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


Impressum colcom.gi   Interaktion und
Portierbarkeitunbekannt

 

##  The elements of combinatorial collection from the left are:
##
##      the exponent vector:     contains the result of the collection process
##
##      the word stack:          stacks words which need to be collected into
##                               the exponent vector
##      the word exponent stack: stacks the exponents corresponding to each
##                               word on the word stack
##      the syllable stack:      stacks indices into the words on the word
##                               stack.  This is necessary because words may
##                               have to be collected only partially before
##                               other words are put onto the word stack.
##      the exponent stack:      stacks exponents of the generator to which
##                               the corresponding entry on the syllable
##                               stack points.  This is needed because a
##                               power of generator in a word may have to be
##                               collected partially before new words are put
##                               on the stack.
##
##     the two commute arrays:
##
##     the 4 conjugation arrays:
##     the exponent array:
##     the power array:
##
##  For this collector we need normed right hand sides in the presentation.


# Collect various statistics about the combinatorial collection process
# for debugging purposes.
BindGlobal( "CombCollStats", rec(
    Counter         := 0,
    CompleteCommGen := 0,
    WholeCommWord   := 0,
    CommRestWord    := 0,
    CommGen         := 0,
    CombColl        := 0,
    CombCollStack   := 0,
    OrdColl         := 0,
    StepByStep      := 0,
    ThreeWtGen      := 0,
    ThreeWtGenStack := 0,

    Count_Length := 0,
    Count_Weight := 0,
));


BindGlobal( "DisplayCombCollStats", function()

    Print( "Calls to combinatorial collector: ", CombCollStats.Counter,         "\n" );
    Print( "Completely collected generators:  ", CombCollStats.CompleteCommGen, "\n" );
    Print( "Whole words collected:            ", CombCollStats.WholeCommWord,   "\n" );
    Print( "Rest of word collected:           ", CombCollStats.CommRestWord,    "\n" );
    Print( "Commuting generator collected:    ", CombCollStats.CommGen,         "\n" );
    Print( "Triple weight generators:         ", CombCollStats.ThreeWtGen,      "\n" );
    Print( "    of those had to be stacked:   ", CombCollStats.ThreeWtGenStack, "\n" );
    Print( "Step by step collection:          ", CombCollStats.StepByStep,      "\n" );
    Print( "Combinatorial collection:         ", CombCollStats.CombColl,        "\n" );
    Print( "    of those had to be stacked:   ", CombCollStats.CombCollStack,   "\n" );
    Print( "Ordinary collection:              ", CombCollStats.OrdColl,         "\n" );
end );

BindGlobal( "ClearCombCollStats", function()

    CombCollStats.Counter         := 0;
    CombCollStats.CompleteCommGen := 0;
    CombCollStats.WholeCommWord   := 0;
    CombCollStats.CommRestWord    := 0;
    CombCollStats.CommGen         := 0;
    CombCollStats.CombColl        := 0;
    CombCollStats.CombCollStack   := 0;
    CombCollStats.OrdColl         := 0;
    CombCollStats.StepByStep      := 0;
    CombCollStats.ThreeWtGen      := 0;
    CombCollStats.ThreeWtGenStack := 0;
end );


BindGlobal( "CombinatorialCollectPolycyclicGap", function( coc, ev, w )
    local   com,  com2,  wt,  class,  wst,  west,
            sst,  est,  bottom,  stp,  g,  cnj,  icnj,  h,  m,  i,  j,
            astart,  IsNormed,  InfoCombi,
            ngens, pow, exp,
            ReduceExponentVector,
            AddIntoExponentVector;

    ##   The following is more elegant since it avoids the if-statment but it
    ##   uses two divisions.
    #    m := ev[h];
    #    ev[h] := ev[h] mod exp[h];
    #    m := (m - ev[h]) / exp[h];
    ReduceExponentVector := function( ev, g )
        ##  We assume that all generators after g commute with g.
        local   h,  m,  u,  j;
        Info( InfoCombinatorialFromTheLeftCollector, 5,
              " Reducing ", ev, " from ", g );

        for h in [g..ngens] do
            if IsBound( exp[h] ) and (ev[h] < 0  or ev[h] >= exp[h]) then
                m := QuoInt( ev[h], exp[h] );
                ev[h] := ev[h] - m * exp[h];
                if ev[h] < 0 then
                    m := m - 1;
                    ev[h] := ev[h] + exp[h];
                fi;

                if ev[h] < 0  or ev[h] >= exp[h] then
                    Error( "incorrect reduction of exponent vector" );
                fi;

                if IsBound( pow[h] ) then
                    u := pow[h];
                    for j in [1,3..Length(u)-1] do
                        ev[ u[j] ] := ev[ u[j] ] + u[j+1] * m;
                    od;
                fi;
            fi;
        od;
    end;

    ##  ev := ev * word^exp
    ##  We assume that all generators after g commute with g.
    AddIntoExponentVector := function( ev, word, start, e )
        local   i,  h;
        Info( InfoCombinatorialFromTheLeftCollector, 5,
              " Adding ", word, "^", e, " from ", start );

        CombCollStats.Count_Length := CombCollStats.Count_Length + Length(word);
        if start <= Length(word) then
            CombCollStats.Count_Weight := CombCollStats.Count_Weight + word[start];
        fi;

        for i in [start,start+2..Length(word)-1] do
            h     := word[ i ];
            ev[h] := ev[h] + word[ i+1 ] * e;
            if IsBound( exp[h] ) and (ev[h] < 0 or ev[h] >= exp[h]) then
                ReduceExponentVector( ev, h );
            fi;
        od;
    end;

   if Length(w) = 0 then return true; fi;

    InfoCombi := InfoCombinatorialFromTheLeftCollector;

    CombCollStats.Counter := CombCollStats.Counter + 1;
    Info( InfoCombi, 4,
          "Entering combinatorial collector (", CombCollStats.Counter, ") ",
           ev, " * ", w );

    ## Check if the word is normed
    IsNormed := true;
    for i in [3,5..Length(w)-1] do
        if not w[i-2] < w[i] then IsNormed := false; break; fi;
    od;

    ##  The following variables are global because they are needed by the
    ##  two routines above.
    ngens := coc![PC_NUMBER_OF_GENERATORS];
    pow   := coc![ PC_POWERS ];
    exp   := coc![ PC_EXPONENTS ];

    ##  weight and commutator information
    wt     := coc![ PC_WEIGHTS ];
    class  := wt[ Length(wt) ];
    com    := coc![ PC_COMMUTE ];
    com2   := coc![ PC_NILPOTENT_COMMUTE ];
    astart := coc![ PC_ABELIAN_START ];

    ##  the four stacks
    wst   := [ ];
    west  := [ ];
    sst   := [ ];
    est   := [ ];

    ##  initialise
    bottom    := 0;
    stp       := bottom + 1;
    wst[stp]  := w;
    west[stp] := 1;
    sst[stp]  := 1;
    est[stp]  := w[ 2 ];

    # collect
    while stp > bottom do
        Info( InfoCombi, 5,
              " Next iteration: exponent vector ", ev );

        ##  Stack Management
        if est[stp] = 0 then
            ##  The current generator has been collected completely,
            ##  advance syllable pointer.
            sst[stp] := sst[stp] + 2;
            if sst[stp] <= Length(wst[stp]) then
                ##  Get the corresponding exponent.
                est[stp] := wst[stp][ sst[stp]+1 ];
            else
                ##  The current word has been collected completely,
                ##  reduce the wrd exponent.
                west[stp] := west[stp] - 1;
                if west[stp] > 0 then
                    ##  Initialise the syllable pointer and exponent
                    ##  counter.
                    sst[stp] := 1;
                    est[stp] := wst[stp][2];
                else
                    ##  The current word/exponent pair has been collected
                    ##  completely, move down the stacks and clear stacks
                    ##  before going down.
                    wst[ stp ] := 0; west[ stp ] := 0;
                    sst[ stp ] := 0; est[  stp ] := 0;
                    stp := stp - 1;
                fi;
            fi;

        ##  Collection
        else    ## now move the next generator/word to the correct position

            g := wst[stp][ sst[stp] ];             ##  get generator number

            if est[stp] > 0 then
                cnj  := coc![PC_CONJUGATES];
                icnj := coc![PC_INVERSECONJUGATES];
            elif est[stp] < 0 then
                cnj  := coc![PC_CONJUGATESINVERSE];
                icnj := coc![PC_INVERSECONJUGATESINVERSE];
            else
                Error( "exponent stack has zero entry" );
            fi;

            ##  Check if there is a single commuting generator on the stack
            ##  and collect.
            if Length( wst[stp] ) = 1 and com[g] = g then
                CombCollStats.CompleteCommGen := CombCollStats.CompleteCommGen + 1;

                Info( InfoCombi, 5,
                      " collecting single generator ", g );
                ev[ g ] := ev[ g ] + west[stp] * wst[stp][ sst[stp]+1 ];

                west[ stp ] := 0; est[ stp ]  := 0; sst[ stp ]  := 1;

                ##  Do we need to reduce ev[ g ] ?
                if IsBound( exp[g] ) and
                   ( ev[g] < 0  or ev[ g ] >= exp[ g ]) then
                    ReduceExponentVector( ev, g );
                fi;

            ##  Check if we can collect a whole commuting word into ev[].  We
            ##  can only do this if the word on the stack is normed.
            ##  Therefore, we cannot do this for the first word on the stack.
            elif (IsNormed or stp > 1) and sst[stp] = 1 and g = com[g] then
                CombCollStats.WholeCommWord := CombCollStats.WholeCommWord + 1;

                Info( InfoCombi, 5,
                      " collecting a whole word ",
                      wst[stp], "^", west[stp] );

                ##  Collect word ^ exponent in one go.
                AddIntoExponentVector( ev, wst[stp], sst[stp], west[stp] );
#                ReduceExponentVector( ev, g );

                ##  Adjust the stack.
                west[ stp ] := 0;
                est[  stp ] := 0;
                sst[  stp ] := Length( wst[stp] ) - 1;

            elif (IsNormed or stp > 1) and g = com[g] then
                CombCollStats.CommRestWord := CombCollStats.CommRestWord + 1;

                Info( InfoCombi, 5,
                      " collecting the rest of a word ",
                      wst[stp], "[", sst[stp], "]" );

                ##  Here we must only add the word from g onwards.
                AddIntoExponentVector( ev, wst[stp], sst[stp], 1 );
#                ReduceExponentVector( ev, g );

                # Adjust the stack.
                est[  stp ] := 0;
                sst[  stp ] := Length( wst[ stp ] ) - 1;

            elif g = com[g] then
                CombCollStats.CommGen := CombCollStats.CommGen + 1;

                Info( InfoCombi, 5,
                      " collecting a commuting generators ",
                      g, "^", est[stp] );

                ##  move generator directly to its correct position ...
                ev[g] := ev[g] + est[stp];

                ##  ... and reduce if necessary.
                if IsBound( exp[g] ) and (ev[g] < 0 or ev[g] >= exp[g]) then
                    ReduceExponentVector( ev, g );
                fi;

                est[stp] := 0;

            elif (IsNormed or stp > 1) and 3*wt[g] > class then
                CombCollStats.ThreeWtGen := CombCollStats.ThreeWtGen + 1;

                Info( InfoCombi, 5,
                      " collecting generator ", g, " with w(g)=", wt[g],
                      " and exponent ", est[stp] );

                ##  Collect <g>^<e> without stacking commutators.
                ##  This is step 6 in (Vaughan-Lee 1990).
                for h in Reversed( [ g+1 .. com[g] ] ) do
                    if ev[h] > 0 and IsBound( cnj[h][g] ) then
                        AddIntoExponentVector( ev, cnj[h][g],
                                3, ev[h] * AbsInt(est[ stp ]) );
                    elif ev[h] < 0 and IsBound( icnj[h][g] ) then
                        AddIntoExponentVector( ev, icnj[h][g],
                                3, -ev[h] * AbsInt(est[ stp ]) );
                    fi;
                od;
                ReduceExponentVector( ev, astart );

                ev[g] := ev[g] + est[ stp ];
                est[ stp ] := 0;

                ##  If the exponent is out of range, we have to stack up the
                ##  entries of the exponent vector because the rhs of the
                ##  power relation need not satisfy the weight condition.
                if IsBound( exp[g] ) and (ev[g] < 0 or ev[g] >= exp[g] ) then
                    m := QuoInt( ev[g], exp[g] );
                    ev[g] := ev[g] - m * exp[g];
                    if ev[g] < 0 then
                        m := m - 1;
                        ev[g] := ev[g] + exp[g];
                    fi;
                    if IsBound(pow[g]) then
                        ##  Put entries of the exponent vector onto the stack
                        CombCollStats.ThreeWtGenStack := CombCollStats.ThreeWtGenStack + 1;
                        for i in Reversed( [g+1 .. com[g]] ) do
                            if ev[i] <> 0 then
                                stp := stp + 1;
                                ##  Can we use gen[i] here and put ev[i] onto
                                ##  est[]?
                                wst[stp]  := [ i, ev[i] ];
                                west[stp] := 1;
                                sst[stp]  := 1;
                                est[stp]  := wst[stp][ sst[stp] + 1 ];
                                ev[i] := 0;
                            fi;
                        od;
                        ##  m must be 1, otherwise we cannot add the power
                        ##  relation into the exponent vector.  Let´s check.
                        if m <> 1 then
                            Error( "illegal add operation in collection" );
                        fi;
                        AddIntoExponentVector( ev, pow[g], 1, m );
                        ##  Start reducing from com[g] on because the entries
                        ##  before that have been put onto the stack and are
                        ##  now zero.
#                        ReduceExponentVector( ev, astart );
                    fi;
                fi;

            else                 ##  we have to move <gn> step by step
                CombCollStats.StepByStep := CombCollStats.StepByStep + 1;

                Info( InfoCombi, 5, " else-case, generator ", g );

                if est[ stp ] > 0 then
                    est[ stp ] := est[ stp ] - 1;
                    ev[ g ] := ev[ g ] + 1;
                else
                    est[ stp ] := est[ stp ] + 1;
                    ev[ g ] := ev[ g ] - 1;
                fi;

                if IsNormed or stp > 1 then
                    ##  Do combinatorial collection as far as possible.
                    CombCollStats.CombColl := CombCollStats.CombColl + 1;
                    for h in Reversed( [com2[g]+1..com[g]] ) do
                        if ev[h] > 0 and IsBound( cnj[h][g] ) then
                            AddIntoExponentVector( ev, cnj[h][g], 3, ev[h] );
                        elif ev[h] < 0 and IsBound( icnj[h][g] ) then
                            AddIntoExponentVector( ev, icnj[h][g], 3, -ev[h] );
                        fi;
                    od;
#                    ReduceExponentVector( ev, astart );
                    h := com2[g];
                else
                    h := com[g];
                fi;

                ##  Find the first position in v from where on ordinary
                ##  collection  has to be applied.
                while h > g do
                    if ev[h] <> 0 and IsBound( cnj[h][g] ) then
                        break;
                    fi;
                    h := h - 1;
                od;

                ##  Stack up this part of v if we run through the next
                ##  for-loop or if a power relation will be applied
                if g < h or
                   IsBound( exp[g] ) and
                   (ev[g] < 0 or ev[g] >= exp[g]) and IsBound(pow[g]) then

                    if h+1 <= com[g] then
                        CombCollStats.CombCollStack := CombCollStats.CombCollStack + 1;
                    fi;

                    for j in Reversed( [h+1..com[g]] ) do
                        if ev[j] <> 0 then
                            stp := stp + 1;
                            ##  Can we use gen[h] here and put ev[h] onto
                            ##  est[]?
                            wst[stp]  := [ j, ev[j] ];
                            west[stp] := 1;
                            sst[stp]  := 1;
                            est[stp]  := wst[stp][ sst[stp] + 1 ];
                            ev[j] := 0;
                            Info( InfoCombi, 5,
                                  "   Putting ", wst[ stp ], "^", west[stp],
                                  " onto the stack" );
                        fi;
                    od;
                fi;

                ##  We finish with ordinary collection from the left.
                if g <> h then
                    CombCollStats.OrdColl := CombCollStats.OrdColl + 1;
                fi;

                Info( InfoCombi, 5,
                      " Ordinary collection: g = ", g, ", h = ", h );
                while g < h do
                    Info( InfoCombi, 5,
                          "Executing while loop with h = ", h );

                    if  ev[h] <> 0 then
                        stp := stp + 1;
                        if ev[h] > 0 and IsBound( cnj[h][g] ) then
                            wst[stp]  := cnj[h][g];
                            west[stp] := ev[h];
                        elif ev[h] < 0 and IsBound( icnj[h][g] ) then
                            wst[stp]  := icnj[h][g];
                            west[stp] := -ev[h];
                        else  ##  Can we use gen[h] here and put ev[h]
                              ##  onto est[]?
                            wst[stp]  := [ h, ev[h] ];
                            west[stp] := 1;
                        fi;
                        sst[stp]  := 1;
                        est[stp]  := wst[stp][ sst[stp]+1 ];
                        ev[h] := 0;
                        Info( InfoCombi, 5,
                              "   Putting ", wst[ stp ], "^", west[stp],
                               " onto the stack" );
                    fi;

                    h := h - 1;
                od;

                ##  check that the exponent is not too big
                if IsBound( exp[g] ) and (ev[g] < 0 or ev[g] >= exp[g]) then
                    m := ev[g] / exp[g];
                    ev[g] := ev[g] - m * exp[g];
                    if ev[g] < 0 then
                        m := m - 1;
                        ev[g] := ev[g] + exp[g];
                    fi;

                    if IsBound( pow[g] ) then
                        stp := stp + 1;
                        wst[stp]  := pow[g];
                        west[stp] := m;
                        sst[stp]  := 1;
                        est[stp]  := wst[stp][ sst[stp]+1 ];
                        Info( InfoCombi, 5,
                              "   Putting ", wst[ stp ], "^", west[stp],
                               " onto the stack" );
                    fi;
                fi;
            fi;
        fi;
    od;
    return true;
end );


#############################################################################
##
##  Methods for  CollectWordOrFail.
##
InstallMethod( CollectWordOrFail,
        "CombinatorialFromTheLeftCollector",
        [ IsFromTheLeftCollectorRep and IsUpToDatePolycyclicCollector
          and IsWeightedCollector,
          IsList, IsList ],
function( pcp, a, b )
    local   aa,  aaa;

    if DEBUG_COMBINATORIAL_COLLECTOR then
        aa  := ShallowCopy(a);
        aaa := ShallowCopy(a);
        CombinatorialCollectPolycyclicGap( pcp, a, b );
        CollectPolycyclicGap( pcp, aa, b );
        if aa <> a then
            Error( "combinatorial collection failed" );
        fi;
    else
        CombinatorialCollectPolycyclicGap( pcp, a, b );
    fi;
    return true;
end );


[ Seitenstruktur0.35Drucken  etwas mehr zur Ethik  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


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