1 /*
2     Copyright (C) 2010 Sebastian Pancratz
3 
4     This file is part of FLINT.
5 
6     FLINT is free software: you can redistribute it and/or modify it under
7     the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL) as published
8     by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
9     (at your option) any later version.  See <http://www.gnu.org/licenses/>.
10 */
11 
12 #include <gmp.h>
13 #include "flint.h"
14 #include "fmpz.h"
15 #include "fmpz_vec.h"
16 #include "fmpq_poly.h"
17 
_fmpq_poly_add_can(fmpz * rpoly,fmpz_t rden,const fmpz * poly1,const fmpz_t den1,slong len1,const fmpz * poly2,const fmpz_t den2,slong len2,int can)18 void _fmpq_poly_add_can(fmpz * rpoly, fmpz_t rden,
19                     const fmpz * poly1, const fmpz_t den1, slong len1,
20                     const fmpz * poly2, const fmpz_t den2, slong len2, int can)
21 {
22     slong max = FLINT_MAX(len1, len2);
23     slong min = FLINT_MIN(len1, len2);
24 
25     fmpz_t d;
26 
27     if (fmpz_equal(den1, den2))
28     {
29         _fmpz_poly_add(rpoly, poly1, len1, poly2, len2);
30 
31         if (fmpz_is_one(den1) || !can)
32             fmpz_set(rden, den1);
33         else
34         {
35             fmpz_init(d);
36             _fmpz_vec_content(d, rpoly, max);
37 
38             if (!fmpz_is_one(d))
39                 fmpz_gcd(d, d, den1);
40 
41             if (fmpz_is_one(d))
42                   fmpz_set(rden, den1);
43             else
44             {
45                 _fmpz_vec_scalar_divexact_fmpz(rpoly, rpoly, max, d);
46                 fmpz_divexact(rden, den1, d);
47             }
48 
49             fmpz_clear(d);
50         }
51 
52         return;
53     }
54 
55     fmpz_init(d);
56     fmpz_one(d);
57     if (!fmpz_is_one(den1) && !fmpz_is_one(den2))
58         fmpz_gcd(d, den1, den2);
59 
60     if (fmpz_is_one(d))
61     {
62         _fmpz_vec_scalar_mul_fmpz(rpoly, poly1, len1, den2);
63         _fmpz_vec_scalar_addmul_fmpz(rpoly, poly2, min, den1);
64         if (len1 < len2)
65             _fmpz_vec_scalar_mul_fmpz(rpoly + min, poly2 + min, max - min, den1);
66         fmpz_mul(rden, den1, den2);
67     }
68     else
69     {
70         fmpz_t den11;
71         fmpz_t den22;
72         fmpz_init(den11);
73         fmpz_init(den22);
74         fmpz_divexact(den11, den1, d);
75         fmpz_divexact(den22, den2, d);
76 
77         _fmpz_vec_scalar_mul_fmpz(rpoly, poly1, len1, den22);
78         _fmpz_vec_scalar_addmul_fmpz(rpoly, poly2, len2, den11);
79         if (len1 < len2)
80             _fmpz_vec_scalar_mul_fmpz(rpoly + min, poly2 + min, max - min, den11);
81 
82         if (_fmpz_vec_is_zero(rpoly, max))
83             fmpz_one(rden);
84         else
85         {
86             if (can)
87             {
88                fmpz_t e;
89                fmpz_init(e);
90                _fmpz_vec_content(e, rpoly, max);
91                if (!fmpz_is_one(e))
92                   fmpz_gcd(e, e, d);
93 
94                if (fmpz_is_one(e))
95                   fmpz_mul(rden, den1, den22);
96                else
97                {
98                    _fmpz_vec_scalar_divexact_fmpz(rpoly, rpoly, max, e);
99                    fmpz_divexact(den11, den1, e);
100                    fmpz_mul(rden, den11, den22);
101                }
102                fmpz_clear(e);
103             } else
104                fmpz_mul(rden, den1, den22);
105         }
106         fmpz_clear(den11);
107         fmpz_clear(den22);
108     }
109     fmpz_clear(d);
110 }
111 
_fmpq_poly_add(fmpz * rpoly,fmpz_t rden,const fmpz * poly1,const fmpz_t den1,slong len1,const fmpz * poly2,const fmpz_t den2,slong len2)112 void _fmpq_poly_add(fmpz * rpoly, fmpz_t rden,
113                     const fmpz * poly1, const fmpz_t den1, slong len1,
114                     const fmpz * poly2, const fmpz_t den2, slong len2)
115 {
116    _fmpq_poly_add_can(rpoly, rden, poly1, den1, len1, poly2, den2, len2, 1);
117 }
118 
fmpq_poly_add_can(fmpq_poly_t res,const fmpq_poly_t poly1,const fmpq_poly_t poly2,int can)119 void fmpq_poly_add_can(fmpq_poly_t res, const fmpq_poly_t poly1,
120                                     const fmpq_poly_t poly2, int can)
121 {
122     slong len1 = poly1->length, len2, max;
123 
124     if (poly1 == poly2)  /* Set res = 2 * poly1 */
125     {
126         fmpq_poly_fit_length(res, len1);
127         _fmpq_poly_set_length(res, len1);
128 
129         if (fmpz_is_even(poly1->den))
130         {
131             _fmpz_vec_set(res->coeffs, poly1->coeffs, len1);
132             fmpz_fdiv_q_2exp(res->den, poly1->den, 1);
133         }
134         else
135         {
136             _fmpz_vec_scalar_mul_2exp(res->coeffs, poly1->coeffs, len1, 1);
137             fmpz_set(res->den, poly1->den);
138         }
139         return;
140     }
141 
142     len2 = poly2->length;
143     max  = FLINT_MAX(len1, len2);
144     fmpq_poly_fit_length(res, max);
145 
146     if (res != poly2)
147         _fmpq_poly_add_can(res->coeffs, res->den,
148                        poly1->coeffs, poly1->den, len1,
149                        poly2->coeffs, poly2->den, len2, can);
150     else
151         _fmpq_poly_add_can(res->coeffs, res->den,
152                        poly2->coeffs, poly2->den, len2,
153                        poly1->coeffs, poly1->den, len1, can);
154 
155     _fmpq_poly_set_length(res, max);
156     _fmpq_poly_normalise(res);
157 }
158 
fmpq_poly_add(fmpq_poly_t res,const fmpq_poly_t poly1,const fmpq_poly_t poly2)159 void fmpq_poly_add(fmpq_poly_t res, const fmpq_poly_t poly1,
160                                     const fmpq_poly_t poly2)
161 {
162    fmpq_poly_add_can(res, poly1, poly2, 1);
163 }
164 
165