Update maintainer's address.
[bpt/emacs.git] / lisp / calc / calc-poly.el
index 21318de..0bcf78a 100644 (file)
@@ -1,40 +1,37 @@
 ;;; calc-poly.el --- polynomial functions for Calc
 
-;; Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 2001 Free Software Foundation, Inc.
+;; Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 2001, 2002, 2003, 2004,
+;;   2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
 
 ;; Author: David Gillespie <daveg@synaptics.com>
-;; Maintainers: D. Goel <deego@gnufans.org>
-;;              Colin Walters <walters@debian.org>
+;; Maintainer: Jay Belanger <jay.p.belanger@gmail.com>
 
 ;; This file is part of GNU Emacs.
 
+;; GNU Emacs is free software; you can redistribute it and/or modify
+;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
+;; the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
+;; any later version.
+
 ;; GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
-;; but WITHOUT ANY WARRANTY.  No author or distributor
-;; accepts responsibility to anyone for the consequences of using it
-;; or for whether it serves any particular purpose or works at all,
-;; unless he says so in writing.  Refer to the GNU Emacs General Public
-;; License for full details.
-
-;; Everyone is granted permission to copy, modify and redistribute
-;; GNU Emacs, but only under the conditions described in the
-;; GNU Emacs General Public License.   A copy of this license is
-;; supposed to have been given to you along with GNU Emacs so you
-;; can know your rights and responsibilities.  It should be in a
-;; file named COPYING.  Among other things, the copyright notice
-;; and this notice must be preserved on all copies.
+;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+;; GNU General Public License for more details.
+
+;; You should have received a copy of the GNU General Public License
+;; along with GNU Emacs; see the file COPYING.  If not, write to the
+;; Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
+;; Boston, MA 02110-1301, USA.
 
 ;;; Commentary:
 
 ;;; Code:
 
 ;; This file is autoloaded from calc-ext.el.
-(require 'calc-ext)
 
+(require 'calc-ext)
 (require 'calc-macs)
 
-(defun calc-Need-calc-poly () nil)
-
-
 (defun calcFunc-pcont (expr &optional var)
   (cond ((Math-primp expr)
         (cond ((Math-zerop expr) 1)
     (math-poly-gcd pn pd)))
 
 ;;; Return only quotient to top of stack (nil if zero)
+
+;; calc-poly-div-remainder is a local variable for 
+;; calc-poly-div (in calc-alg.el), but is used by
+;; calcFunc-pdiv, which is called by calc-poly-div.
+(defvar calc-poly-div-remainder)
+
 (defun calcFunc-pdiv (pn pd &optional base)
   (let* ((calc-prefer-frac t)
         (math-poly-modulus (math-poly-modulus pn pd))
 
 ;;; Given an expression find all variables that are polynomial bases.
 ;;; Return list in the form '( (var1 degree1) (var2 degree2) ... ).
-;;; Note dynamic scope of mpb-total-base.
+
+;; The variable math-poly-base-total-base is local to 
+;; math-total-polynomial-base, but is used by math-polynomial-p1,
+;; which is called by math-total-polynomial-base.
+(defvar math-poly-base-total-base)
+
 (defun math-total-polynomial-base (expr)
-  (let ((mpb-total-base nil))
+  (let ((math-poly-base-total-base nil))
     (math-polynomial-base expr 'math-polynomial-p1)
-    (math-sort-poly-base-list mpb-total-base)))
+    (math-sort-poly-base-list math-poly-base-total-base)))
+
+;; The variable math-poly-base-top-expr is local to math-polynomial-base
+;; in calc-alg.el, but is used by math-polynomial-p1 which is called
+;; by math-polynomial-base.
+(defvar math-poly-base-top-expr)
 
 (defun math-polynomial-p1 (subexpr)
-  (or (assoc subexpr mpb-total-base)
+  (or (assoc subexpr math-poly-base-total-base)
       (memq (car subexpr) '(+ - * / neg))
       (and (eq (car subexpr) '^) (natnump (nth 2 subexpr)))
       (let* ((math-poly-base-variable subexpr)
-            (exponent (math-polynomial-p mpb-top-expr subexpr)))
+            (exponent (math-polynomial-p math-poly-base-top-expr subexpr)))
        (if exponent
-           (setq mpb-total-base (cons (list subexpr exponent)
-                                      mpb-total-base)))))
+           (setq math-poly-base-total-base (cons (list subexpr exponent)
+                                      math-poly-base-total-base)))))
   nil)
 
+;; The variable math-factored-vars is local to calcFunc-factors and
+;; calcFunc-factor, but is used by math-factor-expr and 
+;; math-factor-expr-part, which are called (directly and indirectly) by
+;; calcFunc-factor and calcFunc-factors.
+(defvar math-factored-vars)
 
+;; The variable math-fact-expr is local to calcFunc-factors,
+;; calcFunc-factor and math-factor-expr, but is used by math-factor-expr-try 
+;; and math-factor-expr-part, which are called (directly and indirectly) by
+;; calcFunc-factor, calcFunc-factors and math-factor-expr.
+(defvar math-fact-expr)
 
+;; The variable math-to-list is local to calcFunc-factors and 
+;; calcFunc-factor, but is used by math-accum-factors, which is 
+;; called (indirectly) by calcFunc-factors and calcFunc-factor.
+(defvar math-to-list)
 
-(defun calcFunc-factors (expr &optional var)
+(defun calcFunc-factors (math-fact-expr &optional var)
   (let ((math-factored-vars (if var t nil))
        (math-to-list t)
        (calc-prefer-frac t))
     (or var
-       (setq var (math-polynomial-base expr)))
+       (setq var (math-polynomial-base math-fact-expr)))
     (let ((res (math-factor-finish
                (or (catch 'factor (math-factor-expr-try var))
-                   expr))))
+                   math-fact-expr))))
       (math-simplify (if (math-vectorp res)
                         res
                       (list 'vec (list 'vec res 1)))))))
 
-(defun calcFunc-factor (expr &optional var)
+(defun calcFunc-factor (math-fact-expr &optional var)
   (let ((math-factored-vars nil)
        (math-to-list nil)
        (calc-prefer-frac t))
     (math-simplify (math-factor-finish
                    (if var
                        (let ((math-factored-vars t))
-                         (or (catch 'factor (math-factor-expr-try var)) expr))
-                     (math-factor-expr expr))))))
+                         (or (catch 'factor (math-factor-expr-try var)) math-fact-expr))
+                     (math-factor-expr math-fact-expr))))))
 
 (defun math-factor-finish (x)
   (if (Math-primp x)
       (list 'calcFunc-Fac-Prot x)
     x))
 
-(defun math-factor-expr (expr)
-  (cond ((eq math-factored-vars t) expr)
-       ((or (memq (car-safe expr) '(* / ^ neg))
-            (assq (car-safe expr) calc-tweak-eqn-table))
-        (cons (car expr) (mapcar 'math-factor-expr (cdr expr))))
-       ((memq (car-safe expr) '(+ -))
+(defun math-factor-expr (math-fact-expr)
+  (cond ((eq math-factored-vars t) math-fact-expr)
+       ((or (memq (car-safe math-fact-expr) '(* / ^ neg))
+            (assq (car-safe math-fact-expr) calc-tweak-eqn-table))
+        (cons (car math-fact-expr) (mapcar 'math-factor-expr (cdr math-fact-expr))))
+       ((memq (car-safe math-fact-expr) '(+ -))
         (let* ((math-factored-vars math-factored-vars)
-               (y (catch 'factor (math-factor-expr-part expr))))
+               (y (catch 'factor (math-factor-expr-part math-fact-expr))))
           (if y
               (math-factor-expr y)
-            expr)))
-       (t expr)))
+            math-fact-expr)))
+       (t math-fact-expr)))
 
 (defun math-factor-expr-part (x)    ; uses "expr"
   (if (memq (car-safe x) '(+ - * / ^ neg))
        (math-factor-expr-part (car x)))
     (and (not (Math-objvecp x))
         (not (assoc x math-factored-vars))
-        (> (math-factor-contains expr x) 1)
+        (> (math-factor-contains math-fact-expr x) 1)
         (setq math-factored-vars (cons (list x) math-factored-vars))
         (math-factor-expr-try x))))
 
-(defun math-factor-expr-try (x)
-  (if (eq (car-safe expr) '*)
-      (let ((res1 (catch 'factor (let ((expr (nth 1 expr)))
-                                  (math-factor-expr-try x))))
-           (res2 (catch 'factor (let ((expr (nth 2 expr)))
-                                  (math-factor-expr-try x)))))
+;; The variable math-fet-x is local to math-factor-expr-try, but is
+;; used by math-factor-poly-coefs, which is called by math-factor-expr-try.
+(defvar math-fet-x)
+
+(defun math-factor-expr-try (math-fet-x)
+  (if (eq (car-safe math-fact-expr) '*)
+      (let ((res1 (catch 'factor (let ((math-fact-expr (nth 1 math-fact-expr)))
+                                  (math-factor-expr-try math-fet-x))))
+           (res2 (catch 'factor (let ((math-fact-expr (nth 2 math-fact-expr)))
+                                  (math-factor-expr-try math-fet-x)))))
        (and (or res1 res2)
-            (throw 'factor (math-accum-factors (or res1 (nth 1 expr)) 1
-                                               (or res2 (nth 2 expr))))))
-    (let* ((p (math-is-polynomial expr x 30 'gen))
-          (math-poly-modulus (math-poly-modulus expr))
+            (throw 'factor (math-accum-factors (or res1 (nth 1 math-fact-expr)) 1
+                                               (or res2 (nth 2 math-fact-expr))))))
+    (let* ((p (math-is-polynomial math-fact-expr math-fet-x 30 'gen))
+          (math-poly-modulus (math-poly-modulus math-fact-expr))
           res)
       (and (cdr p)
           (setq res (math-factor-poly-coefs p))
     (math-mul (math-pow fac pow) facs)))
 
 (defun math-factor-poly-coefs (p &optional square-free)    ; uses "x"
-  (let (t1 t2)
+  (let (t1 t2 temp)
     (cond ((not (cdr p))
           (or (car p) 0))
 
-         ;; Strip off multiples of x.
+         ;; Strip off multiples of math-fet-x.
          ((Math-zerop (car p))
           (let ((z 0))
             (while (and p (Math-zerop (car p)))
             (if (cdr p)
                 (setq p (math-factor-poly-coefs p square-free))
               (setq p (math-sort-terms (math-factor-expr (car p)))))
-            (math-accum-factors x z (math-factor-protect p))))
+            (math-accum-factors math-fet-x z (math-factor-protect p))))
 
          ;; Factor out content.
          ((and (not square-free)
           (math-accum-factors t1 1 (math-factor-poly-coefs
                                     (math-poly-div-list p t1) 'cont)))
 
-         ;; Check if linear in x.
+         ;; Check if linear in math-fet-x.
          ((not (cdr (cdr p)))
-          (math-add (math-factor-protect
-                     (math-sort-terms
-                      (math-factor-expr (car p))))
-                    (math-mul x (math-factor-protect
-                                 (math-sort-terms
-                                  (math-factor-expr (nth 1 p)))))))
+           (math-sort-terms
+            (math-add (math-factor-protect
+                       (math-sort-terms
+                        (math-factor-expr (car p))))
+                      (math-mul math-fet-x (math-factor-protect
+                                            (math-sort-terms
+                                             (math-factor-expr (nth 1 p))))))))
 
          ;; If symbolic coefficients, use FactorRules.
          ((let ((pp p))
               (setq pp (cdr pp)))
             pp)
           (let ((res (math-rewrite
-                      (list 'calcFunc-thecoefs x (cons 'vec p))
+                      (list 'calcFunc-thecoefs math-fet-x (cons 'vec p))
                       '(var FactorRules var-FactorRules))))
             (or (and (eq (car-safe res) 'calcFunc-thefactors)
                      (= (length res) 3)
                        (while (setq vec (cdr vec))
                          (setq facs (math-accum-factors (car vec) 1 facs)))
                        facs))
-                (math-build-polynomial-expr p x))))
+                (math-build-polynomial-expr p math-fet-x))))
 
          ;; Check if rational coefficients (i.e., not modulo a prime).
          ((eq math-poly-modulus 1)
                                           (setq scale (math-div scale den))
                                           (math-add
                                            (math-add
-                                            (math-mul den (math-pow x 2))
-                                            (math-mul (math-mul coef1 den) x))
+                                            (math-mul den (math-pow math-fet-x 2))
+                                            (math-mul (math-mul coef1 den) 
+                                                       math-fet-x))
                                            (math-mul coef0 den)))
                                       (let ((den (math-lcm-denoms coef0)))
                                         (setq scale (math-div scale den))
-                                        (math-add (math-mul den x)
+                                        (math-add (math-mul den math-fet-x)
                                                   (math-mul coef0 den))))
                                     1 expr)
                               roots (cdr roots))))
                                 (math-mul csign
                                           (math-build-polynomial-expr
                                            (math-mul-list (nth 1 t1) scale)
-                                           x)))))
-                (math-build-polynomial-expr p x))   ; can't factor it.
+                                           math-fet-x)))))
+                (math-build-polynomial-expr p math-fet-x))   ; can't factor it.
 
             ;; Separate out the squared terms (Knuth exercise 4.6.2-34).
             ;; This step also divides out the content of the polynomial.
        ((and (eq (car-safe expr) '^)
              (memq (car-safe (nth 1 expr)) '(+ -))
              (integerp (nth 2 expr))
-             (if (> (nth 2 expr) 0)
-                 (or (and (or (> mmt-many 500000) (< mmt-many -500000))
-                          (math-expand-power (nth 1 expr) (nth 2 expr)
-                                             nil t))
-                     (list '*
-                           (nth 1 expr)
-                           (list '^ (nth 1 expr) (1- (nth 2 expr)))))
-               (if (< (nth 2 expr) 0)
-                   (list '/ 1 (list '^ (nth 1 expr) (- (nth 2 expr))))))))
+              (if (and 
+                   (or (math-known-matrixp (nth 1 (nth 1 expr)))
+                       (math-known-matrixp (nth 2 (nth 1 expr)))
+                       (and
+                        calc-matrix-mode
+                        (not (eq calc-matrix-mode 'scalar))
+                        (not (and (math-known-scalarp (nth 1 (nth 1 expr)))
+                                  (math-known-scalarp (nth 2 (nth 1 expr)))))))
+                   (> (nth 2 expr) 1))
+                  (if (= (nth 2 expr) 2)
+                      (math-add-or-sub (list '* (nth 1 (nth 1 expr)) (nth 1 expr))
+                                       (list '* (nth 2 (nth 1 expr)) (nth 1 expr))
+                                       nil (eq (car (nth 1 expr)) '-))
+                    (math-add-or-sub (list '* (nth 1 (nth 1 expr)) 
+                                           (list '^ (nth 1 expr) 
+                                                 (1- (nth 2 expr))))
+                                     (list '* (nth 2 (nth 1 expr)) 
+                                           (list '^ (nth 1 expr) 
+                                                 (1- (nth 2 expr))))
+                                     nil (eq (car (nth 1 expr)) '-)))
+                (if (> (nth 2 expr) 0)
+                    (or (and (or (> math-mt-many 500000) (< math-mt-many -500000))
+                             (math-expand-power (nth 1 expr) (nth 2 expr)
+                                                nil t))
+                        (list '*
+                              (nth 1 expr)
+                              (list '^ (nth 1 expr) (1- (nth 2 expr)))))
+                  (if (< (nth 2 expr) 0)
+                      (list '/ 1 (list '^ (nth 1 expr) (- (nth 2 expr)))))))))
        (t expr)))
 
 (defun calcFunc-expand (expr &optional many)
 (defun calcFunc-expandpow (x n)
   (math-normalize (math-expand-power x n)))
 
+(provide 'calc-poly)
+
+;;; arch-tag: d2566c51-2ccc-45f1-8c50-f3462c2953ff
 ;;; calc-poly.el ends here