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00037
00038
00039
00040
00041
00042 #ifndef SUNDANCE_EXPRWITHCHILDREN_H
00043 #define SUNDANCE_EXPRWITHCHILDREN_H
00044
00045 #include "SundanceDefs.hpp"
00046 #include "SundanceEvaluatableExpr.hpp"
00047 #include "SundanceCombinatorialUtils.hpp"
00048 #include "SundanceScalarExpr.hpp"
00049 #include "SundanceExpr.hpp"
00050
00051 namespace Sundance
00052 {
00053 using namespace Sundance;
00054 using namespace Teuchos;
00055
00056
00057
00058
00059
00060
00061
00062
00063
00064 class ExprWithChildren : public virtual EvaluatableExpr
00065 {
00066 public:
00067
00068 ExprWithChildren(const Array<RCP<ScalarExpr> >& children);
00069
00070
00071 virtual ~ExprWithChildren() {;}
00072
00073
00074
00075
00076 virtual void setupEval(const EvalContext& context) const ;
00077
00078
00079
00080 virtual bool isConstant() const ;
00081
00082
00083 int numChildren() const {return children_.size();}
00084
00085
00086 const EvaluatableExpr* evaluatableChild(int i) const ;
00087
00088
00089 const ScalarExpr* scalarChild(int i) const
00090 {return children_[i].get();}
00091
00092
00093 Expr child(int i) const {return Expr::handle(children_[i]);}
00094
00095
00096
00097
00098
00099
00100 virtual int maxDiffOrderOnDiscreteFunctions() const ;
00101
00102
00103
00104
00105 virtual bool hasDiscreteFunctions() const ;
00106
00107
00108 virtual Set<MultipleDeriv>
00109 internalFindW(int order, const EvalContext& context) const ;
00110
00111
00112 virtual Set<MultipleDeriv>
00113 internalFindC(int order, const EvalContext& context) const ;
00114
00115
00116 virtual Set<MultipleDeriv>
00117 internalFindV(int order, const EvalContext& context) const ;
00118
00119
00120 virtual void displayNonzeros(std::ostream& os,
00121 const EvalContext& context) const ;
00122
00123
00124 const Set<MultiSet<int> >& findQ_W(int order,
00125 const EvalContext& context) const ;
00126
00127
00128 const Set<MultiSet<int> >& findQ_C(int order,
00129 const EvalContext& context) const ;
00130
00131
00132 const Set<MultiSet<int> >& findQ_V(int order,
00133 const EvalContext& context) const ;
00134
00135
00136 virtual Set<MultiSet<int> >
00137 internalFindQ_W(int order,
00138 const EvalContext& context) const ;
00139
00140
00141 virtual Set<MultiSet<int> >
00142 internalFindQ_V(int order,
00143 const EvalContext& context) const ;
00144
00145
00146 virtual Set<MultiSet<int> >
00147 internalFindQ_C(int order,
00148 const EvalContext& context) const ;
00149
00150
00151 const Set<MultiSet<int> >& getI_N() const ;
00152
00153
00154 Set<MultiSet<int> > indexSetProduct(const Set<MultiSet<int> >& a,
00155 const Set<MultiSet<int> >& b) const ;
00156
00157
00158
00159 virtual bool everyTermHasTestFunctions() const ;
00160
00161
00162
00163 virtual bool hasTestFunctions() const ;
00164
00165
00166
00167 virtual bool hasUnkFunctions() const ;
00168
00169
00170 virtual void showSparsity(std::ostream& os,
00171 const EvalContext& context) const ;
00172
00173
00174 virtual void getUnknowns(Set<int>& unkID, Array<Expr>& unks) const ;
00175
00176
00177 virtual void getTests(Set<int>& varID, Array<Expr>& vars) const ;
00178
00179
00180
00181 virtual int countNodes() const ;
00182
00183
00184 virtual bool isLinear() const {return false;}
00185
00186
00187 virtual bool isProduct() const {return false;}
00188
00189
00190
00191 virtual bool isIndependentOf(const Expr& u) const ;
00192
00193
00194
00195 Set<MultiSet<int> > subsetContainingIndex(const Set<MultiSet<int> >& s,
00196 int index) const ;
00197
00198
00199 virtual RCP<Array<Set<MultipleDeriv> > >
00200 internalDetermineR(const EvalContext& context,
00201 const Array<Set<MultipleDeriv> >& RInput) const ;
00202
00203
00204
00205 bool childIsRequired(int childIndex, int diffOrder,
00206 const EvalContext& context) const ;
00207
00208
00209
00210
00211 Set<MultipleDeriv> product(const Array<int>& J, const Array<int>& K,
00212 DerivSubsetSpecifier dss,
00213 const EvalContext& context) const ;
00214
00215
00216 virtual void accumulateFuncSet(Set<int>& funcIDs,
00217 const Set<int>& activeSet) const ;
00218
00219
00220 virtual void registerSpatialDerivs(const EvalContext& context,
00221 const Set<MultiIndex>& miSet) const ;
00222
00223
00224 virtual bool lessThan(const ScalarExpr* other) const ;
00225
00226 private:
00227 Array<RCP<ScalarExpr> > children_;
00228
00229 static Map<int, Set<MultiSet<int> > >& cachedI_N()
00230 {static Map<int, Set<MultiSet<int> > > rtn; return rtn;}
00231
00232 mutable Array<Map<EvalContext, Set<MultiSet<int> > > > contextToQWMap_;
00233 mutable Array<Map<EvalContext, Set<MultiSet<int> > > > contextToQVMap_;
00234 mutable Array<Map<EvalContext, Set<MultiSet<int> > > > contextToQCMap_;
00235 };
00236
00237
00238
00239
00240 Array<Array<std::pair<int, Array<MultipleDeriv> > > > chainRuleDerivsOfArgs(int nArgs,
00241 const MultiSet<int>& bSet,
00242 const MultipleDeriv& c);
00243
00244
00245 Array<Array<Array<int> > > bStructure(const Array<int>& b,
00246 const Array<Array<int> >& tmp);
00247
00248
00249
00250
00251
00252
00253
00254
00255
00256 Array<OrderedPair<Array<MultiSet<int> >, Array<MultipleDeriv> > >
00257 chainRuleTerms(int s,
00258 const MultiSet<int>& lambda,
00259 const MultipleDeriv& nu) ;
00260
00261
00262
00263 Set<MultipleDeriv> multisetSubsets(const MultipleDeriv& x);
00264
00265
00266 int chainRuleMultiplicity(const MultipleDeriv& nu,
00267 const Array<MultiSet<int> >& K,
00268 const Array<MultipleDeriv>& L);
00269 }
00270
00271 #endif