File indexing completed on 2026-11-07 10:15:11
0001
0002
0003
0004
0005
0006
0007
0008
0009
0010
0011
0012 #ifndef FMPQ_MAT_H
0013 #define FMPQ_MAT_H
0014
0015 #ifdef FMPQ_MAT_INLINES_C
0016 #define FMPQ_MAT_INLINE
0017 #else
0018 #define FMPQ_MAT_INLINE static inline
0019 #endif
0020
0021 #include "fmpq_types.h"
0022
0023 #ifdef __cplusplus
0024 extern "C" {
0025 #endif
0026
0027 FMPQ_MAT_INLINE
0028 fmpq * fmpq_mat_entry(const fmpq_mat_t mat, slong i, slong j)
0029 {
0030 return mat->entries + (i * mat->stride + j);
0031 }
0032
0033 FMPQ_MAT_INLINE
0034 fmpz * fmpq_mat_entry_num(const fmpq_mat_t mat, slong i, slong j)
0035 {
0036 return (fmpz *)(&((*fmpq_mat_entry(mat, i, j)).num));
0037 }
0038
0039 FMPQ_MAT_INLINE
0040 fmpz * fmpq_mat_entry_den(const fmpq_mat_t mat, slong i, slong j)
0041 {
0042 return (fmpz *)(&((*fmpq_mat_entry(mat, i, j)).den));
0043 }
0044
0045 FMPQ_MAT_INLINE
0046 slong fmpq_mat_nrows(const fmpq_mat_t mat)
0047 {
0048 return mat->r;
0049 }
0050
0051 FMPQ_MAT_INLINE
0052 slong fmpq_mat_ncols(const fmpq_mat_t mat)
0053 {
0054 return mat->c;
0055 }
0056
0057 void fmpq_mat_init(fmpq_mat_t mat, slong rows, slong cols);
0058 void fmpq_mat_init_set(fmpq_mat_t mat1, const fmpq_mat_t mat2);
0059 void fmpq_mat_clear(fmpq_mat_t mat);
0060
0061 FMPQ_MAT_INLINE
0062 void fmpq_mat_swap(fmpq_mat_t mat1, fmpq_mat_t mat2)
0063 {
0064 FLINT_SWAP(fmpq_mat_struct, *mat1, *mat2);
0065 }
0066
0067 void fmpq_mat_swap_entrywise(fmpq_mat_t mat1, fmpq_mat_t mat2);
0068
0069
0070
0071 FMPQ_MAT_INLINE void
0072 fmpq_mat_window_init(fmpq_mat_t window, const fmpq_mat_t mat, slong r1,
0073 slong c1, slong r2, slong c2)
0074 {
0075 FLINT_ASSERT(r1 >= 0 && r1 <= r2 && r2 <= mat->r);
0076 FLINT_ASSERT(c2 >= 0 && c1 <= c2 && c2 <= mat->c);
0077
0078 window->entries = fmpq_mat_entry(mat, r1, c1);
0079 window->r = r2 - r1;
0080 window->c = c2 - c1;
0081 window->stride = mat->stride;
0082 }
0083
0084 FMPQ_MAT_INLINE void
0085 fmpq_mat_window_clear(fmpq_mat_t FLINT_UNUSED(window))
0086 {
0087 }
0088
0089 void fmpq_mat_concat_horizontal(fmpq_mat_t res, const fmpq_mat_t mat1, const fmpq_mat_t mat2);
0090 void fmpq_mat_concat_vertical(fmpq_mat_t res, const fmpq_mat_t mat1, const fmpq_mat_t mat2);
0091
0092
0093
0094 void fmpq_mat_print(const fmpq_mat_t mat);
0095
0096
0097
0098 void fmpq_mat_randbits(fmpq_mat_t mat, flint_rand_t state, flint_bitcnt_t bits);
0099 void fmpq_mat_randtest(fmpq_mat_t mat, flint_rand_t state, flint_bitcnt_t bits);
0100
0101
0102
0103 void fmpq_mat_hilbert_matrix(fmpq_mat_t mat);
0104
0105
0106
0107 void fmpq_mat_set(fmpq_mat_t dest, const fmpq_mat_t src);
0108
0109 void fmpq_mat_zero(fmpq_mat_t mat);
0110 void fmpq_mat_one(fmpq_mat_t mat);
0111
0112 void fmpq_mat_transpose(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op);
0113
0114
0115
0116 void fmpq_mat_add(fmpq_mat_t mat, const fmpq_mat_t mat1, const fmpq_mat_t mat2);
0117 void fmpq_mat_sub(fmpq_mat_t mat, const fmpq_mat_t mat1, const fmpq_mat_t mat2);
0118 void fmpq_mat_neg(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op);
0119
0120 void fmpq_mat_scalar_mul_fmpq(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op, const fmpq_t x);
0121 void fmpq_mat_scalar_mul_fmpz(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op, const fmpz_t x);
0122 void fmpq_mat_scalar_mul_si(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op, const slong x);
0123 void fmpq_mat_scalar_mul_ui(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op, const ulong x);
0124
0125 void fmpq_mat_scalar_div_fmpz(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op, const fmpz_t x);
0126 void fmpq_mat_scalar_div_si(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op, const slong x);
0127 void fmpq_mat_scalar_div_ui(fmpq_mat_t rop, const fmpq_mat_t op, const ulong x);
0128
0129
0130
0131 int fmpq_mat_equal(const fmpq_mat_t mat1, const fmpq_mat_t mat2);
0132
0133 int fmpq_mat_is_zero(const fmpq_mat_t mat);
0134 int fmpq_mat_is_one(const fmpq_mat_t mat);
0135 int fmpq_mat_is_integral(const fmpq_mat_t mat);
0136
0137 FMPQ_MAT_INLINE
0138 int fmpq_mat_is_empty(const fmpq_mat_t mat)
0139 {
0140 return (mat->r == 0) || (mat->c == 0);
0141 }
0142
0143 FMPQ_MAT_INLINE
0144 int fmpq_mat_is_square(const fmpq_mat_t mat)
0145 {
0146 return (mat->r == mat->c);
0147 }
0148
0149
0150
0151 int fmpq_mat_get_fmpz_mat(fmpz_mat_t dest, const fmpq_mat_t mat);
0152 void fmpq_mat_set_fmpz_mat(fmpq_mat_t dest, const fmpz_mat_t mat);
0153
0154 void fmpq_mat_get_fmpz_mat_entrywise(fmpz_mat_t num, fmpz_mat_t den, const fmpq_mat_t mat);
0155 void fmpq_mat_get_fmpz_mat_matwise(fmpz_mat_t num, fmpz_t den, const fmpq_mat_t mat);
0156 void fmpq_mat_get_fmpz_mat_rowwise(fmpz_mat_t num, fmpz * den, const fmpq_mat_t mat);
0157 void fmpq_mat_get_fmpz_mat_colwise(fmpz_mat_t num, fmpz * den, const fmpq_mat_t mat);
0158
0159 void fmpq_mat_get_fmpz_mat_rowwise_2(fmpz_mat_t num, fmpz_mat_t num2,
0160 fmpz * den, const fmpq_mat_t mat, const fmpq_mat_t mat2);
0161
0162 void fmpq_mat_get_fmpz_mat_mod_fmpz(fmpz_mat_t dest, const fmpq_mat_t mat, const fmpz_t mod);
0163 int fmpq_mat_set_fmpz_mat_mod_fmpz(fmpq_mat_t X, const fmpz_mat_t Xmod, const fmpz_t mod);
0164
0165 void fmpq_mat_set_fmpz_mat_div_fmpz(fmpq_mat_t X, const fmpz_mat_t Xmod, const fmpz_t div);
0166
0167
0168
0169 void fmpq_mat_mul_direct(fmpq_mat_t C, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0170
0171 void fmpq_mat_mul_cleared(fmpq_mat_t C, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0172
0173 void fmpq_mat_mul_fmpz_mat(fmpq_mat_t C, const fmpq_mat_t A, const fmpz_mat_t B);
0174 void fmpq_mat_mul(fmpq_mat_t C, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0175
0176 void fmpq_mat_mul_r_fmpz_mat(fmpq_mat_t C, const fmpz_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0177
0178 void fmpq_mat_mul_fmpz_vec(fmpq* c, const fmpq_mat_t A, const fmpz * b, slong blen);
0179 void fmpq_mat_mul_fmpq_vec(fmpq * c, const fmpq_mat_t A, const fmpq * b, slong blen);
0180
0181 void fmpq_mat_mul_fmpz_vec_ptr(fmpq * const * c, const fmpq_mat_t A, const fmpz * const * b, slong blen);
0182 void fmpq_mat_mul_fmpq_vec_ptr(fmpq * const * c, const fmpq_mat_t A, const fmpq * const * b, slong blen);
0183
0184 void fmpq_mat_fmpz_vec_mul(fmpq * c, const fmpz * a, slong alen, const fmpq_mat_t B);
0185 void fmpq_mat_fmpq_vec_mul(fmpq* c, const fmpq* a, slong alen, const fmpq_mat_t B);
0186
0187 void fmpq_mat_fmpz_vec_mul_ptr(fmpq * const * c, const fmpz * const * a, slong alen, const fmpq_mat_t B);
0188 void fmpq_mat_fmpq_vec_mul_ptr(fmpq * const * c, const fmpq * const * a, slong alen, const fmpq_mat_t B);
0189
0190
0191
0192 void fmpq_mat_kronecker_product(fmpq_mat_t C, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0193
0194
0195
0196 void fmpq_mat_swap_rows(fmpq_mat_t mat, slong * perm, slong r, slong s);
0197 void fmpq_mat_swap_cols(fmpq_mat_t mat, slong * perm, slong r, slong s);
0198
0199 void fmpq_mat_invert_rows(fmpq_mat_t mat, slong * perm);
0200 void fmpq_mat_invert_cols(fmpq_mat_t mat, slong * perm);
0201
0202
0203
0204 void fmpq_mat_trace(fmpq_t trace, const fmpq_mat_t mat);
0205
0206
0207
0208 void fmpq_mat_det(fmpq_t det, const fmpq_mat_t mat);
0209
0210 int fmpq_mat_permanent(fmpq_t res, const fmpq_mat_t A);
0211
0212
0213
0214 int fmpq_mat_solve_fmpz_mat_fraction_free(fmpq_mat_t X, const fmpz_mat_t A, const fmpz_mat_t B);
0215 int fmpq_mat_solve_fraction_free(fmpq_mat_t X, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0216
0217 int fmpq_mat_solve_fmpz_mat_dixon(fmpq_mat_t X, const fmpz_mat_t A, const fmpz_mat_t B);
0218 int fmpq_mat_solve_dixon(fmpq_mat_t X, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0219
0220 int fmpq_mat_solve_fmpz_mat_multi_mod(fmpq_mat_t X, const fmpz_mat_t A, const fmpz_mat_t B);
0221 int fmpq_mat_solve_multi_mod(fmpq_mat_t X, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0222
0223 int fmpq_mat_can_solve_fmpz_mat_multi_mod(fmpq_mat_t X, const fmpz_mat_t A, const fmpz_mat_t B);
0224 int fmpq_mat_can_solve_multi_mod(fmpq_mat_t X, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0225
0226 int fmpq_mat_can_solve_fraction_free(fmpq_mat_t X, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0227
0228 int fmpq_mat_can_solve_fmpz_mat_dixon(fmpq_mat_t X, const fmpz_mat_t A, const fmpz_mat_t B);
0229 int fmpq_mat_can_solve_dixon(fmpq_mat_t X, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0230
0231 int fmpq_mat_can_solve(fmpq_mat_t X, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0232
0233 int fmpq_mat_solve_fmpz_mat(fmpq_mat_t X, const fmpz_mat_t A, const fmpz_mat_t B);
0234 int fmpq_mat_solve(fmpq_mat_t X, const fmpq_mat_t A, const fmpq_mat_t B);
0235
0236
0237
0238 int fmpq_mat_inv(fmpq_mat_t B, const fmpq_mat_t A);
0239
0240
0241
0242 int fmpq_mat_pivot(slong * perm, fmpq_mat_t mat, slong r, slong c);
0243
0244 slong fmpq_mat_rref_classical(fmpq_mat_t B, const fmpq_mat_t A);
0245 slong fmpq_mat_rref_fraction_free(fmpq_mat_t B, const fmpq_mat_t A);
0246 slong fmpq_mat_rref(fmpq_mat_t B, const fmpq_mat_t A);
0247
0248
0249
0250 void fmpq_mat_gso(fmpq_mat_t B, const fmpq_mat_t A);
0251
0252
0253
0254 void fmpq_mat_similarity(fmpq_mat_t A, slong r, fmpq_t d);
0255
0256
0257
0258 void _fmpq_mat_charpoly(fmpz * coeffs, fmpz_t den, const fmpq_mat_t mat);
0259 void fmpq_mat_charpoly(fmpq_poly_t pol, const fmpq_mat_t mat);
0260
0261
0262
0263 slong _fmpq_mat_minpoly(fmpz * coeffs, fmpz_t den, const fmpq_mat_t mat);
0264 void fmpq_mat_minpoly(fmpq_poly_t pol, const fmpq_mat_t mat);
0265
0266 #ifdef __cplusplus
0267 }
0268 #endif
0269
0270 #endif