refactor poly
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src/poly/flat.rs
151
src/poly/flat.rs
@@ -1,15 +1,10 @@
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use itertools::Itertools;
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use std::fmt::{self, Display};
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use std::ops::{Add, BitXor, Mul, Sub};
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use super::var::{StaticVar, Var};
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use crate::fmt::num_to_superscript;
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use std::collections::HashMap;
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use super::var::Var;
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#[derive(Clone, Debug, PartialEq)]
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pub struct Poly<V: Var> {
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mono: HashMap<Mono<V>, i32>,
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pub(crate) mono: HashMap<Mono<V>, i32>,
|
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}
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impl<V: Var> Default for Poly<V> {
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@@ -20,21 +15,6 @@ impl<V: Var> Default for Poly<V> {
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}
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}
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impl<V: Var> Display for Poly<V> {
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fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> Result<(), fmt::Error> {
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match self.mono.is_empty() {
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true => write!(fmt, "∅"),
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false => write!(
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fmt,
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"{}",
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self.mono
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.iter()
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.map(|(m, c)| format!("{}{}", c, m))
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.join(" + ")
|
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),
|
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}
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}
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}
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impl<V: Var, T: IntoIterator> From<T> for Poly<V>
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where
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@@ -113,128 +93,3 @@ impl<V: Var, U: Into<V>> FromIterator<(U, u32)> for Mono<V> {
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}
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}
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||||
impl<V: Var> Display for Mono<V> {
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||||
fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> Result<(), fmt::Error> {
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||||
write!(
|
||||
fmt,
|
||||
"{}",
|
||||
self.term
|
||||
.iter()
|
||||
.map(|(t, p)| match p {
|
||||
1 => format!("{t}"),
|
||||
_ => format!("{t}{}", num_to_superscript(p.to_string())),
|
||||
})
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.join("")
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)
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}
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}
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impl BitXor<u32> for StaticVar {
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type Output = Mono<StaticVar>;
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fn bitxor(self, exp: u32) -> Self::Output {
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[(self, exp)].into()
|
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}
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}
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impl<'a> BitXor<u32> for &'a StaticVar {
|
||||
type Output = Mono<StaticVar>;
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||||
fn bitxor(self, exp: u32) -> Self::Output {
|
||||
[(self.clone(), exp)].into()
|
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}
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}
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impl<V: Var> Mul for Mono<V> {
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type Output = Self;
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||||
fn mul(self, other: Mono<V>) -> Self::Output {
|
||||
let mut a_term = self.term.into_iter().peekable();
|
||||
let mut b_term = other.term.into_iter().peekable();
|
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||||
let mut result: Vec<(V, u32)> = Default::default();
|
||||
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||||
loop {
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match (a_term.peek(), b_term.peek()) {
|
||||
(Some((a_var, _)), Some((b_var, _))) => {
|
||||
if a_var < b_var {
|
||||
result.push(a_term.next().unwrap());
|
||||
} else if a_var > b_var {
|
||||
result.push(b_term.next().unwrap());
|
||||
} else {
|
||||
let (var, a_exp) = a_term.next().unwrap();
|
||||
let (_, b_exp) = b_term.next().unwrap();
|
||||
result.push((var, a_exp + b_exp));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
(Some(a), None) => {
|
||||
result.push(a.clone());
|
||||
a_term.next();
|
||||
}
|
||||
(None, Some(b)) => {
|
||||
result.push(b.clone());
|
||||
b_term.next();
|
||||
}
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(None, None) => {
|
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break;
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}
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}
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}
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Mono { term: result }
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}
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}
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impl<V: Var> Mul<Mono<V>> for i32 {
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type Output = Poly<V>;
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||||
fn mul(self, mono: Mono<V>) -> Self::Output {
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let mut poly: HashMap<Mono<V>, i32> = Default::default();
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poly.insert(mono, self);
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Poly { mono: poly }
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}
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}
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impl<V: Var> Mul for Poly<V> {
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||||
type Output = Poly<V>;
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|
||||
fn mul(self, other: Poly<V>) -> Self::Output {
|
||||
let mut result = Poly::default();
|
||||
for (m1, c1) in &self.mono {
|
||||
for (m2, c2) in &other.mono {
|
||||
let entry = result.mono.entry(m1.clone() * m2.clone()).or_insert(0);
|
||||
*entry += c1 * c2;
|
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}
|
||||
}
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||||
result.mono.retain(|_, &mut c| c != 0);
|
||||
result
|
||||
}
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}
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||||
impl<V: Var> Add for Poly<V> {
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||||
type Output = Poly<V>;
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||||
fn add(mut self, other: Poly<V>) -> Self::Output {
|
||||
for (mono, coeff) in other.mono {
|
||||
let entry = self.mono.entry(mono).or_insert(0);
|
||||
*entry += coeff;
|
||||
}
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||||
self.mono.retain(|_, &mut coeff| coeff != 0);
|
||||
self
|
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}
|
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}
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||||
impl<V: Var> Sub for Poly<V> {
|
||||
type Output = Poly<V>;
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|
||||
fn sub(mut self, other: Poly<V>) -> Self::Output {
|
||||
for (mono, coeff) in other.mono {
|
||||
let entry = self.mono.entry(mono).or_insert(0);
|
||||
*entry -= coeff;
|
||||
}
|
||||
self.mono.retain(|_, &mut coeff| coeff != 0);
|
||||
self
|
||||
}
|
||||
}
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59
src/poly/fmt.rs
Normal file
59
src/poly/fmt.rs
Normal file
@@ -0,0 +1,59 @@
|
||||
use std::fmt::{self, Display, Formatter};
|
||||
|
||||
use itertools::Itertools;
|
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|
||||
use crate::fmt::{num_to_subscript, num_to_superscript};
|
||||
use crate::poly::flat::{Mono, Poly};
|
||||
use crate::poly::var::{StaticVar, Var};
|
||||
|
||||
impl Display for StaticVar {
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fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> Result<(), fmt::Error> {
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||||
let num_indices = self.indices.len();
|
||||
match num_indices {
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||||
0 => write!(fmt, "{}", self.name),
|
||||
_ => write!(
|
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fmt,
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||||
"{}{}",
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||||
self.name,
|
||||
self.indices
|
||||
.iter()
|
||||
.map(|x: &u32| num_to_subscript(x.to_string()))
|
||||
.join(",")
|
||||
),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<V: Var> Display for Poly<V> {
|
||||
fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> Result<(), fmt::Error> {
|
||||
match self.mono.is_empty() {
|
||||
true => write!(fmt, "∅"),
|
||||
false => write!(
|
||||
fmt,
|
||||
"{}",
|
||||
self.mono
|
||||
.iter()
|
||||
.map(|(m, c)| format!("{}{}", c, m))
|
||||
.join(" + ")
|
||||
),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
impl<V: Var> Display for Mono<V> {
|
||||
fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> Result<(), fmt::Error> {
|
||||
write!(
|
||||
fmt,
|
||||
"{}",
|
||||
self.term
|
||||
.iter()
|
||||
.map(|(t, p)| match p {
|
||||
1 => format!("{t}"),
|
||||
_ => format!("{t}{}", num_to_superscript(p.to_string())),
|
||||
})
|
||||
.join("")
|
||||
)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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@@ -1,5 +1,8 @@
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pub mod flat;
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pub mod var;
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||||
pub mod ops;
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||||
pub mod fmt;
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||||
#[cfg(test)]
|
||||
mod tests;
|
||||
|
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115
src/poly/ops.rs
Normal file
115
src/poly/ops.rs
Normal file
@@ -0,0 +1,115 @@
|
||||
use std::collections::HashMap;
|
||||
use std::ops::{Add, BitXor, Mul, Sub};
|
||||
|
||||
use crate::poly::flat::{Mono, Poly};
|
||||
use crate::poly::var::{StaticVar, Var};
|
||||
|
||||
impl BitXor<u32> for StaticVar {
|
||||
type Output = Mono<StaticVar>;
|
||||
|
||||
fn bitxor(self, exp: u32) -> Self::Output {
|
||||
[(self, exp)].into()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<'a> BitXor<u32> for &'a StaticVar {
|
||||
type Output = Mono<StaticVar>;
|
||||
|
||||
fn bitxor(self, exp: u32) -> Self::Output {
|
||||
[(self.clone(), exp)].into()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<V: Var> Mul for Mono<V> {
|
||||
type Output = Self;
|
||||
|
||||
fn mul(self, other: Mono<V>) -> Self::Output {
|
||||
let mut a_term = self.term.into_iter().peekable();
|
||||
let mut b_term = other.term.into_iter().peekable();
|
||||
|
||||
let mut result: Vec<(V, u32)> = Default::default();
|
||||
|
||||
loop {
|
||||
match (a_term.peek(), b_term.peek()) {
|
||||
(Some((a_var, _)), Some((b_var, _))) => {
|
||||
if a_var < b_var {
|
||||
result.push(a_term.next().unwrap());
|
||||
} else if a_var > b_var {
|
||||
result.push(b_term.next().unwrap());
|
||||
} else {
|
||||
let (var, a_exp) = a_term.next().unwrap();
|
||||
let (_, b_exp) = b_term.next().unwrap();
|
||||
result.push((var, a_exp + b_exp));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
(Some(a), None) => {
|
||||
result.push(a.clone());
|
||||
a_term.next();
|
||||
}
|
||||
(None, Some(b)) => {
|
||||
result.push(b.clone());
|
||||
b_term.next();
|
||||
}
|
||||
(None, None) => {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
Mono { term: result }
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<V: Var> Mul<Mono<V>> for i32 {
|
||||
type Output = Poly<V>;
|
||||
|
||||
fn mul(self, mono: Mono<V>) -> Self::Output {
|
||||
let mut poly: HashMap<Mono<V>, i32> = Default::default();
|
||||
|
||||
poly.insert(mono, self);
|
||||
|
||||
Poly { mono: poly }
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<V: Var> Mul for Poly<V> {
|
||||
type Output = Poly<V>;
|
||||
|
||||
fn mul(self, other: Poly<V>) -> Self::Output {
|
||||
let mut result = Poly::default();
|
||||
for (m1, c1) in &self.mono {
|
||||
for (m2, c2) in &other.mono {
|
||||
let entry = result.mono.entry(m1.clone() * m2.clone()).or_insert(0i32);
|
||||
*entry += c1 * c2;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
result.mono.retain(|_, &mut c| c != 0);
|
||||
result
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<V: Var> Add for Poly<V> {
|
||||
type Output = Poly<V>;
|
||||
|
||||
fn add(mut self, other: Poly<V>) -> Self::Output {
|
||||
for (mono, coeff) in other.mono {
|
||||
let entry = self.mono.entry(mono).or_insert(0);
|
||||
*entry += coeff;
|
||||
}
|
||||
self.mono.retain(|_, &mut coeff| coeff != 0);
|
||||
self
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl<V: Var> Sub for Poly<V> {
|
||||
type Output = Poly<V>;
|
||||
|
||||
fn sub(mut self, other: Poly<V>) -> Self::Output {
|
||||
for (mono, coeff) in other.mono {
|
||||
let entry = self.mono.entry(mono).or_insert(0);
|
||||
*entry -= coeff;
|
||||
}
|
||||
self.mono.retain(|_, &mut coeff| coeff != 0);
|
||||
self
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -1,34 +1,14 @@
|
||||
use itertools::Itertools;
|
||||
use std::fmt::{self, Debug, Display, Formatter};
|
||||
use std::fmt::{Debug, Display};
|
||||
use std::hash::Hash;
|
||||
|
||||
use crate::fmt::num_to_subscript;
|
||||
|
||||
#[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, PartialOrd, Ord)]
|
||||
pub struct StaticVar {
|
||||
name: &'static str,
|
||||
indices: Vec<u32>,
|
||||
pub(crate) name: &'static str,
|
||||
pub(crate) indices: Vec<u32>,
|
||||
}
|
||||
|
||||
pub trait Var: PartialEq + Eq + PartialOrd + Ord + Clone + Hash + Debug + Display {}
|
||||
|
||||
impl Display for StaticVar {
|
||||
fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> Result<(), fmt::Error> {
|
||||
let num_indices = self.indices.len();
|
||||
match num_indices {
|
||||
0 => write!(fmt, "{}", self.name),
|
||||
_ => write!(
|
||||
fmt,
|
||||
"{}{}",
|
||||
self.name,
|
||||
self.indices
|
||||
.iter()
|
||||
.map(|x| num_to_subscript(x.to_string()))
|
||||
.join(",")
|
||||
),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl Var for StaticVar {}
|
||||
|
||||
@@ -71,3 +51,4 @@ macro_rules! var {
|
||||
::circuit_cas::poly::var::StaticVar::from(($name, $idx1, $idx2))
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
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