/* Copyright (C) 2007 David Howden Copyright (C) 2007, 2008, 2009, 2010 William Hart Copyright (C) 2008 Richard Howell-Peak Copyright (C) 2011 Fredrik Johansson Copyright (C) 2012 Lina Kulakova This file is part of FLINT. FLINT is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL) as published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your option) any later version. See . */ #include "fmpz_mod_poly.h" #include "ulong_extras.h" void fmpz_mod_poly_factor_squarefree(fmpz_mod_poly_factor_t res, const fmpz_mod_poly_t f, const fmpz_mod_ctx_t ctx) { fmpz_mod_poly_t f_d, g, g_1, r; fmpz_t x; slong deg, i, p_ui; res->num = 0; if (f->length <= 1) return; if (f->length == 2) { fmpz_mod_poly_factor_insert(res, f, 1, ctx); return; } p_ui = fmpz_get_ui(fmpz_mod_ctx_modulus(ctx)); /* TODO what? */ deg = fmpz_mod_poly_degree(f, ctx); /* Step 1, look at f', if it is zero then we are done since f = h(x)^p for some particular h(x), clearly f(x) = sum a_k x^kp, k <= deg(f) */ fmpz_init(x); fmpz_mod_poly_init(g_1, ctx); fmpz_mod_poly_init(f_d, ctx); fmpz_mod_poly_init(g, ctx); fmpz_mod_poly_derivative(f_d, f, ctx); /* Case 1 */ if (fmpz_mod_poly_is_zero(f_d, ctx)) { fmpz_mod_poly_factor_t new_res; fmpz_mod_poly_t h; fmpz_mod_poly_init(h, ctx); for (i = 0; i <= deg / p_ui; i++) /* this will be an integer since f'=0 */ { fmpz_mod_poly_get_coeff_fmpz(x, f, i * p_ui, ctx); fmpz_mod_poly_set_coeff_fmpz(h, i, x, ctx); } /* Now run squarefree on h, and return it to the pth power */ fmpz_mod_poly_factor_init(new_res, ctx); fmpz_mod_poly_factor_squarefree(new_res, h, ctx); fmpz_mod_poly_factor_pow(new_res, p_ui, ctx); fmpz_mod_poly_factor_concat(res, new_res, ctx); fmpz_mod_poly_clear(h, ctx); fmpz_mod_poly_factor_clear(new_res, ctx); } else { fmpz_mod_poly_t h, z; fmpz_mod_poly_init(r, ctx); fmpz_mod_poly_gcd(g, f, f_d, ctx); fmpz_mod_poly_divrem(g_1, r, f, g, ctx); i = 1; fmpz_mod_poly_init(h, ctx); fmpz_mod_poly_init(z, ctx); /* Case 2 */ while (g_1->length > 1) { fmpz_mod_poly_gcd(h, g_1, g, ctx); fmpz_mod_poly_divrem(z, r, g_1, h, ctx); /* out <- out.z */ if (z->length > 1) { fmpz_mod_poly_factor_insert(res, z, 1, ctx); fmpz_mod_poly_make_monic(res->poly + (res->num - 1), res->poly + (res->num - 1), ctx); if (res->num) res->exp[res->num - 1] *= i; } i++; fmpz_mod_poly_set(g_1, h, ctx); fmpz_mod_poly_divrem(g, r, g, h, ctx); } fmpz_mod_poly_clear(h, ctx); fmpz_mod_poly_clear(z, ctx); fmpz_mod_poly_clear(r, ctx); fmpz_mod_poly_make_monic(g, g, ctx); if (g->length > 1) { /* so now we multiply res with squarefree(g^1/p) ^ p */ fmpz_mod_poly_t g_p; /* g^(1/p) */ fmpz_mod_poly_factor_t new_res_2; fmpz_mod_poly_init(g_p, ctx); for (i = 0; i <= fmpz_mod_poly_degree(g, ctx) / p_ui; i++) { fmpz_mod_poly_get_coeff_fmpz(x, g, i * p_ui, ctx); fmpz_mod_poly_set_coeff_fmpz(g_p, i, x, ctx); } fmpz_mod_poly_factor_init(new_res_2, ctx); /* squarefree(g^(1/p)) */ fmpz_mod_poly_factor_squarefree(new_res_2, g_p, ctx); fmpz_mod_poly_factor_pow(new_res_2, p_ui, ctx); fmpz_mod_poly_factor_concat(res, new_res_2, ctx); fmpz_mod_poly_clear(g_p, ctx); fmpz_mod_poly_factor_clear(new_res_2, ctx); } } fmpz_clear(x); fmpz_mod_poly_clear(g_1, ctx); fmpz_mod_poly_clear(f_d, ctx); fmpz_mod_poly_clear(g, ctx); }