length 466. Now we repeat the
##  procedure, but we call the decoding tree algorithm before doing the Tietze
##  transformations.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> P := PresentationSubgroupRrs( G, H );
##  <presentation with 18 gens and 35 rels of total length 169>
##  gap> DecodeTree( P );
##  #I  there are 9 generators and 26 relators of total length 185
##  #I  there are 6 generators and 23 relators of total length 213
##  #I  there are 3 generators and 20 relators of total length 252
##  #I  there are 3 generators and 20 relators of total length 244
##  gap> TzGoGo( P );
##  #I  there are 3 generators and 19 relators of total length 168
##  #I  there are 3 generators and 17 relators of total length 138
##  #I  there are 3 generators and 15 relators of total length 114
##  #I  there are 3 generators and 13 relators of total length 96
##  #I  there are 3 generators and 12 relators of total length 84
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  This time we end up with a shorter presentation.
##  <P/>
##  <P/>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("DecodeTree");


#############################################################################
##
#F  FpGroupPresentation( <P> [,<nam>] )
##
##  <#GAPDoc Label="FpGroupPresentation">
##  <ManSection>
##  <Func Name="FpGroupPresentation" Arg='P [,nam]'/>
##
##  <Description>
##  constructs an f. p. group as defined by the given Tietze
##  presentation <A>P</A>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> h := FpGroupPresentation( p );
##  <fp group on the generators [ a, b ]>
##  gap> h = g;
##  false
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("FpGroupPresentation");


#############################################################################
##
#F  PresentationFpGroup( <G> [,<printlevel>] ) . . .  create a presentation
##
##  <#GAPDoc Label="PresentationFpGroup">
##  <ManSection>
##  <Func Name="PresentationFpGroup" Arg='G [,printlevel]'/>
##
##  <Description>
##  creates a presentation, i. e., a Tietze object, for the given finitely
##  presented group <A>G</A>. This presentation will be exactly as the
##  presentation of <A>G</A> and <E>no</E> initial Tietze transformations
##  are applied to it.
##  <P/>
##  The  optional <A>printlevel</A> parameter can be used to restrict or to
##  extend the amount of output provided by Tietze transformation
##  commands when being applied to the created presentation.  The
##  default value 1 is designed  for  interactive  use  and  implies
##  explicit  messages  to  be displayed  by most of  these  commands. A
##  <A>printlevel</A> value of  0 will suppress these messages, whereas a
##  <A>printlevel</A>  value of 2  will enforce some additional output.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> f := FreeGroup( "a", "b" );
##  <free group on the generators [ a, b ]>
##  gap> g := f / [ f.1^3, f.2^2, (f.1*f.2)^3 ];
##  <fp group on the generators [ a, b ]>
##  gap> p := PresentationFpGroup( g );
##  <presentation with 2 gens and 3 rels of total length 11>
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("PresentationFpGroup");


#############################################################################
##
#F  PresentationRegularPermutationGroup(<G>)
#F  PresentationRegularPermutationGroupNC(<G>)
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="PresentationRegularPermutationGroup" Arg='G'/>
##  <Func Name="PresentationRegularPermutationGroupNC" Arg='G'/>
##
##  <Description>
##  constructs a presentation from the given regular permutation group using
##  the algorithm which has been described in <Cite Key="Can73"/> and <Cite Key="Neu82"/>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("PresentationRegularPermutationGroup");
DeclareGlobalFunction("PresentationRegularPermutationGroupNC");


#############################################################################
##
#F  PresentationViaCosetTable( <G>[, <F>, <words>] )
##
##  <#GAPDoc Label="PresentationViaCosetTable">
##  <ManSection>
##  <Func Name="PresentationViaCosetTable" Arg='G[, F, words]'/>
##
##  <Description>
##  constructs a presentation for a given concrete finite group.
##  It applies the relations finding algorithm which has been described in
##  <Cite Key="Can73"/> and <Cite Key="Neu82"/>.
##  It automatically applies Tietze transformations to the presentation
##  found.
##  <P/>
##  If only a group <A>G</A> has been specified, the single stage algorithm
##  is applied.
##  <P/>
##  The operation <Ref Attr="IsomorphismFpGroup"/> in contrast uses a
##  multiple-stage algorithm using a chief series and stabilizer chains.
##  It usually should be used rather than
##  <Ref Func="PresentationViaCosetTable"/>.
##  (It does not apply Tietze transformations automatically.)
##  <P/>
##  If the two stage algorithm is to be used,
##  <Ref Func="PresentationViaCosetTable"/> expects a subgroup <A>H</A> of
##  <A>G</A> to be provided in form of two additional arguments <A>F</A> and
##  <A>words</A>, where <A>F</A> is a free group with the same number
##  of generators as <A>G</A>, and <A>words</A> is a list of words in the
##  generators of <A>F</A> which supply a list of generators of <A>H</A> if
##  they are evaluated as words in the corresponding generators of <A>G</A>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> G := GeneralLinearGroup( 2, 7 );
##  GL(2,7)
##  gap> GeneratorsOfGroup( G );
##  [ [ [ Z(7), 0*Z(7) ], [ 0*Z(7), Z(7)^0 ] ],
##    [ [ Z(7)^3, Z(7)^0 ], [ Z(7)^3, 0*Z(7) ] ] ]
##  gap> Size( G );
##  2016
##  gap> P := PresentationViaCosetTable( G );
##  <presentation with 2 gens and 5 rels of total length 46>
##  gap> TzPrintRelators( P );
##  #I  1. f2^3
##  #I  2. f1^6
##  #I  3. (f1*f2)^6
##  #I  4. f1*f2*f1^-1*f2*f1*f2^-1*f1^-1*f2*f1*f2*f1^-1*f2^-1
##  #I  5. f1^-3*f2*f1*f2*(f1^-1*f2^-1)^2*f1^-2*f2
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  The two stage algorithm saves an essential amount of space by
##  constructing two coset tables of lengths <M>|H|</M> and <M>|G|/|H|</M>
##  instead of just one coset table of length <M>|G|</M>.
##  The next example shows an application
##  of this option in the case of a subgroup of size 7920 and index 12 in a
##  permutation group of size 95040.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> M12 := Group( [ (1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11), (3,7,11,8)(4,10,5,6),
##  > (1,12)(2,11)(3,6)(4,8)(5,9)(7,10) ], () );;
##  gap> F := FreeGroup( "a", "b", "c" );
##  <free group on the generators [ a, b, c ]>
##  gap> words := [ F.1, F.2 ];
##  [ a, b ]
##  gap> P := PresentationViaCosetTable( M12, F, words );
##  <presentation with 3 gens and 10 rels of total length 97>
##  gap> G := FpGroupPresentation( P );
##  <fp group on the generators [ a, b, c ]>
##  gap> RelatorsOfFpGroup( G );
##  [ c^2, b^4, (a*c)^3, (a*b^-2)^3, a^11,
##    a^2*b*a^-2*b^-1*(b^-1*a)^2*a*b^-1, (a*(b*a^-1)^2*b^-1)^2,
##    a^2*b*a^2*b^-2*a^-1*b*(a^-1*b^-1)^2,
##    a^2*b^-1*a^-1*b^-1*a*c*b*c*(a*b)^2, a^2*(a^2*b)^2*a^-2*c*a*b*a^-1*c
##   ]
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  Before it is returned, the resulting presentation is being simplified by
##  appropriate calls of the function <Ref Func="SimplifyPresentation"/>
##  (see <Ref Sect="Tietze Transformations"/>),
##  but without allowing any eliminations of generators.
##  This restriction guarantees that we get a bijection between the list of
##  generators of <A>G</A> and the list of generators in the presentation.
##  Hence, if the generators of <A>G</A> are redundant and if you don't care
##  for the bijection, you may get a shorter presentation by calling the
##  function <Ref Func="SimplifyPresentation"/>,
##  now without this restriction, once more yourself.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> H := Group(
##  > [ (2,5,3), (2,7,5), (1,8,4), (1,8,6), (4,8,6), (3,5,7) ], () );;
##  gap> P := PresentationViaCosetTable( H );
##  <presentation with 6 gens and 12 rels of total length 42>
##  gap> SimplifyPresentation( P );
##  #I  there are 4 generators and 10 relators of total length 36
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  If you apply the function <Ref Func="FpGroupPresentation"/> to the
##  resulting presentation you will get a finitely presented group isomorphic
##  to <A>G</A>.
##  Note, however, that the function <Ref Attr="IsomorphismFpGroup"/>
##  is recommended for this purpose.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("PresentationViaCosetTable");


#############################################################################
##
#F  RelsViaCosetTable(<G>,<cosets>,<F>)
#F  RelsViaCosetTable(<G>,<cosets>,<F>,<ggens>)
#F  RelsViaCosetTable(<G>,<cosets>,<F>,<words>,<H>,<R1>)
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="RelsViaCosetTable" Arg='G,cosets,F'/>
##  <Func Name="RelsViaCosetTable" Arg='G,cosets,F,ggens'/>
##  <Func Name="RelsViaCosetTable" Arg='G,cosets,F,words,H,R1'/>
##
##  <Description>
##  constructs a defining set of relators  for the given
##  concrete group using the algorithm
##  which has been described in <Cite Key="Can73"/> and <Cite Key="Neu82"/>.
##  <P/>
##  It is a  subroutine  of function  <C>PresentationViaCosetTable</C>.  Hence its
##  input and output are specifically designed only for this purpose,  and it
##  does not check the arguments.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("RelsViaCosetTable");


#############################################################################
##
#F  RemoveRelator( <P>, <n> )
##
##  <#GAPDoc Label="RemoveRelator">
##  <ManSection>
##  <Func Name="RemoveRelator" Arg='P, n'/>
##
##  <Description>
##  removes the <A>n</A>-th relator from the presentation <A>P</A>,
##  probably changing the group defined by <A>P</A>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("RemoveRelator");


#############################################################################
##
#F  SimplifiedFpGroup( <G> )
##
##  <#GAPDoc Label="SimplifiedFpGroup">
##  <ManSection>
##  <Func Name="SimplifiedFpGroup" Arg='G'/>
##
##  <Description>
##  applies Tietze transformations to a copy of the presentation of the
##  given finitely presented group <A>G</A> in order to reduce it
##  with respect to the number of generators, the number of relators,
##  and the relator lengths.
##  <P/>
##  <Ref Func="SimplifiedFpGroup"/> returns a group isomorphic to
##  the given one  with a presentation which has been tried to simplify
##  via Tietze transformations.
##  <P/>
##  If the connection to the original group is important, then the operation
##  <Ref Attr="IsomorphismSimplifiedFpGroup"/> should be used instead.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> F6 := FreeGroup( 6, "G" );;
##  gap> G := F6 / [ F6.1^2, F6.2^2, F6.4*F6.6^-1, F6.5^2, F6.6^2,
##  > F6.1*F6.2^-1*F6.3, F6.1*F6.5*F6.3^-1, F6.2*F6.4^-1*F6.3,
##  > F6.3*F6.4*F6.5^-1, F6.1*F6.6*F6.3^-2, F6.3^4 ];;
##  gap> H := SimplifiedFpGroup( G );
##  <fp group on the generators [ G1, G3 ]>
##  gap> RelatorsOfFpGroup( H );
##  [ G1^2, (G1*G3^-1)^2, G3^4 ]
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  In fact, the command
##  <P/>
##  <Log><![CDATA[
##  H := SimplifiedFpGroup( G );
##  ]]></Log>
##  <P/>
##  is an abbreviation of the command sequence
##  <P/>
##  <Log><![CDATA[
##  P := PresentationFpGroup( G, 0 );;
##  SimplifyPresentation( P );
##  H := FpGroupPresentation( P );
##  ]]></Log>
##  <P/>
##  which applies a rather simple-minded strategy of Tietze transformations
##  to the intermediate presentation <A>P</A>.
##  If, for some concrete group, the resulting presentation is unsatisfying,
##  then you should try a more sophisticated, interactive use of the
##  available Tietze transformation commands
##  (see <Ref Sect="Tietze Transformations"/>).
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("SimplifiedFpGroup");


############################################################################
##
#F  TzCheckRecord
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzCheckRecord" Arg='obj'/>
##
##  <Description>
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzCheckRecord");


#############################################################################
##
#F  TzEliminate( <P>[, <gen>] )
#F  TzEliminate( <P>[, <n>] )
##
##  <#GAPDoc Label="TzEliminate">
##  <ManSection>
##  <Heading>TzEliminate</Heading>
##  <Func Name="TzEliminate" Arg='P[, gen]'
##   Label="for a presentation (and a generator)"/>
##  <Func Name="TzEliminate" Arg='P[, n]'
##   Label="for a presentation (and an integer)"/>
##
##  <Description>
##  tries to eliminate a generator from a presentation <A>P</A> via
##  Tietze transformations.
##  <P/>
##  Any relator which contains some generator just once can be used to
##  substitute that generator by a word in the remaining generators.
##  If such generators and relators exist, then
##  <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and a generator)"/>
##  chooses a generator for which the product of its number of occurrences
##  and the length of the substituting word is minimal,
##  and then it eliminates this generator from the presentation,
##  provided that the resulting total length of the relators does not exceed
##  the associated Tietze option parameter <C>spaceLimit</C>
##  (see <Ref Sect="Tietze Options"/>). The default value of that parameter
##  is <Ref Var="infinity"/>, but you may alter it appropriately.
##  <P/>
##  If a generator <A>gen</A> has been specified,
##  <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and a generator)"/>
##  eliminates it if possible, i. e. if there is a relator in which
##  <A>gen</A> occurs just once.
##  If no second argument has been specified,
##  <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and a generator)"/>
##  eliminates some appropriate generator if possible and if the resulting
##  total length of the relators will not exceed the Tietze options parameter
##  <C>lengthLimit</C>.
##  <P/>
##  If an integer <A>n</A> has been specified,
##  <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and an integer)"/>
##  tries to eliminate up to <A>n</A> generators.
##  Note that the calls <C>TzEliminate(<A>P</A>)</C> and
##  <C>TzEliminate(<A>P</A>,1)</C> are equivalent.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzEliminate");


#############################################################################
##
#F  TzEliminateFromTree( <P> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzEliminateFromTree" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="TzEliminateFromTree"/> eliminates the last Tietze generator.
##  If that generator cannot be isolated in any Tietze relator,
##  then its definition is taken from the tree and added as an additional
##  Tietze relator, extending the set of Tietze generators appropriately,
##  if necessary.
##  However, the elimination will not be performed if the resulting total
##  length of the relators cannot be guaranteed to not exceed the parameter
##  <C>lengthLimit</C>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzEliminateFromTree");


#############################################################################
##
#F  TzEliminateGen( <P>, <n> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzEliminateGen" Arg='P, n'/>
##
##  <Description>
##  eliminates the Tietze generator <C>GeneratorsOfPresentation(P)[n]</C>
##  if possible, i. e. if that generator can be isolated  in some appropriate
##  Tietze relator.  However,  the elimination  will not be  performed if the
##  resulting total length of the relators cannot be guaranteed to not exceed
##  the parameter <C>lengthLimit</C>
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzEliminateGen");


#############################################################################
##
#F  TzEliminateGen1( <P> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzEliminateGen1" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  tries to  eliminate a  Tietze generator:  If there are
##  Tietze generators which occur just once in certain Tietze relators,  then
##  one of them is chosen  for which the product of the length of its minimal
##  defining word  and the  number of its  occurrences  is minimal.  However,
##  the elimination  will not be performed  if the resulting  total length of
##  the  relators   cannot  be  guaranteed   to  not  exceed   the  parameter
##  <C>lengthLimit</C>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzEliminateGen1");


#############################################################################
##
#F  TzEliminateGens( <P> [, <decode>] )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzEliminateGens" Arg='P [, decode]'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="TzEliminateGens"/> repeatedly eliminates generators from the
##  presentation of the given group until at least one of the following
##  conditions is violated:
##  <P/>
##  <Enum>
##  <Item>
##     The current number of generators is not greater than the
##     parameter <C>generatorsLimit</C>.
##  </Item>
##  <Item>
##     The number of generators eliminated so far is less than
##      the parameter <C>eliminationsLimit</C>.
##  </Item>
##  <Item>
##     The total length of the relators has not yet grown to a percentage
##     greater than the parameter <C>expandLimit</C>.
##  </Item>
##  <Item>
##     The next elimination will not extend the total length to a value
##     greater than the parameter <C>lengthLimit</C>.
##  </Item>
##  </Enum>
##  <P/>
##  If a second argument has been specified, then it is assumed that we
##  are in the process of decoding a tree.
##  <P/>
##  If not, then the function will not eliminate any protected generators.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzEliminateGens");


#############################################################################
##
#F  TzFindCyclicJoins( <P> )
##
##  <#GAPDoc Label="TzFindCyclicJoins">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzFindCyclicJoins" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  searches for  power and commutator relators in order
##  to find  pairs of generators  which  generate a  common  cyclic subgroup.
##  It uses these pairs to introduce new relators,  but it does not introduce
##  any new generators as is done by <Ref Func="TzSubstituteCyclicJoins"/>.
##  <P/>
##  More precisely:
##  <Ref Func="TzFindCyclicJoins"/> searches for pairs of generators <M>a</M>
##  and <M>b</M> such that (possibly after inverting or conjugating some
##  relators) the set of relators contains the commutator <M>[a,b]</M>,
##  a power <M>a^n</M>, and a product of the form <M>a^s b^t</M>
##  with <M>s</M> prime to <M>n</M>.
##  For each such pair, <Ref Func="TzFindCyclicJoins"/> uses the
##  Euclidean algorithm to express <M>a</M> as a power of <M>b</M>,
##  and then it eliminates <M>a</M>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzFindCyclicJoins");


############################################################################
##
#F  TzGeneratorExponents(<P>)
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzGeneratorExponents" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="TzGeneratorExponents"/> tries to find exponents for the
##  Tietze generators and returns them in a list parallel to the list of the
##  generators.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzGeneratorExponents");


#############################################################################
##
#F  TzGo( <P>[, <silent>] )
##
##  <#GAPDoc Label="TzGo">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzGo" Arg='P[, silent]'/>
##
##  <Description>
##  automatically performs suitable Tietze transformations of the given
##  presentation <A>P</A>. It is perhaps the most convenient one among the
##  interactive Tietze transformation commands. It offers a kind of default
##  strategy which, in general, saves you from explicitly calling the
##  lower-level commands it involves.
##  <P/>
##  If <A>silent</A> is specified as <K>true</K>,
##  the printing of the status line by <Ref Func="TzGo"/> is suppressed
##  if the Tietze option <C>printLevel</C>
##  (see <Ref Sect="Tietze Options"/>) has a value less than <M>2</M>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzGo");

############################################################################
##
#F  SimplifyPresentation(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="SimplifyPresentation">
##  <ManSection>
##  <Func Name="SimplifyPresentation" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="SimplifyPresentation"/> is a synonym for <Ref Func="TzGo"/>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> F2 := FreeGroup( "a", "b" );;
##  gap> G := F2 / [ F2.1^9, F2.2^2, (F2.1*F2.2)^4, (F2.1^2*F2.2)^3 ];;
##  gap> a := G.1;; b := G.2;;
##  gap> H := Subgroup( G, [ (a*b)^2, (a^-1*b)^2 ] );;
##  gap> Index( G, H );
##  408
##  gap> P := PresentationSubgroup( G, H );
##  <presentation with 8 gens and 36 rels of total length 111>
##  gap> PrimaryGeneratorWords( P );
##  [ b, a*b*a ]
##  gap> TzOptions( P ).protected := 2;
##  2
##  gap> TzOptions( P ).printLevel := 2;
##  2
##  gap> SimplifyPresentation( P );
##  #I  eliminating _x7 = _x5^-1
##  #I  eliminating _x5 = _x4
##  #I  eliminating _x18 = _x3
##  #I  eliminating _x8 = _x3
##  #I  there are 4 generators and 8 relators of total length 21
##  #I  there are 4 generators and 7 relators of total length 18
##  #I  eliminating _x4 = _x3^-1*_x2^-1
##  #I  eliminating _x3 = _x2*_x1^-1
##  #I  there are 2 generators and 4 relators of total length 14
##  #I  there are 2 generators and 4 relators of total length 13
##  #I  there are 2 generators and 3 relators of total length 9
##  gap> TzPrintRelators( P );
##  #I  1. _x1^2
##  #I  2. _x2^3
##  #I  3. (_x2*_x1)^2
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  Roughly speaking, <Ref Func="TzGo"/> consists of a loop over a
##  procedure which involves two phases: In the <E>search phase</E> it calls
##  <Ref Func="TzSearch"/> and <Ref Func="TzSearchEqual"/> described below
##  which try to reduce the relator lengths by substituting common subwords
##  of relators, in the <E>elimination phase</E> it calls the command
##  <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and a generator)"/>
##  described below (or, more precisely, a subroutine of
##  <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and a generator)"/>
##  in order to save some administrative overhead) which tries to eliminate
##  generators that can be expressed as words in the remaining generators.
##  <P/>
##  If <Ref Func="TzGo"/> succeeds in reducing the number of generators,
##  the number of relators, or the total length of all relators, it
##  displays the new status before returning (provided that you did not set
##  the print level to zero). However, it does not provide any output if all
##  these three values have remained unchanged, even if the command
##  <Ref Func="TzSearchEqual"/> involved has changed the presentation
##  such that another call of <Ref Func="TzGo"/> might provide further
##  progress.
##  Hence, in such a case it makes sense to repeat the call of the command
##  for several times (or to call the command <Ref Func="TzGoGo"/> instead).
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
SimplifyPresentation := TzGo;


############################################################################
##
#F  TzGoGo(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzGoGo">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzGoGo" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  calls the command <Ref Func="TzGo"/> again and again until it does not
##  reduce the presentation any more.
##  <P/>
##  The result of the Tietze transformations can be affected substantially by
##  the options parameters (see <Ref Sect="Tietze Options"/>).
##  To demonstrate the effect of the <C>eliminationsLimit</C> parameter,
##  we will give an example in which we handle a subgroup of index 240 in a
##  group of order 40320 given by a presentation due to B. H. Neumann.
##  First we construct a presentation of the subgroup, and then we apply to
##  it the command <Ref Func="TzGoGo"/> for different
##  values of the parameter <C>eliminationsLimit</C>
##  (including the default value 100). In fact, we also alter the
##  <C>printLevel</C> parameter, but this is only done in order to suppress
##  most of the output.  In all cases the resulting presentations cannot be
##  improved any more by applying the command <Ref Func="TzGoGo"/> again,
##  i.e., they are the best results which we can get without substituting new
##  generators.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> F3 := FreeGroup( "a", "b", "c" );;
##  gap> G := F3 / [ F3.1^3, F3.2^3, F3.3^3, (F3.1*F3.2)^5,
##  > (F3.1^-1*F3.2)^5, (F3.1*F3.3)^4, (F3.1*F3.3^-1)^4,
##  > F3.1*F3.2^-1*F3.1*F3.2*F3.3^-1*F3.1*F3.3*F3.1*F3.3^-1,
##  > (F3.2*F3.3)^3, (F3.2^-1*F3.3)^4 ];;
##  gap> a := G.1;; b := G.2;; c := G.3;;
##  gap> H := Subgroup( G, [ a, c ] );;
##  gap> for i in [ 61, 62, 63, 90, 97 ] do
##  > Pi := PresentationSubgroup( G, H );
##  > TzOptions( Pi ).eliminationsLimit := i;
##  > Print("#I eliminationsLimit set to ",i,"\n");
##  > TzOptions( Pi ).printLevel := 0;
##  > TzGoGo( Pi );
##  > TzPrintStatus( Pi );
##  > od;
##  #I eliminationsLimit set to 61
##  #I  there are 2 generators and 104 relators of total length 7012
##  #I eliminationsLimit set to 62
##  #I  there are 2 generators and 7 relators of total length 56
##  #I eliminationsLimit set to 63
##  #I  there are 3 generators and 97 relators of total length 5998
##  #I eliminationsLimit set to 90
##  #I  there are 3 generators and 11 relators of total length 68
##  #I eliminationsLimit set to 97
##  #I  there are 4 generators and 109 relators of total length 3813
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  Similarly, we demonstrate the influence of the <C>saveLimit</C> parameter
##  by just continuing the preceding example for some different values of the
##  <C>saveLimit</C> parameter (including its default value 10), but without
##  changing the <C>eliminationsLimit</C> parameter which keeps its default
##  value 100.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> for i in [ 7 .. 11 ] do
##  > Pi := PresentationSubgroup( G, H );
##  > TzOptions( Pi ).saveLimit := i;
##  > Print( "#I saveLimit set to ", i, "\n" );
##  > TzOptions( Pi ).printLevel := 0;
##  > TzGoGo( Pi );
##  > TzPrintStatus( Pi );
##  > od;
##  #I saveLimit set to 7
##  #I  there are 3 generators and 99 relators of total length 2713
##  #I saveLimit set to 8
##  #I  there are 2 generators and 103 relators of total length 11982
##  #I saveLimit set to 9
##  #I  there are 2 generators and 6 relators of total length 41
##  #I saveLimit set to 10
##  #I  there are 3 generators and 118 relators of total length 13713
##  #I saveLimit set to 11
##  #I  there are 3 generators and 11 relators of total length 58
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzGoGo");

############################################################################
##
#F  TzGoElim(<P>,<len>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzGoElim">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzGoElim" Arg='P,len'/>
##
##  <Description>
##  A variant for the TzGoXXX functions for the MTC. Tries to reduce down to
##  <C>len</C> generators and does not try so hard to reduce.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzGoElim");


#############################################################################
##
#F  TzHandleLength1Or2Relators( <P> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzHandleLength1Or2Relators" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="TzHandleLength1Or2Relators"/>  searches for  relators of length 1 or 2 and
##  performs suitable Tietze transformations for each of them:
##  <P/>
##  Generators occurring in relators of length 1 are eliminated.
##  <P/>
##  Generators  occurring  in square relators  of length 2  are marked  to be
##  involutions.
##  <P/>
##  If a relator  of length 2  involves two  different  generators,  then the
##  generator with the  larger number is substituted  by the other one in all
##  relators and finally eliminated from the set of generators.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzHandleLength1Or2Relators");

#############################################################################
##
#F  GeneratorsOfPresentation(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="GeneratorsOfPresentation">
##  <ManSection>
##  <Func Name="GeneratorsOfPresentation" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  returns a list of free generators that is a shallow copy
##  (see <Ref Oper="ShallowCopy"/>) of the current
##  generators of the presentation <A>P</A>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("GeneratorsOfPresentation");

#############################################################################
##
#F  TzInitGeneratorImages( <P> )
##
##  <#GAPDoc Label="TzInitGeneratorImages">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzInitGeneratorImages" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  expects <A>P</A> to be a presentation. It defines the current generators
##  to be the <Q>old generators</Q> of <A>P</A> and initializes the
##  (pre)image tracing.
##  See <Ref Func="TzImagesOldGens"/> and <Ref Func="TzPreImagesNewGens"/>
##  for details.
##  <P/>
##  You can reinitialize the tracing of the generator images at any later
##  state by just calling the function <Ref Func="TzInitGeneratorImages"/>
##  again.
##  <P/>
##  Note:
##  A subsequent call of the function <Ref Func="DecodeTree"/> will imply
##  that the images and preimages are deleted and reinitialized
##  after decoding the tree.
##  <P/>
##  Moreover, if you introduce a new generator by calling the function
##  <Ref Func="AddGenerator"/> described
##  in Section <Ref Sect="Changing Presentations"/>, this
##  new generator cannot be traced in the old generators.
##  Therefore <Ref Func="AddGenerator"/> will terminate the tracing of the
##  generator images and preimages and delete the respective lists
##  whenever it is called.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzInitGeneratorImages");

#############################################################################
##
#F  OldGeneratorsOfPresentation(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="OldGeneratorsOfPresentation">
##  <ManSection>
##  <Func Name="OldGeneratorsOfPresentation" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  assumes that <A>P</A> is a presentation for which the generator images
##  and preimages are being traced under Tietze transformations. It
##  returns the list of old generators of <A>P</A>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("OldGeneratorsOfPresentation");

#############################################################################
##
#F  TzImagesOldGens(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzImagesOldGens">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzImagesOldGens" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  assumes that <A>P</A> is a presentation for which the generator images
##  and preimages are being traced under Tietze transformations. It
##  returns a list <M>l</M> of words in the (current)
##  <Ref Func="GeneratorsOfPresentation"/> value of <A>P</A>
##  such that the <M>i</M>-th word
##  <M>l[i]</M> represents the <M>i</M>-th old generator of <A>P</A>, i. e.,
##  the <M>i</M>-th entry of the <Ref Func="OldGeneratorsOfPresentation"/>
##  value of <A>P</A>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzImagesOldGens");

#############################################################################
##
#F  TzPreImagesNewGens(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzPreImagesNewGens">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPreImagesNewGens" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  assumes that <A>P</A> is a presentation for which the generator images
##  and preimages are being traced under Tietze transformations.
##  It returns a list <M>l</M> of words in the old generators of <A>P</A>
##  (the <Ref Func="OldGeneratorsOfPresentation"/> value of <A>P</A>)
##  such that the <M>i</M>-th entry of <M>l</M>
##  represents the <M>i</M>-th (current) generator of <A>P</A>
##  (the <Ref Func="GeneratorsOfPresentation"/> value of <A>P</A>).
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPreImagesNewGens");


#############################################################################
##
#F  TzMostFrequentPairs( <P>, <n> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzMostFrequentPairs" Arg='P, n'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="TzMostFrequentPairs"/> returns a list describing the <A>n</A>
##  most frequently occurring relator subwords of the form <M>g_1 g_2</M>,
##  where <M>g_1</M> and <M>g_2</M> are different generators or their
##  inverses.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzMostFrequentPairs");


############################################################################
##
#F  TzNewGenerator(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzNewGenerator">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzNewGenerator" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  is an internal function which defines a new abstract generator and
##  adds it to the presentation <A>P</A>.
##  It is called by <Ref Func="AddGenerator"/> and
##  by several Tietze transformation commands. As it does not know which
##  global lists have to be kept consistent, you should not call it.
##  Instead, you should call the function <Ref Func="AddGenerator"/>,
##  if needed.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzNewGenerator");


#############################################################################
##
#F  TzPrint( <P>[, <list>] )
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrint">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrint" Arg='P[, list]'/>
##
##  <Description>
##  prints the current generators of the given presentation <A>P</A>,
##  and prints the relators of <A>P</A> as Tietze words (without converting
##  them back to abstract words as the functions
##  <Ref Func="TzPrintRelators"/> and <Ref Func="TzPrintPresentation"/> do).
##  The optional second argument can be used to specify the numbers of the
##  relators to be printed.
##  Default: all relators are printed.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> TzPrint( P );
##  #I  generators: [ f1, f2, f3 ]
##  #I  relators:
##  #I  1.  2  [ 3, 3 ]
##  #I  2.  4  [ 2, 2, 2, 2 ]
##  #I  3.  4  [ 2, 3, 2, 3 ]
##  #I  4.  5  [ 1, 1, 1, 1, 1 ]
##  #I  5.  5  [ 1, 1, 2, 1, -2 ]
##  #I  6.  8  [ 1, -2, -2, 3, 1, 3, -1, 3 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrint");


#############################################################################
##
#F  TzPrintGeneratorImages(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrintGeneratorImages">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrintGeneratorImages" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  assumes that <A>P</A> is a presentation for which the generator images
##  and preimages are being traced under Tietze transformations. It
##  displays the preimages of the current generators as Tietze words in
##  the old generators, and the images of the old generators as Tietze
##  words in the current generators.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> G := PerfectGroup( IsSubgroupFpGroup, 960, 1 );
##  A5 2^4
##  gap> P := PresentationFpGroup( G );
##  <presentation with 6 gens and 21 rels of total length 84>
##  gap> TzInitGeneratorImages( P );
##  gap> TzGo( P );
##  #I  there are 3 generators and 11 relators of total length 96
##  #I  there are 3 generators and 10 relators of total length 81
##  gap> TzPrintGeneratorImages( P );
##  #I  preimages of current generators as Tietze words in the old ones:
##  #I  1. [ 1 ]
##  #I  2. [ 2 ]
##  #I  3. [ 4 ]
##  #I  images of old generators as Tietze words in the current ones:
##  #I  1. [ 1 ]
##  #I  2. [ 2 ]
##  #I  3. [ 1, -2, 1, 3, 1, 2, 1 ]
##  #I  4. [ 3 ]
##  #I  5. [ -2, 1, 3, 1, 2 ]
##  #I  6. [ 1, 3, 1 ]
##  gap> gens := GeneratorsOfPresentation( P );
##  [ a, b, t ]
##  gap> oldgens := OldGeneratorsOfPresentation( P );
##  [ a, b, s, t, u, v ]
##  gap> TzImagesOldGens( P );
##  [ a, b, a*b^-1*a*t*a*b*a, t, b^-1*a*t*a*b, a*t*a ]
##  gap> for i in [ 1 .. Length( oldgens ) ] do
##  > Print( oldgens[i], " = ", TzImagesOldGens( P )[i], "\n" );
##  > od;
##  a = a
##  b = b
##  s = a*b^-1*a*t*a*b*a
##  t = t
##  u = b^-1*a*t*a*b
##  v = a*t*a
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrintGeneratorImages");


#############################################################################
##
#F  TzPrintGenerators( <P>[, <list>] )
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrintGenerators">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrintGenerators" Arg='P[, list]'/>
##
##  <Description>
##  prints the generators of the given Tietze presentation <A>P</A> together
##  with the number of their occurrences in the relators. The optional second
##  argument can be used to specify the numbers of the generators to be
##  printed. Default: all generators are printed.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> G := Group( [ (1,2,3,4,5), (2,3,5,4), (1,6)(3,4) ], () );
##  Group([ (1,2,3,4,5), (2,3,5,4), (1,6)(3,4) ])
##  gap> P := PresentationViaCosetTable( G );
##  <presentation with 3 gens and 6 rels of total length 28>
##  gap> TzPrintGenerators( P );
##  #I  1.  f1   11 occurrences
##  #I  2.  f2   10 occurrences
##  #I  3.  f3   7 occurrences   involution
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrintGenerators");


#############################################################################
##
#F  TzPrintLengths( <P> )
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrintLengths">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrintLengths" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  prints just a list of all relator lengths of the given presentation
##  <A>P</A>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> TzPrintLengths( P );
##  [ 2, 4, 4, 5, 5, 8 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrintLengths");

#############################################################################
##
#A  TzOptions(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzOptions">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="TzOptions" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  is a record whose components direct the heuristics applied by the Tietze
##  transformation functions.
##  <P/>
##  You may alter the value of any of these Tietze options by just assigning
##  a new value to the respective record component.
##  <P/>
##  The following Tietze options are recognized by &GAP;:
##  <P/>
##  <List>
##  <Mark><C>protected</C>:</Mark>
##  <Item>
##    The first <C>protected</C> generators in a presentation <A>P</A> are
##    protected from being eliminated by the Tietze transformations
##    functions.  There are only  two exceptions:  The option
##    <C>protected</C>   is   ignored   by   the   functions
##    <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and a generator)"/>
##    and <Ref Func="TzSubstitute" Label="for a presentation and a word"/>
##    because they explicitly specify the generator to be eliminated.
##    The default value of <C>protected</C> is 0.
##  </Item>
##  <Mark><C>eliminationsLimit</C>:</Mark>
##  <Item>
##    Whenever the elimination phase of the <Ref Func="TzGo"/> command is
##    entered for a presentation <A>P</A>,  then it  will eliminate at most
##    <C>eliminationsLimit</C> generators (except for further ones which
##    have turned out to  be trivial). Hence you may use  the
##    <C>eliminationsLimit</C> parameter as a break criterion for the
##    <Ref Func="TzGo"/> command. Note, however, that it is ignored by the
##    <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and a generator)"/>
##    command. The default value of <C>eliminationsLimit</C> is 100.
##  </Item>
##  <Mark><C>expandLimit</C>:</Mark>
##  <Item>
##    Whenever the routine for eliminating more than 1 generator is
##    called for a presentation <A>P</A> by the
##    <Ref Func="TzEliminate" Label="for a presentation (and a generator)"/>
##    command or the elimination phase of the <Ref Func="TzGo"/> command,
##    then it saves the given total length of the relators,
##    and subsequently it checks the current total length against its value
##    before each elimination.
##    If the total length has increased to more than <C>expandLimit</C>
##    per cent of its original value, then the routine returns instead
##    of  eliminating another generator.
##    Hence you may use the <C>expandLimit</C> parameter as a break criterion
##    for the <Ref Func="TzGo"/> command.
##    The default value of <C>expandLimit</C> is 150.
##  </Item>
##  <Mark><C>generatorsLimit</C>:</Mark>
##  <Item>
##    Whenever the elimination phase of the <Ref Func="TzGo"/> command is
##    entered for a presentation <A>P</A> with <M>n</M> generators,
##    then it will eliminate at most <M>n - </M><C>generatorsLimit</C>
##    generators (except for generators which turn out to be trivial).
##    Hence you may use the <C>generatorsLimit</C> parameter as a break
##    criterion for the <Ref Func="TzGo"/> command.
##    The default value of <C>generatorsLimit</C> is 0.
##  </Item>
##  <Mark><C>lengthLimit</C>:</Mark>
##  <Item>
##    The Tietze transformation commands will never eliminate  a
##    generator of a presentation <A>P</A>, if they cannot exclude the
##    possibility that the resulting total length of the relators
##    exceeds the maximal &GAP; list length of <M>2^{31}-1</M> or the value
##    of the option <C>lengthLimit</C>.
##    The default value of <C>lengthLimit</C> is <M>2^{31}-1</M>.
##  </Item>
##  <Mark><C>loopLimit</C>:</Mark>
##  <Item>
##    Whenever the <Ref Func="TzGo"/> command is called for a presentation
##    <A>P</A>, then it will loop over at most <C>loopLimit</C> of its basic
##    steps. Hence you may use the <C>loopLimit</C> parameter as a break
##    criterion for  the <Ref Func="TzGo"/>  command. The  default value of
##    <C>loopLimit</C> is <Ref Var="infinity"/>.
##  </Item>
##  <Mark><C>printLevel</C>:</Mark>
##  <Item>
##    Whenever  Tietze transformation commands are called for  a
##    presentation <A>P</A> with <C>printLevel</C> <M>= 0</M>, they will not
##    provide any output except for error messages. If <C>printLevel</C>
##    <M>= 1</M>, they will display some reasonable amount of output which
##    allows you to watch the progress of the computation and to decide
##    about your next commands. In the case <C>printLevel</C> <M>= 2</M>, you
##    will get a much more generous amount of output. Finally, if
##    <C>printLevel</C> <M>= 3</M>, various messages on internal details will
##    be added. The default value of <C>printLevel</C> is 1.
##  </Item>
##  <Mark><C>saveLimit</C>:</Mark>
##  <Item>
##    Whenever the <Ref Func="TzSearch"/> command has finished its main loop
##    over all relators of a presentation <A>P</A>, then it checks whether
##    during this loop the total length of the relators has been reduced by
##    at least <C>saveLimit</C> per cent. If this is the case, then
##    <Ref Func="TzSearch"/> repeats its procedure instead of returning.
##    Hence you may use the <C>saveLimit</C> parameter as a break criterion
##    for the <Ref Func="TzSearch"/> command and, in particular,
##    for the search phase of the <Ref Func="TzGo"/> command.
##    The default value of <C>saveLimit</C> is 10.
##  </Item>
##  <Mark><C>searchSimultaneous</C>:</Mark>
##  <Item>
##    Whenever the <Ref Func="TzSearch"/> or the <Ref Func="TzSearchEqual"/>
##    command is called for a presentation <A>P</A>, then it is allowed to
##    handle up to <C>searchSimultaneous</C> short relators simultaneously
##    (see the description of the <Ref Func="TzSearch"/> command for more
##    details).
##    The choice of this parameter may heavily influence the performance as
##    well as the result of the <Ref Func="TzSearch"/> and the
##    <Ref Func="TzSearchEqual"/> commands and hence also of the search phase
##    of the <Ref Func="TzGo"/> command.
##    The default value of <C>searchSimultaneous</C> is 20.
##  </Item>
##  </List>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute("TzOptions",IsPresentation,"mutable");


#############################################################################
##
#F  TzPrintOptions( <P> )
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrintOptions">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrintOptions" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  prints the current values of the Tietze options of the presentation
##  <A>P</A>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> TzPrintOptions( P );
##  #I  protected          = 0
##  #I  eliminationsLimit  = 100
##  #I  expandLimit        = 150
##  #I  generatorsLimit    = 0
##  #I  lengthLimit        = 2147483647
##  #I  loopLimit          = infinity
##  #I  printLevel         = 1
##  #I  saveLimit          = 10
##  #I  searchSimultaneous = 20
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrintOptions");


#############################################################################
##
#F  TzPrintPairs( <P> [,<n>] )
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrintPairs">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrintPairs" Arg='P [,n]'/>
##
##  <Description>
##  prints the <A>n</A> most often occurring relator subwords of the form
##  <M>a b</M>,
##  where <M>a</M> and <M>b</M> are different generators or inverses of
##  generators, together with the number of their occurrences. The default
##  value of <A>n</A> is 10.
##  A value <A>n</A> = 0 is interpreted as <Ref Var="infinity"/>.
##  <P/>
##  The function <Ref Func="TzPrintPairs"/> is useful in the context of
##  Tietze transformations which introduce new generators by substituting
##  words in the current generators
##  (see <Ref Sect="Tietze Transformations that introduce new Generators"/>).
##  It gives some evidence for an appropriate choice of
##  a word of length 2 to be substituted.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> TzPrintPairs( P, 3 );
##  #I  1.  3  occurrences of  f2^-1 * f3
##  #I  2.  2  occurrences of  f2 * f3
##  #I  3.  2  occurrences of  f1^-1 * f3
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrintPairs");


############################################################################
##
#F  TzPrintPresentation(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrintPresentation">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrintPresentation" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  prints the generators and the relators of a Tietze presentation.
##  In fact, it is an abbreviation for the successive call of the three
##  commands <Ref Func="TzPrintGenerators"/>,
##  <Ref Func="TzPrintRelators"/>, and <Ref Func="TzPrintStatus"/>,
##  each with the presentation <A>P</A> as only argument.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrintPresentation");


############################################################################
##
#F  TzPrintRelators(<P>[, <list>])
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrintRelators">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrintRelators" Arg='P[, list]'/>
##
##  <Description>
##  prints the relators of the given  Tietze presentation <A>P</A>.
##  The optional second argument <A>list</A> can be used to specify the
##  numbers of the relators to be printed.
##  Default: all relators are printed.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> TzPrintRelators( P );
##  #I  1. f3^2
##  #I  2. f2^4
##  #I  3. (f2*f3)^2
##  #I  4. f1^5
##  #I  5. f1^2*f2*f1*f2^-1
##  #I  6. f1*f2^-2*f3*f1*f3*f1^-1*f3
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrintRelators");


#############################################################################
##
#F  TzPrintStatus( <P>[, <norepeat>] )
##
##  <#GAPDoc Label="TzPrintStatus">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzPrintStatus" Arg='P[, norepeat]'/>
##
##  <Description>
##  is an internal function which is used by the Tietze transformation
##  routines to print the number of generators, the number of relators,
##  and the total length of all relators in the given Tietze presentation
##  <A>P</A>.
##  If <A>norepeat</A> is specified as <K>true</K>, the printing is
##  suppressed if none of the three values has changed since the last call.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> TzPrintStatus( P );
##  #I  there are 3 generators and 6 relators of total length 28
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction("TzPrintStatus");


############################################################################
##
#f  TzRecoverFromFile
##
#T DeclareGlobalFunction("TzRecoverFromFile");
#T up to now no function is installed


############################################################################
##
#F  TzRelator( <P>, <word> )
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzRelator" Arg='P, word'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="TzRelator"/> assumes <A>word</A> to be an abstract word in the
##  group generators associated to the given presentation, and converts it to
##  a Tietze relator, i.e. a free and cyclically reduced Tietze word.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzRelator");


############################################################################
##
#F  TzRemoveGenerators(<P>)
##
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzRemoveGenerators" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  <C>TzRemoveGenerators</C> deletes the redundant Tietze generators and
##  renumbers the non-redundant ones accordingly. The redundant generators
##  are assumed to be marked in the inverses list by an entry
##  <C>invs[numgens+1-i] <> i</C>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalFunction("TzRemoveGenerators");


############################################################################
##
#F  TzSearch(<P>)
##
##  <#GAPDoc Label="TzSearch">
##  <ManSection>
##  <Func Name="TzSearch" Arg='P'/>
##
##  <Description>
##  searches for relator subwords which, in some relator, have a complement
##  of shorter length and which occur in other relators, too, and uses them
##  to reduce these other relators.
##  <P/>
##  The idea is to find pairs of relators <M>r_1</M> and <M>r_2</M> of length
##  <M>l_1</M> and <M>l_2</M>, respectively,
##  such that <M>l_1 \leq l_2</M> and <M>r_1</M> and <M>r_2</M>
##  coincide (possibly after inverting or conjugating one of them) in some
##  maximal subword <M>w</M> of length greater than <M>l_1/2</M>,
--> --------------------

--> maximum size reached

--> --------------------

[ 0.119Quellennavigators  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


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