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_sub_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_sub_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_sub(rpoly, poly1, len1, poly2, len2);
30 
31         if (fmpz_is_one(den1) || !can)
32             fmpz_set(rden, den1);
33         else if (can)
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_submul_fmpz(rpoly, poly2, min, den1);
64         if (len1 < len2)
65         {
66             _fmpz_vec_scalar_mul_fmpz(rpoly + min, poly2 + min, max - min, den1);
67             _fmpz_vec_neg(rpoly + min, rpoly + min, max - min);
68         }
69         fmpz_mul(rden, den1, den2);
70     }
71     else
72     {
73         fmpz_t den11;
74         fmpz_t den22;
75         fmpz_init(den11);
76         fmpz_init(den22);
77         fmpz_divexact(den11, den1, d);
78         fmpz_divexact(den22, den2, d);
79 
80         _fmpz_vec_scalar_mul_fmpz(rpoly, poly1, len1, den22);
81         _fmpz_vec_scalar_submul_fmpz(rpoly, poly2, len2, den11);
82         if (len1 < len2)
83         {
84             _fmpz_vec_scalar_mul_fmpz(rpoly + min, poly2 + min, max - min, den11);
85             _fmpz_vec_neg(rpoly + min, rpoly + min, max - min);
86         }
87 
88         if (_fmpz_vec_is_zero(rpoly, max))
89             fmpz_one(rden);
90         else
91         {
92             if (can)
93             {
94                fmpz_t e;
95                fmpz_init(e);
96                _fmpz_vec_content(e, rpoly, max);
97                if (!fmpz_is_one(e))
98                   fmpz_gcd(e, e, d);
99 
100                if (fmpz_is_one(e))
101                   fmpz_mul(rden, den1, den22);
102                else
103                {
104                   _fmpz_vec_scalar_divexact_fmpz(rpoly, rpoly, max, e);
105                   fmpz_divexact(den11, den1, e);
106                   fmpz_mul(rden, den11, den22);
107                }
108                fmpz_clear(e);
109             } else
110                fmpz_mul(rden, den1, den22);
111         }
112         fmpz_clear(den11);
113         fmpz_clear(den22);
114     }
115     fmpz_clear(d);
116 }
117 
_fmpq_poly_sub(fmpz * rpoly,fmpz_t rden,const fmpz * poly1,const fmpz_t den1,slong len1,const fmpz * poly2,const fmpz_t den2,slong len2)118 void _fmpq_poly_sub(fmpz * rpoly, fmpz_t rden,
119                     const fmpz * poly1, const fmpz_t den1, slong len1,
120                     const fmpz * poly2, const fmpz_t den2, slong len2)
121 {
122    _fmpq_poly_sub_can(rpoly, rden, poly1, den1, len1, poly2, den2, len2, 1);
123 }
124 
fmpq_poly_sub_can(fmpq_poly_t res,const fmpq_poly_t poly1,const fmpq_poly_t poly2,int can)125 void fmpq_poly_sub_can(fmpq_poly_t res, const fmpq_poly_t poly1,
126                                         const fmpq_poly_t poly2, int can)
127 {
128     slong len1, len2, max;
129 
130     if (poly1 == poly2)
131     {
132         fmpq_poly_zero(res);
133         return;
134     }
135 
136     len1 = poly1->length;
137     len2 = poly2->length;
138     max  = FLINT_MAX(poly1->length, poly2->length);
139     fmpq_poly_fit_length(res, max);
140 
141     if (res != poly2)
142         _fmpq_poly_sub_can(res->coeffs, res->den,
143                        poly1->coeffs, poly1->den, len1,
144                        poly2->coeffs, poly2->den, len2, can);
145     else
146     {
147         _fmpq_poly_sub_can(res->coeffs, res->den,
148                        poly2->coeffs, poly2->den, len2,
149                        poly1->coeffs, poly1->den, len1, can);
150         _fmpz_vec_neg(res->coeffs, res->coeffs, max);
151     }
152 
153     _fmpq_poly_set_length(res, max);
154     _fmpq_poly_normalise(res);
155 }
156 
fmpq_poly_sub(fmpq_poly_t res,const fmpq_poly_t poly1,const fmpq_poly_t poly2)157 void fmpq_poly_sub(fmpq_poly_t res, const fmpq_poly_t poly1,
158                                         const fmpq_poly_t poly2)
159 {
160     fmpq_poly_sub_can(res, poly1, poly2, 1);
161 }
162