Merge pull request #182 from GiacomoPope/add_fq_poly

Add `fq_default_poly`

doc/source/fq_default_poly.rst

@@ -0,0 +1,13 @@
+**fq_default_poly** -- polynomials over finite fields
+===============================================================================
+
+.. autoclass :: flint.fq_default_poly_ctx
+  :members:
+  :inherited-members:
+  :undoc-members:
+
+.. autoclass :: flint.fq_default_poly
+  :members:
+  :inherited-members:
+  :undoc-members:
+

doc/source/index.rst

@@ -74,6 +74,7 @@ Polynomial types
    fmpq_poly.rst
    nmod_poly.rst
    fmpz_mod_poly.rst
+   fq_default_poly.rst
    arb_poly.rst
    acb_poly.rst
 

setup.py

@@ -105,6 +105,7 @@
     ("flint.types.fmpq_mpoly", ["src/flint/types/fmpq_mpoly.pyx"]),
 
     ("flint.types.fq_default", ["src/flint/types/fq_default.pyx"]),
+    ("flint.types.fq_default_poly", ["src/flint/types/fq_default_poly.pyx"]),
 
     ("flint.types.arf", ["src/flint/types/arf.pyx"]),
     ("flint.types.arb", ["src/flint/types/arb.pyx"]),

src/flint/__init__.py

@@ -25,6 +25,7 @@
 from .types.fmpq_mpoly import fmpq_mpoly_ctx, fmpq_mpoly, fmpq_mpoly_vec
 
 from .types.fq_default import *
+from .types.fq_default_poly import *
 
 from .types.arf import *
 from .types.arb import *

src/flint/flintlib/fq.pxd

@@ -6,7 +6,7 @@ from flint.flintlib.fmpz_poly cimport fmpz_poly_t, fmpz_poly_struct
 from flint.flintlib.fmpz_mod_poly cimport fmpz_mod_poly_t, fmpz_mod_poly_struct
 
 cdef extern from "flint/fq.h":
-
+    # Type definitions **********************************************/
     ctypedef fmpz_poly_t fq_t
     ctypedef fmpz_poly_struct fq_struct
 
@@ -24,9 +24,22 @@ cdef extern from "flint/fq.h":
         fmpz_mod_poly_t inv
 
         char * var
-
     ctypedef fq_ctx_struct fq_ctx_t[1]
 
+    ctypedef struct fq_poly_struct:
+        fq_struct * coeffs
+        slong alloc
+        slong length
+    ctypedef fq_poly_struct fq_poly_t[1]
+
+    ctypedef struct fq_mat_struct:
+        fq_struct * entries
+        slong r
+        slong s
+        fq_struct ** rows
+    ctypedef fq_mat_struct fq_mat_t[1]
+
+    # Parsed from here **********************************************/
     void fq_ctx_init(fq_ctx_t ctx, const fmpz_t p, slong d, const char *var)
     int _fq_ctx_init_conway(fq_ctx_t ctx, const fmpz_t p, slong d, const char *var)
     void fq_ctx_init_conway(fq_ctx_t ctx, const fmpz_t p, slong d, const char *var)

src/flint/flintlib/fq_default_mat.pxd

@@ -0,0 +1,78 @@
+from flint.flintlib.flint cimport flint_rand_t, slong
+from flint.flintlib.fq cimport fq_ctx_t, fq_struct
+from flint.flintlib.nmod_mat cimport nmod_mat_t
+from flint.flintlib.fmpz_mat cimport fmpz_mat_t
+from flint.flintlib.fmpz_mod_mat cimport fmpz_mod_mat_t
+from flint.flintlib.fmpz cimport fmpz_t
+from flint.flintlib.fq_default cimport fq_default_t, fq_default_ctx_t
+from flint.flintlib.fq_default_poly cimport fq_default_poly_t
+from flint.flintlib.fq_mat cimport fq_mat_t
+from flint.flintlib.fq_nmod_mat cimport fq_nmod_mat_t
+from flint.flintlib.fq_zech_mat cimport fq_zech_mat_t
+from flintlib.nmod_mat cimport nmod_mat_t
+from flintlib.fmpz_mod_mat cimport fmpz_mod_mat_t
+
+cdef extern from "flint/fq_default_mat.h":
+    # Type definitions **********************************************/
+    ctypedef union fq_default_mat_struct:
+        fq_mat_t fq
+        fq_nmod_mat_t fq_nmod
+        fq_zech_mat_t fq_zech
+        nmod_mat_t nmod
+        fmpz_mod_mat_t fmpz_mod
+    ctypedef fq_default_mat_struct fq_default_mat_t[1]
+
+    # Parsed from here **********************************************/
+    void fq_default_mat_init(fq_default_mat_t mat, slong rows, slong cols, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_init_set(fq_default_mat_t mat, const fq_default_mat_t src, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_clear(fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_set(fq_default_mat_t mat, const fq_default_mat_t src, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_entry(fq_default_t val, const fq_default_mat_t mat, slong i, slong j, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_entry_set(fq_default_mat_t mat, slong i, slong j, const fq_default_t x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_entry_set_fmpz(fq_default_mat_t mat, slong i, slong j, const fmpz_t x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    slong fq_default_mat_nrows(const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    slong fq_default_mat_ncols(const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_swap(fq_default_mat_t mat1, fq_default_mat_t mat2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_zero(fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_one(fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_swap_rows(fq_default_mat_t mat, slong * perm, slong r, slong s, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_swap_cols(fq_default_mat_t mat, slong * perm, slong r, slong s, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_invert_rows(fq_default_mat_t mat, slong * perm, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_invert_cols(fq_default_mat_t mat, slong * perm, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_set_nmod_mat(fq_default_mat_t mat1, const nmod_mat_t mat2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_set_fmpz_mod_mat(fq_default_mat_t mat1, const fmpz_mod_mat_t mat2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_set_fmpz_mat(fq_default_mat_t mat1, const fmpz_mat_t mat2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_concat_vertical(fq_default_mat_t res, const fq_default_mat_t mat1, const fq_default_mat_t mat2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_concat_horizontal(fq_default_mat_t res, const fq_default_mat_t mat1, const fq_default_mat_t mat2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_print_pretty(const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    # int fq_default_mat_fprint_pretty(FILE * file, const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_print(const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    # int fq_default_mat_fprint(FILE * file, const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_window_init(fq_default_mat_t window, const fq_default_mat_t mat, slong r1, slong c1, slong r2, slong c2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_window_clear(fq_default_mat_t window, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_randtest(fq_default_mat_t mat, flint_rand_t state, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_randpermdiag(fq_mat_t mat, flint_rand_t state, fq_struct * diag, slong n, const fq_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_randrank(fq_default_mat_t mat, flint_rand_t state, slong rank, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_randops(fq_default_mat_t mat, flint_rand_t state, slong count, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_randtril(fq_default_mat_t mat, flint_rand_t state, int unit, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_randtriu(fq_default_mat_t mat, flint_rand_t state, int unit, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_equal(const fq_default_mat_t mat1, const fq_default_mat_t mat2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_is_zero(const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_is_one(const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_is_empty(const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_is_square(const fq_default_mat_t mat, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_add(fq_default_mat_t C, const fq_default_mat_t A, const fq_default_mat_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_sub(fq_default_mat_t C, const fq_default_mat_t A, const fq_default_mat_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_neg(fq_default_mat_t A, const fq_default_mat_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_mul(fq_default_mat_t C, const fq_default_mat_t A, const fq_default_mat_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_submul(fq_default_mat_t D, const fq_default_mat_t C, const fq_default_mat_t A, const fq_default_mat_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_inv(fq_default_mat_t B, fq_default_mat_t A, const fq_default_ctx_t ctx)
+    slong fq_default_mat_lu(slong * P, fq_default_mat_t A, int rank_check, const fq_default_ctx_t ctx)
+    slong fq_default_mat_rref(fq_default_mat_t B, const fq_default_mat_t A, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_solve_tril(fq_default_mat_t X, const fq_default_mat_t L, const fq_default_mat_t B, int unit, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_solve_triu(fq_default_mat_t X, const fq_default_mat_t U, const fq_default_mat_t B, int unit, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_solve(fq_default_mat_t X, const fq_default_mat_t A, const fq_default_mat_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_mat_can_solve(fq_default_mat_t X, const fq_default_mat_t A, const fq_default_mat_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_similarity(fq_default_mat_t M, slong r, fq_default_t d, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_charpoly(fq_default_poly_t p, const fq_default_mat_t M, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_mat_minpoly(fq_default_poly_t p, const fq_default_mat_t M, const fq_default_ctx_t ctx)

src/flint/flintlib/fq_default_poly.pxd

@@ -0,0 +1,102 @@
+from flint.flintlib.fq_default cimport fq_default_ctx_t, fq_default_t
+from flint.flintlib.nmod_poly cimport nmod_poly_t
+from flint.flintlib.flint cimport slong, ulong, flint_rand_t
+from flint.flintlib.fmpz_poly cimport fmpz_poly_t
+from flint.flintlib.fmpz cimport fmpz_t
+from flint.flintlib.fmpz_mod_poly cimport fmpz_mod_poly_t
+from flint.flintlib.fq_poly cimport fq_poly_t
+from flint.flintlib.fq_nmod_poly cimport fq_nmod_poly_t
+from flint.flintlib.fq_zech_poly cimport fq_zech_poly_t
+
+
+cdef extern from "flint/fq_default_poly.h":
+    # Type definitions **********************************************/
+    ctypedef union fq_default_poly_struct:
+        fq_poly_t fq
+        fq_nmod_poly_t fq_nmod
+        fq_zech_poly_t fq_zech
+        nmod_poly_t nmod
+        fmpz_mod_poly_t fmpz_mod
+    ctypedef fq_default_poly_struct fq_default_poly_t[1]
+
+    # Parsed from here **********************************************/
+    void fq_default_poly_init(fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_init2(fq_default_poly_t poly, slong alloc, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_realloc(fq_default_poly_t poly, slong alloc, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_fit_length(fq_default_poly_t poly, slong len, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_clear(fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void _fq_default_poly_set_length(fq_default_poly_t poly, slong len, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_truncate(fq_default_poly_t poly, slong newlen, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_set_trunc(fq_default_poly_t poly1, fq_default_poly_t poly2, slong newlen, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_reverse(fq_default_poly_t output, const fq_default_poly_t input, slong m, const fq_default_ctx_t ctx)
+    slong fq_default_poly_degree(const fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    slong fq_default_poly_length(const fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_randtest(fq_default_poly_t f, flint_rand_t state, slong len, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_randtest_not_zero(fq_default_poly_t f, flint_rand_t state, slong len, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_randtest_monic(fq_default_poly_t f, flint_rand_t state, slong len, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_randtest_irreducible(fq_default_poly_t f, flint_rand_t state, slong len, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_set(fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_set_fq_default(fq_default_poly_t poly, const fq_default_t c, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_swap(fq_default_poly_t op1, fq_default_poly_t op2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_zero(fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_one(fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_gen(fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_make_monic(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_set_nmod_poly(fq_default_poly_t rop, const nmod_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_set_fmpz_mod_poly(fq_default_poly_t rop, const fmpz_mod_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_set_fmpz_poly(fq_default_poly_t rop, const fmpz_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_get_coeff(fq_default_t x, const fq_default_poly_t poly, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_set_coeff(fq_default_poly_t poly, slong n, const fq_default_t x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_set_coeff_fmpz(fq_default_poly_t poly, slong n, const fmpz_t x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_equal(const fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_equal_trunc(const fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_is_zero(const fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_is_one(const fq_default_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_is_gen(const fq_default_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_is_unit(const fq_default_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_equal_fq_default(const fq_default_poly_t poly, const fq_default_t c, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_add(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_add_si(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly1, slong c, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_add_series(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_sub(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_sub_series(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_neg(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_scalar_mul_fq_default(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, const fq_default_t x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_scalar_addmul_fq_default(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, const fq_default_t x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_scalar_submul_fq_default(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, const fq_default_t x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_scalar_div_fq_default(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, const fq_default_t x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_mul(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op1, const fq_default_poly_t op2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_mullow(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op1, const fq_default_poly_t op2, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_mulhigh(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, slong start, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_mulmod(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly1, const fq_default_poly_t poly2, const fq_default_poly_t f, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_sqr(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_pow(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, ulong e, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_powmod_ui_binexp(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly, ulong e, const fq_default_poly_t f, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_powmod_fmpz_binexp(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly, const fmpz_t e, const fq_default_poly_t f, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_pow_trunc(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t poly, ulong e, slong trunc, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_shift_left(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_shift_right(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    slong fq_default_poly_hamming_weight(const fq_default_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_divrem(fq_default_poly_t Q, fq_default_poly_t R, const fq_default_poly_t A, const fq_default_poly_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_rem(fq_default_poly_t R, const fq_default_poly_t A, const fq_default_poly_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_inv_series(fq_default_poly_t Qinv, const fq_default_poly_t Q, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_div_series(fq_default_poly_t Q, const fq_default_poly_t A, const fq_default_poly_t B, slong n, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_gcd(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op1, const fq_default_poly_t op2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_xgcd(fq_default_poly_t G, fq_default_poly_t S, fq_default_poly_t T, const fq_default_poly_t A, const fq_default_poly_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_divides(fq_default_poly_t Q, const fq_default_poly_t A, const fq_default_poly_t B, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_derivative(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_invsqrt_series(fq_default_poly_t g, const fq_default_poly_t h, slong n, fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_sqrt_series(fq_default_poly_t g, const fq_default_poly_t h, slong n, fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_sqrt(fq_default_poly_t s, const fq_default_poly_t p, fq_default_ctx_t mod)
+    void fq_default_poly_evaluate_fq_default(fq_default_t rop, const fq_default_poly_t f, const fq_default_t a, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_compose(fq_default_poly_t rop, const fq_default_poly_t op1, const fq_default_poly_t op2, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_compose_mod(fq_default_poly_t res, const fq_default_poly_t f, const fq_default_poly_t g, const fq_default_poly_t h, const fq_default_ctx_t ctx)
+    # int fq_default_poly_fprint_pretty(FILE * file, const fq_default_poly_t poly, const char * x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_print_pretty(const fq_default_poly_t poly, const char * x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    # int fq_default_poly_fprint(FILE * file, const fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    int fq_default_poly_print(const fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    char * fq_default_poly_get_str(const fq_default_poly_t poly, const fq_default_ctx_t ctx)
+    char * fq_default_poly_get_str_pretty(const fq_default_poly_t poly, const char * x, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_inflate(fq_default_poly_t result, const fq_default_poly_t input, ulong inflation, const fq_default_ctx_t ctx)
+    void fq_default_poly_deflate(fq_default_poly_t result, const fq_default_poly_t input, ulong deflation, const fq_default_ctx_t ctx)
+    ulong fq_default_poly_deflation(const fq_default_poly_t input, const fq_default_ctx_t ctx)