limit set cairo
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commit
a373a8ccf7
30
Makefile
Normal file
30
Makefile
Normal file
@ -0,0 +1,30 @@
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HEADERS=triangle.h linalg.h queue.h initcairo.h
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#SPECIAL_OPTIONS=-O0 -g -D_DEBUG
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#SPECIAL_OPTIONS=-O3 -pg -funroll-loops -fno-inline
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SPECIAL_OPTIONS=-O3 -flto -funroll-loops -Winline -Wall -Wno-unused-function -Werror=implicit-function-declaration
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#SPECIAL_OPTIONS=
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CAIRO_OPTIONS=$(shell pkg-config --cflags cairo)
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GENERAL_OPTIONS=-m64 -march=native -mtune=native -std=gnu99 -D_GNU_SOURCE
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OPTIONS=$(GENERAL_OPTIONS) $(CAIRO_OPTIONS) $(SPECIAL_OPTIONS)
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all: limit_set
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limit_set: limit_set.o linalg.o triangle.o initcairo.o
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gcc $(OPTIONS) -o limit_set limit_set.o linalg.o triangle.o initcairo.o -lm -lgsl -lcblas -lcairo -lX11
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linalg.o: linalg.c $(HEADERS)
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gcc $(OPTIONS) -c linalg.c
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triangle.o: triangle.c $(HEADERS)
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gcc $(OPTIONS) -c triangle.c
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limit_set.o: limit_set.c $(HEADERS)
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gcc $(OPTIONS) -c limit_set.c
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initcairo.o: initcairo.c $(HEADERS)
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gcc $(OPTIONS) -c initcairo.c
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clean:
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rm -f limit_set linalg.o triangle.o limit_set.o
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203
initcairo.c
Normal file
203
initcairo.c
Normal file
@ -0,0 +1,203 @@
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#include <sys/stat.h>
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#include <sys/time.h>
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#include <math.h>
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#include <cairo-xlib.h>
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#include "initcairo.h"
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#define ERROR(condition, msg, ...) if(condition){fprintf(stderr, msg, ##__VA_ARGS__); return 0;}
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static Bool alwaysTruePredicate(Display *display, XEvent *event, XPointer arg)
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{
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return true;
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}
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int initCairo(int screen, int mask, int width, int height, const char *name, GraphicsInfo *info)
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{
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mask |= StructureNotifyMask | ExposureMask | KeyPressMask | ButtonPressMask | PointerMotionMask;
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info->display = XOpenDisplay(NULL);
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ERROR(!info->display, "Failed to open X display\n");
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Visual *visual = XDefaultVisual(info->display, screen);
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int depth = XDefaultDepth(info->display, screen);
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Window root = XRootWindow(info->display, screen);
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XSetWindowAttributes swa;
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info->cmap = XCreateColormap(info->display, root, visual, AllocNone);
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swa.colormap = info->cmap;
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swa.background_pixmap = None;
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swa.border_pixel = 0;
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swa.event_mask = mask;
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info->win = XCreateWindow(info->display, root, 0, 0, width, height, 0, depth, InputOutput, visual, CWBorderPixel|CWColormap|CWEventMask, &swa);
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ERROR(!info->win, "Failed to create window.\n");
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XStoreName(info->display, info->win, name);
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XMapWindow(info->display, info->win);
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info->sfc = cairo_xlib_surface_create(info->display, info->win, visual, width, height);
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cairo_xlib_surface_set_size(info->sfc, width, height);
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info->ctx = cairo_create(info->sfc);
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cairo_matrix_init_identity(&info->matrix);
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info->scalefactor = 1.0;
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info->wm_delete_window = XInternAtom(info->display, "WM_DELETE_WINDOW", 0);
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info->wm_protocols = XInternAtom(info->display, "WM_PROTOCOLS", 0);
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XSetWMProtocols(info->display, info->win, &info->wm_delete_window, 1);
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return 1;
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}
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void destroyCairo(GraphicsInfo *info)
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{
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XDestroyWindow(info->display, info->win);
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XFreeColormap(info->display, info->cmap);
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XCloseDisplay(info->display);
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}
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void startTimer(GraphicsInfo *info)
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{
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gettimeofday(&info->start_time, NULL);
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info->frames = 0;
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}
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void waitUpdateTimer(GraphicsInfo *info)
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{
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struct timeval current_time;
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double new_elapsed;
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gettimeofday(¤t_time, NULL);
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new_elapsed = current_time.tv_sec - info->start_time.tv_sec;
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new_elapsed += (current_time.tv_usec - info->start_time.tv_usec) * 1e-6;
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info->frametime = new_elapsed - info->elapsed;
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|
if(info->frametime < 0.01) { // frames < 10ms are considered too short; sleep a while and then measure again
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usleep(10000 - info->frametime*1e6);
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|
gettimeofday(¤t_time, NULL);
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||||||
|
new_elapsed = current_time.tv_sec - info->start_time.tv_sec;
|
||||||
|
new_elapsed += (current_time.tv_usec - info->start_time.tv_usec) * 1e-6;
|
||||||
|
info->frametime = new_elapsed - info->elapsed;
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||||||
|
}
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||||||
|
info->elapsed = new_elapsed;
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|
info->frames++;
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}
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int processStandardEvent(GraphicsInfo *info, XEvent *ev, void (*draw)(void*), void *data)
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{
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int state;
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static int last_x, last_y;
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switch(ev->type) {
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case Expose:
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draw(data);
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break;
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case ConfigureNotify:
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printf("ConfigureNotify Event, new dimensions: %d %d %d %d\n", ev->xconfigure.x, ev->xconfigure.y, ev->xconfigure.width, ev->xconfigure.height);
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info->width = ev->xconfigure.width;
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info->height = ev->xconfigure.height;
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cairo_xlib_surface_set_size(info->sfc, info->width, info->height);
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break;
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case KeyPress:
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state = ev->xkey.state & (ShiftMask | LockMask | ControlMask);
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if(state == 0 && ev->xkey.keycode == 24)
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return true;
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break;
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case ButtonPress:
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if(ev->xbutton.button == 4) {
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cairo_matrix_t transform;
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cairo_matrix_init_identity(&transform);
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|
cairo_matrix_translate(&transform, ev->xbutton.x, ev->xbutton.y);
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||||||
|
cairo_matrix_scale(&transform, 5.0/4.0, 5.0/4.0);
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||||||
|
cairo_matrix_translate(&transform, -ev->xbutton.x, -ev->xbutton.y);
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||||||
|
cairo_matrix_multiply(&info->matrix, &info->matrix, &transform);
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|
info->scalefactor *= 5.0/4.0;
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||||||
|
} else if(ev->xbutton.button == 5) {
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|
cairo_matrix_t transform;
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|
cairo_matrix_init_identity(&transform);
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||||||
|
cairo_matrix_translate(&transform, ev->xbutton.x, ev->xbutton.y);
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||||||
|
cairo_matrix_scale(&transform, 4.0/5.0, 4.0/5.0);
|
||||||
|
cairo_matrix_translate(&transform, -ev->xbutton.x, -ev->xbutton.y);
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||||||
|
cairo_matrix_multiply(&info->matrix, &info->matrix, &transform);
|
||||||
|
info->scalefactor *= 4.0/5.0;
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||||||
|
}
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|
last_x = ev->xbutton.x;
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|
last_y = ev->xbutton.y;
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draw(data);
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break;
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case MotionNotify:
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if(ev->xmotion.state & Button1Mask && !(ev->xmotion.state & ShiftMask)) {
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int dx = ev->xmotion.x - last_x;
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int dy = ev->xmotion.y - last_y;
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cairo_matrix_t transform;
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cairo_matrix_init_identity(&transform);
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|
cairo_matrix_translate(&transform, dx, dy);
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|
cairo_matrix_multiply(&info->matrix, &info->matrix, &transform);
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printf("Button1Motion Event, dx: %d, dy: %d\n", dx, dy);
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draw(data);
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|
} else if(ev->xmotion.state & Button1Mask && ev->xmotion.state & ShiftMask) {
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double angle =
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atan2((double)ev->xmotion.y - (double)info->height/2, (double)ev->xmotion.x - (double)info->width/2)-
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|
atan2((double)last_y - (double)info->height/2, (double)last_x - (double)info->width/2);
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|
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||||||
|
cairo_matrix_t transform;
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|
cairo_matrix_init_identity(&transform);
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|
cairo_matrix_translate(&transform, (double)info->width/2, (double)info->height/2);
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||||||
|
cairo_matrix_rotate(&transform, angle);
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||||||
|
cairo_matrix_translate(&transform, -(double)info->width/2, -(double)info->height/2);
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||||||
|
cairo_matrix_multiply(&info->matrix, &info->matrix, &transform);
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||||||
|
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||||||
|
printf("Button1Motion Event, angle: %f\n", angle);
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||||||
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draw(data);
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|
}
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last_x = ev->xmotion.x;
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|
last_y = ev->xmotion.y;
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break;
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|
case ClientMessage:
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if((Atom)ev->xclient.message_type == info->wm_protocols && (Atom)ev->xclient.data.l[0] == info->wm_delete_window) {
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// printf("Window closed\n");
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return true;
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|
}
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|
break;
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|
}
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|
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|
return 0;
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|
}
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|
int checkEvents(GraphicsInfo *info, int (*process)(GraphicsInfo*, XEvent*, void*), void (*draw)(void*), void *data) // get any events from the queue and the server, process them if neccessary, quit if wanted
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|
{
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||||||
|
XEvent ev;
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|
// while(XCheckIfEvent(info->display, &ev, alwaysTruePredicate, NULL)) { // we essentially want XCheckWindowEvent, but we want to avoid that events for other windows fill up the queue
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|
XNextEvent(info->display, &ev);
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if(ev.xany.window != info->win)
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return 0;
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/* if(ev.type == KeyRelease) { // deal with autorepeat
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XEvent nev;
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|
if(XCheckIfEvent(info->display, &nev, alwaysTruePredicate, NULL)) { // is there another event?
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|
if (nev.type == KeyPress && nev.xkey.time == ev.xkey.time && nev.xkey.keycode == ev.xkey.keycode) // which is equal, but KeyPress? Then it's just auto-repeat
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|
return 0; // so we ignore both
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|
XPutBackEvent(info->display, &nev); // otherwise put the event back, we will consider it in the next round
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}
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||||||
|
} */
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||||||
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if(processStandardEvent(info, &ev, draw, data))
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return 1;
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||||||
|
if(process(info, &ev, data))
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||||||
|
return 1; // quit event queue and application
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||||||
|
|
||||||
|
return 0;
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||||||
|
}
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39
initcairo.h
Normal file
39
initcairo.h
Normal file
@ -0,0 +1,39 @@
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|
#ifndef INITCAIRO_H
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|
#define INITCAIRO_H
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|
|
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#include <stdio.h>
|
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#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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#include <stdbool.h>
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||||||
|
#include <unistd.h>
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|
|
||||||
|
#include <X11/Xlib.h>
|
||||||
|
#include <X11/Xutil.h>
|
||||||
|
#include <cairo.h>
|
||||||
|
#include <cairo-xlib.h>
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||||||
|
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||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
Display *display;
|
||||||
|
Window win;
|
||||||
|
Colormap cmap;
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||||||
|
Atom wm_protocols;
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||||||
|
Atom wm_delete_window;
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||||||
|
cairo_surface_t *sfc;
|
||||||
|
cairo_t *ctx;
|
||||||
|
struct timeval start_time;
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||||||
|
unsigned long frames;
|
||||||
|
double elapsed, frametime;
|
||||||
|
unsigned int width;
|
||||||
|
unsigned int height;
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||||||
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cairo_matrix_t matrix;
|
||||||
|
double scalefactor;
|
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|
} GraphicsInfo;
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||||||
|
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|
int initCairo(int screen, int mask, int width, int height, const char *name, GraphicsInfo *info);
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||||||
|
void destroyCairo(GraphicsInfo *info);
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||||||
|
|
||||||
|
void startTimer(GraphicsInfo *info);
|
||||||
|
void waitUpdateTimer(GraphicsInfo *info);
|
||||||
|
int checkEvents(GraphicsInfo *info, int (*process)(GraphicsInfo*, XEvent*, void*), void (*draw)(void*), void *data);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
353
limit_set.c
Normal file
353
limit_set.c
Normal file
@ -0,0 +1,353 @@
|
|||||||
|
#include <math.h>
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <sys/time.h>
|
||||||
|
#include <X11/XKBlib.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "initcairo.h"
|
||||||
|
#include "triangle.h"
|
||||||
|
#include "linalg.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define LOOP(i) for(int i = 0; i < 3; i++)
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
double x;
|
||||||
|
double y;
|
||||||
|
} point_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
int processEvent(GraphicsInfo *info, XEvent *ev, void *data);
|
||||||
|
void setup();
|
||||||
|
void destroy();
|
||||||
|
void cartanMatrix(gsl_matrix *cartan, double a1, double a2, double a3, double s);
|
||||||
|
void initializeTriangleGenerators(gsl_matrix **gen, gsl_matrix *cartan);
|
||||||
|
int compareAngle(const void *x, const void *y);
|
||||||
|
int computeLimitCurve();
|
||||||
|
void draw(void *data);
|
||||||
|
point_t intersect(point_t a, point_t b, point_t c, point_t d);
|
||||||
|
|
||||||
|
GraphicsInfo G;
|
||||||
|
|
||||||
|
double parameter = 2.8;
|
||||||
|
int n_group_elements;
|
||||||
|
double *limit_curve; // x, y, angle triples
|
||||||
|
int limit_curve_valid = 0;
|
||||||
|
groupelement_t *group;
|
||||||
|
workspace_t *ws;
|
||||||
|
gsl_matrix *gen[3];
|
||||||
|
gsl_matrix **matrices;
|
||||||
|
gsl_matrix *cartan, *cob, *coxeter, *coxeter_fixedpoints, *fixedpoints;
|
||||||
|
|
||||||
|
int processEvent(GraphicsInfo *info, XEvent *ev, void *data)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int state;
|
||||||
|
unsigned long key;
|
||||||
|
|
||||||
|
switch(ev->type) {
|
||||||
|
|
||||||
|
case KeyPress:
|
||||||
|
state = ev->xkey.state & (ShiftMask | LockMask | ControlMask);
|
||||||
|
key = XkbKeycodeToKeysym(ev->xkey.display, ev->xkey.keycode, 0, !!(state & ShiftMask));
|
||||||
|
printf("Key pressed: %ld\n", key);
|
||||||
|
|
||||||
|
switch(key) {
|
||||||
|
case '<':
|
||||||
|
parameter /= exp(0.002);
|
||||||
|
limit_curve_valid = computeLimitCurve();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case '>':
|
||||||
|
parameter *= exp(0.002);
|
||||||
|
limit_curve_valid = computeLimitCurve();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case ' ':
|
||||||
|
parameter = 2.890053638;
|
||||||
|
limit_curve_valid = computeLimitCurve();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case XK_Return:
|
||||||
|
parameter = 2.76375163;
|
||||||
|
limit_curve_valid = computeLimitCurve();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
draw(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void setup()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
n_group_elements = 10000;
|
||||||
|
limit_curve = malloc(3*n_group_elements*sizeof(double));
|
||||||
|
group = malloc(n_group_elements*sizeof(groupelement_t));
|
||||||
|
ws = workspace_alloc(3);
|
||||||
|
|
||||||
|
LOOP(i) gen[i] = gsl_matrix_alloc(3, 3);
|
||||||
|
matrices = malloc(n_group_elements*sizeof(gsl_matrix*));
|
||||||
|
for(int i = 0; i < n_group_elements; i++)
|
||||||
|
matrices[i] = gsl_matrix_alloc(3, 3);
|
||||||
|
cartan = gsl_matrix_alloc(3, 3);
|
||||||
|
cob = gsl_matrix_alloc(3, 3);
|
||||||
|
coxeter = gsl_matrix_alloc(3, 3);
|
||||||
|
coxeter_fixedpoints = gsl_matrix_alloc(3, 3);
|
||||||
|
fixedpoints = gsl_matrix_alloc(3, 3);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void destroy()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
free(limit_curve);
|
||||||
|
free(group);
|
||||||
|
workspace_free(ws);
|
||||||
|
|
||||||
|
LOOP(i) gsl_matrix_free(gen[i]);
|
||||||
|
for(int i = 0; i < n_group_elements; i++)
|
||||||
|
gsl_matrix_free(matrices[i]);
|
||||||
|
free(matrices);
|
||||||
|
gsl_matrix_free(cartan);
|
||||||
|
gsl_matrix_free(cob);
|
||||||
|
gsl_matrix_free(coxeter);
|
||||||
|
gsl_matrix_free(coxeter_fixedpoints);
|
||||||
|
gsl_matrix_free(fixedpoints);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void cartanMatrix(gsl_matrix *cartan, double a1, double a2, double a3, double s)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 0, 0, -2);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 0, 1, 2*s*cos(a3));
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 0, 2, 2/s*cos(a2));
|
||||||
|
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 1, 0, 2/s*cos(a3));
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 1, 1, -2);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 1, 2, 2*s*cos(a1));
|
||||||
|
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 2, 0, 2*s*cos(a2));
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 2, 1, 2/s*cos(a1));
|
||||||
|
gsl_matrix_set(cartan, 2, 2, -2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void initializeTriangleGenerators(gsl_matrix **gen, gsl_matrix *cartan)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
LOOP(i) gsl_matrix_set_identity(gen[i]);
|
||||||
|
LOOP(i) LOOP(j) *gsl_matrix_ptr(gen[i], i, j) += gsl_matrix_get(cartan, i, j);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int compareAngle(const void *x, const void *y)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return ((double*)x)[2] > ((double*)y)[2] ? 1 : -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// intersect the lines a-b and c-d
|
||||||
|
point_t intersect(point_t a, point_t b, point_t c, point_t d)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
point_t res;
|
||||||
|
double t = ((c.y-d.y)*(c.x-a.x) - (c.x-d.x)*(c.y-a.y)) / ((b.x-a.x)*(c.y-d.y) - (b.y-a.y)*(c.x-d.x));
|
||||||
|
res.x = (1-t)*a.x + t*b.x;
|
||||||
|
res.y = (1-t)*a.y + t*b.y;
|
||||||
|
return res;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void draw_segment(point_t a, point_t b)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
cairo_move_to(G.ctx, a.x, a.y);
|
||||||
|
cairo_line_to(G.ctx, b.x, b.y);
|
||||||
|
cairo_stroke(G.ctx);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void draw_polygon(int sides, point_t a, point_t b, point_t c, point_t d) // only quadrilaterals so far
|
||||||
|
{
|
||||||
|
draw_segment(a, b);
|
||||||
|
draw_segment(b, c);
|
||||||
|
draw_segment(c, d);
|
||||||
|
draw_segment(d, a);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void draw_box(const char *word, char base)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// lower stack[i] reserved for linalg.c is used by multiply_*()
|
||||||
|
gsl_matrix *tmp1 = ws->stack[10];
|
||||||
|
gsl_matrix *conj = ws->stack[12];
|
||||||
|
gsl_matrix *conjinv = ws->stack[13];
|
||||||
|
gsl_matrix *coxeter[3] = { ws->stack[14], ws->stack[15], ws->stack[16] }; // fixed points of coxeter elements
|
||||||
|
|
||||||
|
gsl_matrix_set_identity(conj);
|
||||||
|
gsl_matrix_set_identity(conjinv);
|
||||||
|
for(int i = 0; i < strlen(word); i++) {
|
||||||
|
if(word[i] == ' ')
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
multiply_right(conj, gen[word[i]-'a'], ws);
|
||||||
|
multiply_left(gen[word[i]-'a'], conjinv, ws);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
multiply_many(ws, tmp1, 5, conj, gen[(base-'A'+i)%3], gen[(base-'A'+i+1)%3], gen[(base-'A'+i+2)%3], conjinv);
|
||||||
|
eigenvectors(tmp1, coxeter[i], ws);
|
||||||
|
multiply_left(cob, coxeter[i], ws);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
point_t p_a[3],p_m[3],p_r[3],p_i[4];
|
||||||
|
|
||||||
|
LOOP(i) p_a[i].x = gsl_matrix_get(coxeter[i], 0, 0) / gsl_matrix_get(coxeter[i], 2, 0);
|
||||||
|
LOOP(i) p_a[i].y = gsl_matrix_get(coxeter[i], 1, 0) / gsl_matrix_get(coxeter[i], 2, 0);
|
||||||
|
LOOP(i) p_m[i].x = gsl_matrix_get(coxeter[i], 0, 1) / gsl_matrix_get(coxeter[i], 2, 1);
|
||||||
|
LOOP(i) p_m[i].y = gsl_matrix_get(coxeter[i], 1, 1) / gsl_matrix_get(coxeter[i], 2, 1);
|
||||||
|
LOOP(i) p_r[i].x = gsl_matrix_get(coxeter[i], 0, 2) / gsl_matrix_get(coxeter[i], 2, 2);
|
||||||
|
LOOP(i) p_r[i].y = gsl_matrix_get(coxeter[i], 1, 2) / gsl_matrix_get(coxeter[i], 2, 2);
|
||||||
|
|
||||||
|
p_i[0] = intersect(p_a[1], p_r[1], p_m[0], p_r[0]);
|
||||||
|
p_i[1] = intersect(p_a[0], p_r[0], p_a[2], p_r[2]);
|
||||||
|
p_i[2] = intersect(p_a[1], p_m[1], p_a[2], p_r[2]);
|
||||||
|
p_i[3] = intersect(p_a[0], p_r[0], p_a[1], p_m[1]);
|
||||||
|
|
||||||
|
draw_polygon(4, p_a[1], p_i[0], p_r[0], p_i[3]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int computeLimitCurve()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int p = 5, q = 5, r = 5;
|
||||||
|
int k = 2, l = 2, m = 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
generate_triangle_group(group, n_group_elements, p, q, r);
|
||||||
|
|
||||||
|
// do first in the Fuchsian case to get the angles
|
||||||
|
cartanMatrix(cartan, M_PI/p, M_PI/q, M_PI/r, 1.0);
|
||||||
|
initializeTriangleGenerators(gen, cartan);
|
||||||
|
gsl_matrix_set_identity(matrices[0]);
|
||||||
|
for(int i = 1; i < n_group_elements; i++)
|
||||||
|
multiply(matrices[group[i].parent->id], gen[group[i].letter], matrices[i]);
|
||||||
|
diagonalize_symmetric_form(cartan, cob, ws);
|
||||||
|
multiply_many(ws, coxeter, 3, gen[0], gen[1], gen[2]);
|
||||||
|
if(!eigenvectors(coxeter, coxeter_fixedpoints, ws))
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < n_group_elements; i++) {
|
||||||
|
multiply_many(ws, fixedpoints, 3, cob, matrices[i], coxeter_fixedpoints);
|
||||||
|
limit_curve[3*i+2] = atan2(
|
||||||
|
gsl_matrix_get(fixedpoints, 0, 0)/gsl_matrix_get(fixedpoints, 2, 0),
|
||||||
|
gsl_matrix_get(fixedpoints, 1, 0)/gsl_matrix_get(fixedpoints, 2, 0));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// now to it again to calculate x and y coordinates
|
||||||
|
cartanMatrix(cartan, M_PI*k/p, M_PI*l/q, M_PI*m/r, parameter);
|
||||||
|
initializeTriangleGenerators(gen, cartan);
|
||||||
|
gsl_matrix_set_identity(matrices[0]);
|
||||||
|
for(int i = 1; i < n_group_elements; i++)
|
||||||
|
multiply(matrices[group[i].parent->id], gen[group[i].letter], matrices[i]);
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(cob, cartan); // is this a good choice of basis
|
||||||
|
// gsl_matrix_set_identity(cob);
|
||||||
|
multiply_many(ws, coxeter, 3, gen[0], gen[1], gen[2]);
|
||||||
|
if(!eigenvectors(coxeter, coxeter_fixedpoints, ws))
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < n_group_elements; i++) {
|
||||||
|
multiply_many(ws, fixedpoints, 3, cob, matrices[i], coxeter_fixedpoints);
|
||||||
|
|
||||||
|
limit_curve[3*i] = gsl_matrix_get(fixedpoints, 0, 0)/gsl_matrix_get(fixedpoints, 2, 0);
|
||||||
|
limit_curve[3*i+1] = gsl_matrix_get(fixedpoints, 1, 0)/gsl_matrix_get(fixedpoints, 2, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
qsort(limit_curve, n_group_elements, 3*sizeof(double), compareAngle);
|
||||||
|
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void draw(void *data)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct timeval current_time;
|
||||||
|
gettimeofday(¤t_time, 0);
|
||||||
|
double start_time = current_time.tv_sec + current_time.tv_usec*1e-6;
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_push_group(G.ctx);
|
||||||
|
cairo_set_source_rgb(G.ctx, 1, 1, 1);
|
||||||
|
cairo_paint(G.ctx);
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_set_matrix(G.ctx, &G.matrix);
|
||||||
|
|
||||||
|
if(limit_curve_valid) {
|
||||||
|
int last_inside = 0;
|
||||||
|
for(int i = 0; i < n_group_elements; i++) {
|
||||||
|
double x = limit_curve[3*i];
|
||||||
|
double y = limit_curve[3*i+1];
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_user_to_device(G.ctx, &x, &y);
|
||||||
|
|
||||||
|
if(-x < G.width && x < 3*G.width && -y < G.height && y < 3*G.height) {
|
||||||
|
if(!last_inside) {
|
||||||
|
cairo_move_to(G.ctx, limit_curve[3*i], limit_curve[3*i+1]);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
cairo_line_to(G.ctx, limit_curve[3*i], limit_curve[3*i+1]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
last_inside = 1;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
last_inside = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_set_line_width(G.ctx, 1.0/G.scalefactor);
|
||||||
|
cairo_set_line_join(G.ctx, CAIRO_LINE_JOIN_BEVEL);
|
||||||
|
cairo_set_source_rgb(G.ctx, 0, 0, 0);
|
||||||
|
cairo_stroke(G.ctx);
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_set_source_rgb(G.ctx, 1, 0, 0);
|
||||||
|
// draw_box("c", 'C');
|
||||||
|
draw_box("", 'B');
|
||||||
|
draw_box("a", 'A');
|
||||||
|
// draw_box("", 'C');
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_set_source_rgb(G.ctx, 0, 0, 1);
|
||||||
|
draw_box("ca", 'A');
|
||||||
|
draw_box("cac", 'C');
|
||||||
|
draw_box("caca", 'A');
|
||||||
|
draw_box("cacac", 'C');
|
||||||
|
draw_box("acac", 'A');
|
||||||
|
draw_box("aca", 'C');
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_set_source_rgb(G.ctx, 0, 1, 0);
|
||||||
|
draw_box("ac", 'C');
|
||||||
|
draw_box("aca", 'A');
|
||||||
|
draw_box("acac", 'C');
|
||||||
|
draw_box("acaca", 'A');
|
||||||
|
draw_box("caca", 'C');
|
||||||
|
draw_box("cac", 'A');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_identity_matrix(G.ctx);
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_move_to(G.ctx, 15, 30);
|
||||||
|
cairo_set_source_rgb(G.ctx, 0, 0, 0);
|
||||||
|
cairo_set_font_size(G.ctx, 16);
|
||||||
|
char buf[100];
|
||||||
|
sprintf(buf, "t = %.8f", parameter);
|
||||||
|
cairo_show_text(G.ctx, buf);
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_pop_group_to_source(G.ctx);
|
||||||
|
cairo_paint(G.ctx);
|
||||||
|
cairo_surface_flush(G.sfc);
|
||||||
|
|
||||||
|
gettimeofday(¤t_time, 0);
|
||||||
|
double end_time = current_time.tv_sec + current_time.tv_usec*1e-6;
|
||||||
|
printf("draw() finished in %g seconds\n", end_time - start_time);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
setup();
|
||||||
|
limit_curve_valid = computeLimitCurve();
|
||||||
|
|
||||||
|
if(!initCairo(0, KeyPressMask, 200, 200, "Triangle group", &G))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
cairo_matrix_init_identity(&G.matrix);
|
||||||
|
G.matrix.xx = G.matrix.yy = G.scalefactor = 1100.0;
|
||||||
|
G.matrix.x0 = 1150.0;
|
||||||
|
G.matrix.y0 = 900.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
startTimer(&G);
|
||||||
|
|
||||||
|
while(!checkEvents(&G, processEvent, draw, 0)) {
|
||||||
|
waitUpdateTimer(&G);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
destroyCairo(&G);
|
||||||
|
|
||||||
|
destroy();
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
228
linalg.c
Normal file
228
linalg.c
Normal file
@ -0,0 +1,228 @@
|
|||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <gsl/gsl_math.h>
|
||||||
|
#include <gsl/gsl_eigen.h>
|
||||||
|
#include <gsl/gsl_blas.h>
|
||||||
|
#include <gsl/gsl_linalg.h>
|
||||||
|
#include <memory.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "linalg.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define ERROR(condition, msg, ...) if(condition){fprintf(stderr, msg, ##__VA_ARGS__); exit(1);}
|
||||||
|
#define FCMP(x, y) gsl_fcmp(x, y, 1e-10)
|
||||||
|
|
||||||
|
/*********************************************** temporary storage ********************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
workspace_t *workspace_alloc(int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
workspace_t *result = (workspace_t*)malloc(sizeof(workspace_t));
|
||||||
|
result->n = n;
|
||||||
|
result->work_nonsymmv = gsl_eigen_nonsymmv_alloc(n);
|
||||||
|
result->work_symmv = gsl_eigen_symmv_alloc(n);
|
||||||
|
result->work_sv = gsl_vector_alloc(n);
|
||||||
|
result->eval_complex = gsl_vector_complex_alloc(n);
|
||||||
|
result->evec_complex = gsl_matrix_complex_alloc(n, n);
|
||||||
|
result->eval_real = gsl_vector_alloc(n);
|
||||||
|
result->evec_real = gsl_matrix_alloc(n, n);
|
||||||
|
result->tmp = gsl_matrix_alloc(n, n);
|
||||||
|
result->permutation = gsl_permutation_alloc(n);
|
||||||
|
for(int i = 0; i < 20; i++)
|
||||||
|
result->stack[i] = gsl_matrix_alloc(n, n);
|
||||||
|
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void workspace_free(workspace_t *workspace)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_eigen_nonsymmv_free(workspace->work_nonsymmv);
|
||||||
|
gsl_eigen_symmv_free(workspace->work_symmv);
|
||||||
|
gsl_vector_free(workspace->work_sv);
|
||||||
|
gsl_vector_complex_free(workspace->eval_complex);
|
||||||
|
gsl_matrix_complex_free(workspace->evec_complex);
|
||||||
|
gsl_vector_free(workspace->eval_real);
|
||||||
|
gsl_matrix_free(workspace->evec_real);
|
||||||
|
gsl_matrix_free(workspace->tmp);
|
||||||
|
gsl_permutation_free(workspace->permutation);
|
||||||
|
for(int i = 0; i < 20; i++)
|
||||||
|
gsl_matrix_free(workspace->stack[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/************************************************** basic operations ********************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
void invert(gsl_matrix *in, gsl_matrix *out, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int s;
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(ws->tmp, in);
|
||||||
|
gsl_linalg_LU_decomp(ws->tmp, ws->permutation, &s);
|
||||||
|
gsl_linalg_LU_invert(ws->tmp, ws->permutation, out);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void conjugate(gsl_matrix *in, gsl_matrix *conjugator, gsl_matrix *out, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
invert(conjugator, out, ws); // use out to temporarily store inverse conjugator
|
||||||
|
gsl_blas_dgemm(CblasNoTrans, CblasNoTrans, 1.0, in, out, 0.0, ws->tmp); // in * conjugator^{-1}
|
||||||
|
gsl_blas_dgemm(CblasNoTrans, CblasNoTrans, 1.0, conjugator, ws->tmp, 0.0, out);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void multiply(gsl_matrix *a, gsl_matrix *b, gsl_matrix *out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_blas_dgemm(CblasNoTrans, CblasNoTrans, 1.0, a, b, 0.0, out);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void multiply_right(gsl_matrix *a, gsl_matrix *b, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_blas_dgemm(CblasNoTrans, CblasNoTrans, 1.0, a, b, 0.0, ws->stack[0]);
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(a, ws->stack[0]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void multiply_left(gsl_matrix *a, gsl_matrix *b, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_blas_dgemm(CblasNoTrans, CblasNoTrans, 1.0, a, b, 0.0, ws->stack[0]);
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(b, ws->stack[0]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void multiply_many(workspace_t *ws, gsl_matrix *out, int n, ...)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
va_list args;
|
||||||
|
va_start(args, n);
|
||||||
|
|
||||||
|
gsl_matrix_set_identity(out);
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < n; i++) {
|
||||||
|
gsl_matrix *cur = va_arg(args, gsl_matrix *);
|
||||||
|
multiply_right(out, cur, ws);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
va_end(args);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void cartan_calc(gsl_matrix *g, double *mu, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(ws->tmp, g);
|
||||||
|
gsl_linalg_SV_decomp(ws->tmp, ws->evec_real, ws->eval_real, ws->work_sv);
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < ws->n - 1; i++)
|
||||||
|
mu[i] = log(gsl_vector_get(ws->eval_real, i) / gsl_vector_get(ws->eval_real, i+1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void initialize(gsl_matrix *g, double *data, int x, int y)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_matrix_view view = gsl_matrix_view_array(data, x, y);
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(g, &view.matrix);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void rotation_matrix(gsl_matrix *g, double *vector)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double normalized[3];
|
||||||
|
double norm = sqrt(vector[0]*vector[0] + vector[1]*vector[1] + vector[2]*vector[2]);
|
||||||
|
for(int i = 0; i < 3; i++)
|
||||||
|
normalized[i] = vector[i] / norm;
|
||||||
|
gsl_matrix_set_identity(g);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 0, 0, cos(norm));
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 0, 1, -sin(norm) * normalized[2]);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 0, 2, +sin(norm) * normalized[1]);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 1, 0, +sin(norm) * normalized[2]);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 1, 1, cos(norm));
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 1, 2, -sin(norm) * normalized[0]);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 2, 0, -sin(norm) * normalized[1]);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 2, 1, +sin(norm) * normalized[0]);
|
||||||
|
gsl_matrix_set(g, 2, 2, cos(norm));
|
||||||
|
for(int i = 0; i < 3; i++)
|
||||||
|
for(int j = 0; j < 3; j++)
|
||||||
|
g->data[i * g->tda + j] += (1 - cos(norm)) * normalized[i] * normalized[j];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double trace(gsl_matrix *g)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return gsl_matrix_get(g, 0, 0) + gsl_matrix_get(g, 1, 1) + gsl_matrix_get(g, 2, 2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double determinant(gsl_matrix *g, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int s;
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(ws->tmp, g);
|
||||||
|
gsl_linalg_LU_decomp(ws->tmp, ws->permutation, &s);
|
||||||
|
return gsl_linalg_LU_det(ws->tmp, s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int jordan_calc(gsl_matrix *g, double *mu, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_eigen_nonsymmv_params(1, ws->work_nonsymmv);
|
||||||
|
gsl_eigen_nonsymmv(g, ws->eval_complex, ws->evec_complex, ws->work_nonsymmv);
|
||||||
|
gsl_eigen_nonsymmv_sort(ws->eval_complex, ws->evec_complex, GSL_EIGEN_SORT_ABS_DESC);
|
||||||
|
|
||||||
|
int real = 1;
|
||||||
|
for(int i = 0; i < 4; i++)
|
||||||
|
if(FCMP(GSL_IMAG(gsl_vector_complex_get(ws->eval_complex, i)), 0) != 0)
|
||||||
|
real = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if(!real)
|
||||||
|
return 0; // non-real eigenvalues!
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < ws->n - 1; i++) {
|
||||||
|
mu[i] = log(GSL_REAL(gsl_vector_complex_get(ws->eval_complex, i)) / GSL_REAL(gsl_vector_complex_get(ws->eval_complex, i+1)));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int eigenvectors(gsl_matrix *g, gsl_matrix *evec_real, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(ws->stack[0], g);
|
||||||
|
gsl_eigen_nonsymmv_params(0, ws->work_nonsymmv);
|
||||||
|
int r = gsl_eigen_nonsymmv(ws->stack[0], ws->eval_complex, ws->evec_complex, ws->work_nonsymmv);
|
||||||
|
ERROR(r, "gsl_eigen_nonsymmv failed!\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
gsl_eigen_nonsymmv_sort(ws->eval_complex, ws->evec_complex, GSL_EIGEN_SORT_ABS_DESC);
|
||||||
|
|
||||||
|
int real = 1;
|
||||||
|
for(int i = 0; i < ws->n; i++)
|
||||||
|
if(FCMP(GSL_IMAG(gsl_vector_complex_get(ws->eval_complex, i)), 0) != 0)
|
||||||
|
real = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if(!real)
|
||||||
|
return 0; // non-real eigenvalues!
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < ws->n; i++)
|
||||||
|
for(int j = 0; j < ws->n; j++)
|
||||||
|
gsl_matrix_set(evec_real, i, j, GSL_REAL(gsl_matrix_complex_get(ws->evec_complex, i, j)));
|
||||||
|
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void eigensystem_symm(gsl_matrix *g, gsl_vector *eval, gsl_matrix *evec, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(ws->stack[0], g);
|
||||||
|
int r = gsl_eigen_symmv (ws->stack[0], eval, evec, ws->work_symmv);
|
||||||
|
ERROR(r, "gsl_eigen_symmv failed!\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
gsl_eigen_symmv_sort(eval, evec, GSL_EIGEN_SORT_ABS_DESC);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// returns number of positive directions and matrix transforming TO diagonal basis
|
||||||
|
int diagonalize_symmetric_form(gsl_matrix *A, gsl_matrix *cob, workspace_t *ws)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
gsl_matrix_memcpy(ws->stack[0], A);
|
||||||
|
int r = gsl_eigen_symmv (ws->stack[0], ws->eval_real, cob, ws->work_symmv);
|
||||||
|
ERROR(r, "gsl_eigen_symmv failed!\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
gsl_eigen_symmv_sort(ws->eval_real, cob, GSL_EIGEN_SORT_VAL_ASC);
|
||||||
|
|
||||||
|
gsl_matrix_transpose(cob);
|
||||||
|
|
||||||
|
int positive = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < ws->n; i++) {
|
||||||
|
if(gsl_vector_get(ws->eval_real, i) > 0)
|
||||||
|
positive++;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int j = 0; j < ws->n; j++)
|
||||||
|
*gsl_matrix_ptr(cob, i, j) *= sqrt(fabs(gsl_vector_get(ws->eval_real, i)));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return positive;
|
||||||
|
|
||||||
|
// printf("Eigenvalues: %.10f, %.10f, %.10f\n", gsl_vector_get(ws->eval_real, 0), gsl_vector_get(ws->eval_real, 1), gsl_vector_get(ws->eval_real, 2));
|
||||||
|
|
||||||
|
// return 0;
|
||||||
|
}
|
48
linalg.h
Normal file
48
linalg.h
Normal file
@ -0,0 +1,48 @@
|
|||||||
|
#ifndef LINALG_H
|
||||||
|
#define LINALG_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <stdarg.h>
|
||||||
|
#include <gsl/gsl_math.h>
|
||||||
|
#include <gsl/gsl_eigen.h>
|
||||||
|
#include <gsl/gsl_blas.h>
|
||||||
|
#include <gsl/gsl_linalg.h>
|
||||||
|
#include <memory.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#define ERROR(condition, msg, ...) if(condition){fprintf(stderr, msg, ##__VA_ARGS__); exit(1);}
|
||||||
|
#define FCMP(x, y) gsl_fcmp(x, y, 1e-10)
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct _workspace {
|
||||||
|
int n;
|
||||||
|
gsl_eigen_nonsymmv_workspace *work_nonsymmv;
|
||||||
|
gsl_eigen_symmv_workspace *work_symmv;
|
||||||
|
gsl_vector *work_sv;
|
||||||
|
gsl_vector_complex *eval_complex;
|
||||||
|
gsl_matrix_complex *evec_complex;
|
||||||
|
gsl_vector *eval_real;
|
||||||
|
gsl_matrix *evec_real;
|
||||||
|
gsl_matrix *tmp;
|
||||||
|
gsl_permutation *permutation;
|
||||||
|
gsl_matrix *stack[20];
|
||||||
|
} workspace_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
workspace_t *workspace_alloc(int n);
|
||||||
|
void workspace_free(workspace_t *workspace);
|
||||||
|
void invert(gsl_matrix *in, gsl_matrix *out, workspace_t *ws);
|
||||||
|
void conjugate(gsl_matrix *in, gsl_matrix *conjugator, gsl_matrix *out, workspace_t *ws);
|
||||||
|
void multiply(gsl_matrix *a, gsl_matrix *b, gsl_matrix *out);
|
||||||
|
void multiply_right(gsl_matrix *a, gsl_matrix *b, workspace_t *ws);
|
||||||
|
void multiply_left(gsl_matrix *a, gsl_matrix *b, workspace_t *ws);
|
||||||
|
void multiply_many(workspace_t *ws, gsl_matrix *out, int n, ...);
|
||||||
|
void cartan_calc(gsl_matrix *g, double *mu, workspace_t *ws);
|
||||||
|
void initialize(gsl_matrix *g, double *data, int x, int y);
|
||||||
|
void rotation_matrix(gsl_matrix *g, double *vector);
|
||||||
|
int jordan_calc(gsl_matrix *g, double *mu, workspace_t *ws);
|
||||||
|
double trace(gsl_matrix *g);
|
||||||
|
double determinant(gsl_matrix *g, workspace_t *ws);
|
||||||
|
int eigenvectors(gsl_matrix *g, gsl_matrix *evec, workspace_t *ws);
|
||||||
|
void eigenvectors_symm(gsl_matrix *g, gsl_vector *eval, gsl_matrix *evec, workspace_t *ws);
|
||||||
|
int diagonalize_symmetric_form(gsl_matrix *A, gsl_matrix *cob, workspace_t *ws);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
46
queue.h
Normal file
46
queue.h
Normal file
@ -0,0 +1,46 @@
|
|||||||
|
#ifndef QUEUE_H
|
||||||
|
#define QUEUE_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#define QUEUE_SIZE 100000
|
||||||
|
|
||||||
|
#define ERROR(condition, msg, ...) if(condition){fprintf(stderr, msg, ##__VA_ARGS__); exit(1);}
|
||||||
|
#ifdef _DEBUG
|
||||||
|
#define LOG(msg, ...) fprintf(stderr, msg, ##__VA_ARGS__)
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
#define LOG(msg, ...)
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
unsigned int start;
|
||||||
|
unsigned int end;
|
||||||
|
int data[QUEUE_SIZE];
|
||||||
|
} queue_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
static void queue_init(queue_t *q)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
q->start = q->end = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void queue_put(queue_t *q, int x)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
q->data[q->end++] = x;
|
||||||
|
q->end %= QUEUE_SIZE;
|
||||||
|
|
||||||
|
ERROR(q->start == q->end, "The queue is full! Increase QUEUE_SIZE\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int queue_get(queue_t *q)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(q->start == q->end)
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
|
||||||
|
int result = q->data[q->start++];
|
||||||
|
q->start %= QUEUE_SIZE;
|
||||||
|
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
72
triangle.c
Normal file
72
triangle.c
Normal file
@ -0,0 +1,72 @@
|
|||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <string.h>
|
||||||
|
#include <memory.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "triangle.h"
|
||||||
|
#include "queue.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
static groupelement_t *find_adj(groupelement_t *cur, int gen, int other, int order)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
groupelement_t *next = cur->adj[other];
|
||||||
|
for(int i = 0; i < order - 1; i++) {
|
||||||
|
if(!next)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
next = next->adj[gen];
|
||||||
|
if(!next)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
next = next->adj[other];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return next;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int generate_triangle_group(groupelement_t *group, int size, int k1, int k2, int k3)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
queue_t q;
|
||||||
|
int id, n;
|
||||||
|
groupelement_t *cur, *inv;
|
||||||
|
|
||||||
|
int k[3] = {k1, k2, k3};
|
||||||
|
|
||||||
|
memset(group, 0, size*sizeof(groupelement_t));
|
||||||
|
group[0].letter = -1;
|
||||||
|
n = 1;
|
||||||
|
queue_init(&q);
|
||||||
|
queue_put(&q, 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
while((id = queue_get(&q)) != -1) {
|
||||||
|
cur = &group[id];
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int gen = 0; gen < 3; gen++) {
|
||||||
|
if(!cur->adj[gen])
|
||||||
|
cur->adj[gen] = find_adj(cur, gen, (gen+2)%3, k[(gen+1)%3]);
|
||||||
|
|
||||||
|
if(!cur->adj[gen])
|
||||||
|
cur->adj[gen] = find_adj(cur, gen, (gen+1)%3, k[(gen+2)%3]);
|
||||||
|
|
||||||
|
if(!cur->adj[gen] && n < size) {
|
||||||
|
cur->adj[gen] = &group[n];
|
||||||
|
cur->adj[gen]->id = n;
|
||||||
|
cur->adj[gen]->parent = cur;
|
||||||
|
cur->adj[gen]->letter = gen;
|
||||||
|
cur->adj[gen]->length = cur->length + 1;
|
||||||
|
queue_put(&q, n);
|
||||||
|
n++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if(cur->adj[gen])
|
||||||
|
cur->adj[gen]->adj[gen] = cur;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < size; i++) {
|
||||||
|
cur = &group[i];
|
||||||
|
inv = &group[0];
|
||||||
|
while(cur->parent && inv) {
|
||||||
|
inv = inv->adj[cur->letter];
|
||||||
|
cur = cur->parent;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
group[i].inverse = inv;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return n;
|
||||||
|
}
|
21
triangle.h
Normal file
21
triangle.h
Normal file
@ -0,0 +1,21 @@
|
|||||||
|
#ifndef TRIANGLE_H
|
||||||
|
#define TRIANGLE_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <string.h>
|
||||||
|
#include <memory.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "queue.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct _groupelement {
|
||||||
|
int id;
|
||||||
|
int length;
|
||||||
|
struct _groupelement *adj[3];
|
||||||
|
struct _groupelement *parent;
|
||||||
|
struct _groupelement *inverse;
|
||||||
|
int letter;
|
||||||
|
} groupelement_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
int generate_triangle_group(groupelement_t *group, int size, int k1, int k2, int k3);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
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