Free cookie consent management tool by TermsFeed Policy Generator

source: branches/MPI/HeuristicLab.ExtLibs/HeuristicLab.ALGLIB/3.1.0/ALGLIB-3.1.0/integration.cs @ 6345

Last change on this file since 6345 was 4977, checked in by gkronber, 14 years ago

Added new alglib classes (version 3.1.0) #875

File size: 131.3 KB
Line 
1/*************************************************************************
2Copyright (c) Sergey Bochkanov (ALGLIB project).
3
4>>> SOURCE LICENSE >>>
5This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6it under the terms of the GNU General Public License as published by
7the Free Software Foundation (www.fsf.org); either version 2 of the
8License, or (at your option) any later version.
9
10This program is distributed in the hope that it will be useful,
11but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13GNU General Public License for more details.
14
15A copy of the GNU General Public License is available at
16http://www.fsf.org/licensing/licenses
17>>> END OF LICENSE >>>
18*************************************************************************/
19#pragma warning disable 162
20#pragma warning disable 219
21using System;
22
23public partial class alglib
24{
25
26
27    /*************************************************************************
28    Integration report:
29    * TerminationType = completetion code:
30        * -5    non-convergence of Gauss-Kronrod nodes
31                calculation subroutine.
32        * -1    incorrect parameters were specified
33        *  1    OK
34    * Rep.NFEV countains number of function calculations
35    * Rep.NIntervals contains number of intervals [a,b]
36      was partitioned into.
37    *************************************************************************/
38    public class autogkreport
39    {
40        //
41        // Public declarations
42        //
43        public int terminationtype { get { return _innerobj.terminationtype; } set { _innerobj.terminationtype = value; } }
44        public int nfev { get { return _innerobj.nfev; } set { _innerobj.nfev = value; } }
45        public int nintervals { get { return _innerobj.nintervals; } set { _innerobj.nintervals = value; } }
46
47        public autogkreport()
48        {
49            _innerobj = new autogk.autogkreport();
50        }
51
52        //
53        // Although some of declarations below are public, you should not use them
54        // They are intended for internal use only
55        //
56        private autogk.autogkreport _innerobj;
57        public autogk.autogkreport innerobj { get { return _innerobj; } }
58        public autogkreport(autogk.autogkreport obj)
59        {
60            _innerobj = obj;
61        }
62    }
63
64
65    /*************************************************************************
66    This structure stores state of the integration algorithm.
67
68    Although this class has public fields,  they are not intended for external
69    use. You should use ALGLIB functions to work with this class:
70    * autogksmooth()/AutoGKSmoothW()/... to create objects
71    * autogkintegrate() to begin integration
72    * autogkresults() to get results
73    *************************************************************************/
74    public class autogkstate
75    {
76        //
77        // Public declarations
78        //
79        public bool needf { get { return _innerobj.needf; } set { _innerobj.needf = value; } }
80        public double x { get { return _innerobj.x; } set { _innerobj.x = value; } }
81        public double xminusa { get { return _innerobj.xminusa; } set { _innerobj.xminusa = value; } }
82        public double bminusx { get { return _innerobj.bminusx; } set { _innerobj.bminusx = value; } }
83        public double f { get { return _innerobj.f; } set { _innerobj.f = value; } }
84
85        public autogkstate()
86        {
87            _innerobj = new autogk.autogkstate();
88        }
89
90        //
91        // Although some of declarations below are public, you should not use them
92        // They are intended for internal use only
93        //
94        private autogk.autogkstate _innerobj;
95        public autogk.autogkstate innerobj { get { return _innerobj; } }
96        public autogkstate(autogk.autogkstate obj)
97        {
98            _innerobj = obj;
99        }
100    }
101
102    /*************************************************************************
103    Integration of a smooth function F(x) on a finite interval [a,b].
104
105    Fast-convergent algorithm based on a Gauss-Kronrod formula is used. Result
106    is calculated with accuracy close to the machine precision.
107
108    Algorithm works well only with smooth integrands.  It  may  be  used  with
109    continuous non-smooth integrands, but with  less  performance.
110
111    It should never be used with integrands which have integrable singularities
112    at lower or upper limits - algorithm may crash. Use AutoGKSingular in such
113    cases.
114
115    INPUT PARAMETERS:
116        A, B    -   interval boundaries (A<B, A=B or A>B)
117
118    OUTPUT PARAMETERS
119        State   -   structure which stores algorithm state
120
121    SEE ALSO
122        AutoGKSmoothW, AutoGKSingular, AutoGKResults.
123
124
125      -- ALGLIB --
126         Copyright 06.05.2009 by Bochkanov Sergey
127    *************************************************************************/
128    public static void autogksmooth(double a, double b, out autogkstate state)
129    {
130        state = new autogkstate();
131        autogk.autogksmooth(a, b, state.innerobj);
132        return;
133    }
134
135    /*************************************************************************
136    Integration of a smooth function F(x) on a finite interval [a,b].
137
138    This subroutine is same as AutoGKSmooth(), but it guarantees that interval
139    [a,b] is partitioned into subintervals which have width at most XWidth.
140
141    Subroutine  can  be  used  when  integrating nearly-constant function with
142    narrow "bumps" (about XWidth wide). If "bumps" are too narrow, AutoGKSmooth
143    subroutine can overlook them.
144
145    INPUT PARAMETERS:
146        A, B    -   interval boundaries (A<B, A=B or A>B)
147
148    OUTPUT PARAMETERS
149        State   -   structure which stores algorithm state
150
151    SEE ALSO
152        AutoGKSmooth, AutoGKSingular, AutoGKResults.
153
154
155      -- ALGLIB --
156         Copyright 06.05.2009 by Bochkanov Sergey
157    *************************************************************************/
158    public static void autogksmoothw(double a, double b, double xwidth, out autogkstate state)
159    {
160        state = new autogkstate();
161        autogk.autogksmoothw(a, b, xwidth, state.innerobj);
162        return;
163    }
164
165    /*************************************************************************
166    Integration on a finite interval [A,B].
167    Integrand have integrable singularities at A/B.
168
169    F(X) must diverge as "(x-A)^alpha" at A, as "(B-x)^beta" at B,  with known
170    alpha/beta (alpha>-1, beta>-1).  If alpha/beta  are  not known,  estimates
171    from below can be used (but these estimates should be greater than -1 too).
172
173    One  of  alpha/beta variables (or even both alpha/beta) may be equal to 0,
174    which means than function F(x) is non-singular at A/B. Anyway (singular at
175    bounds or not), function F(x) is supposed to be continuous on (A,B).
176
177    Fast-convergent algorithm based on a Gauss-Kronrod formula is used. Result
178    is calculated with accuracy close to the machine precision.
179
180    INPUT PARAMETERS:
181        A, B    -   interval boundaries (A<B, A=B or A>B)
182        Alpha   -   power-law coefficient of the F(x) at A,
183                    Alpha>-1
184        Beta    -   power-law coefficient of the F(x) at B,
185                    Beta>-1
186
187    OUTPUT PARAMETERS
188        State   -   structure which stores algorithm state
189
190    SEE ALSO
191        AutoGKSmooth, AutoGKSmoothW, AutoGKResults.
192
193
194      -- ALGLIB --
195         Copyright 06.05.2009 by Bochkanov Sergey
196    *************************************************************************/
197    public static void autogksingular(double a, double b, double alpha, double beta, out autogkstate state)
198    {
199        state = new autogkstate();
200        autogk.autogksingular(a, b, alpha, beta, state.innerobj);
201        return;
202    }
203
204    /*************************************************************************
205    This function provides reverse communication interface
206    Reverse communication interface is not documented or recommended to use.
207    See below for functions which provide better documented API
208    *************************************************************************/
209    public static bool autogkiteration(autogkstate state)
210    {
211
212        bool result = autogk.autogkiteration(state.innerobj);
213        return result;
214    }
215
216
217    /*************************************************************************
218    This function is used to launcn iterations of ODE solver
219
220    It accepts following parameters:
221        diff    -   callback which calculates dy/dx for given y and x
222        obj     -   optional object which is passed to diff; can be NULL
223
224
225      -- ALGLIB --
226         Copyright 07.05.2009 by Bochkanov Sergey
227
228    *************************************************************************/
229    public static void autogkintegrate(autogkstate state, integrator1_func func, object obj)
230    {
231        if( func==null )
232            throw new alglibexception("ALGLIB: error in 'autogkintegrate()' (func is null)");
233        while( alglib.autogkiteration(state) )
234        {
235            if( state.needf )
236            {
237                func(state.innerobj.x, state.innerobj.xminusa, state.innerobj.bminusx, ref state.innerobj.f, obj);
238                continue;
239            }
240            throw new alglibexception("ALGLIB: unexpected error in 'autogksolve'");
241        }
242    }
243
244    /*************************************************************************
245    Adaptive integration results
246
247    Called after AutoGKIteration returned False.
248
249    Input parameters:
250        State   -   algorithm state (used by AutoGKIteration).
251
252    Output parameters:
253        V       -   integral(f(x)dx,a,b)
254        Rep     -   optimization report (see AutoGKReport description)
255
256      -- ALGLIB --
257         Copyright 14.11.2007 by Bochkanov Sergey
258    *************************************************************************/
259    public static void autogkresults(autogkstate state, out double v, out autogkreport rep)
260    {
261        v = 0;
262        rep = new autogkreport();
263        autogk.autogkresults(state.innerobj, ref v, rep.innerobj);
264        return;
265    }
266
267}
268public partial class alglib
269{
270
271
272    /*************************************************************************
273    Computation of nodes and weights for a Gauss quadrature formula
274
275    The algorithm generates the N-point Gauss quadrature formula  with  weight
276    function given by coefficients alpha and beta  of  a  recurrence  relation
277    which generates a system of orthogonal polynomials:
278
279    P-1(x)   =  0
280    P0(x)    =  1
281    Pn+1(x)  =  (x-alpha(n))*Pn(x)  -  beta(n)*Pn-1(x)
282
283    and zeroth moment Mu0
284
285    Mu0 = integral(W(x)dx,a,b)
286
287    INPUT PARAMETERS:
288        Alpha   –   array[0..N-1], alpha coefficients
289        Beta    –   array[0..N-1], beta coefficients
290                    Zero-indexed element is not used and may be arbitrary.
291                    Beta[I]>0.
292        Mu0     –   zeroth moment of the weight function.
293        N       –   number of nodes of the quadrature formula, N>=1
294
295    OUTPUT PARAMETERS:
296        Info    -   error code:
297                    * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
298                    * -2    Beta[i]<=0
299                    * -1    incorrect N was passed
300                    *  1    OK
301        X       -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
302                    in ascending order.
303        W       -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
304
305      -- ALGLIB --
306         Copyright 2005-2009 by Bochkanov Sergey
307    *************************************************************************/
308    public static void gqgeneraterec(double[] alpha, double[] beta, double mu0, int n, out int info, out double[] x, out double[] w)
309    {
310        info = 0;
311        x = new double[0];
312        w = new double[0];
313        gq.gqgeneraterec(alpha, beta, mu0, n, ref info, ref x, ref w);
314        return;
315    }
316
317    /*************************************************************************
318    Computation of nodes and weights for a Gauss-Lobatto quadrature formula
319
320    The algorithm generates the N-point Gauss-Lobatto quadrature formula  with
321    weight function given by coefficients alpha and beta of a recurrence which
322    generates a system of orthogonal polynomials.
323
324    P-1(x)   =  0
325    P0(x)    =  1
326    Pn+1(x)  =  (x-alpha(n))*Pn(x)  -  beta(n)*Pn-1(x)
327
328    and zeroth moment Mu0
329
330    Mu0 = integral(W(x)dx,a,b)
331
332    INPUT PARAMETERS:
333        Alpha   –   array[0..N-2], alpha coefficients
334        Beta    –   array[0..N-2], beta coefficients.
335                    Zero-indexed element is not used, may be arbitrary.
336                    Beta[I]>0
337        Mu0     –   zeroth moment of the weighting function.
338        A       –   left boundary of the integration interval.
339        B       –   right boundary of the integration interval.
340        N       –   number of nodes of the quadrature formula, N>=3
341                    (including the left and right boundary nodes).
342
343    OUTPUT PARAMETERS:
344        Info    -   error code:
345                    * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
346                    * -2    Beta[i]<=0
347                    * -1    incorrect N was passed
348                    *  1    OK
349        X       -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
350                    in ascending order.
351        W       -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
352
353      -- ALGLIB --
354         Copyright 2005-2009 by Bochkanov Sergey
355    *************************************************************************/
356    public static void gqgenerategausslobattorec(double[] alpha, double[] beta, double mu0, double a, double b, int n, out int info, out double[] x, out double[] w)
357    {
358        info = 0;
359        x = new double[0];
360        w = new double[0];
361        gq.gqgenerategausslobattorec(alpha, beta, mu0, a, b, n, ref info, ref x, ref w);
362        return;
363    }
364
365    /*************************************************************************
366    Computation of nodes and weights for a Gauss-Radau quadrature formula
367
368    The algorithm generates the N-point Gauss-Radau  quadrature  formula  with
369    weight function given by the coefficients alpha and  beta  of a recurrence
370    which generates a system of orthogonal polynomials.
371
372    P-1(x)   =  0
373    P0(x)    =  1
374    Pn+1(x)  =  (x-alpha(n))*Pn(x)  -  beta(n)*Pn-1(x)
375
376    and zeroth moment Mu0
377
378    Mu0 = integral(W(x)dx,a,b)
379
380    INPUT PARAMETERS:
381        Alpha   –   array[0..N-2], alpha coefficients.
382        Beta    –   array[0..N-1], beta coefficients
383                    Zero-indexed element is not used.
384                    Beta[I]>0
385        Mu0     –   zeroth moment of the weighting function.
386        A       –   left boundary of the integration interval.
387        N       –   number of nodes of the quadrature formula, N>=2
388                    (including the left boundary node).
389
390    OUTPUT PARAMETERS:
391        Info    -   error code:
392                    * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
393                    * -2    Beta[i]<=0
394                    * -1    incorrect N was passed
395                    *  1    OK
396        X       -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
397                    in ascending order.
398        W       -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
399
400
401      -- ALGLIB --
402         Copyright 2005-2009 by Bochkanov Sergey
403    *************************************************************************/
404    public static void gqgenerategaussradaurec(double[] alpha, double[] beta, double mu0, double a, int n, out int info, out double[] x, out double[] w)
405    {
406        info = 0;
407        x = new double[0];
408        w = new double[0];
409        gq.gqgenerategaussradaurec(alpha, beta, mu0, a, n, ref info, ref x, ref w);
410        return;
411    }
412
413    /*************************************************************************
414    Returns nodes/weights for Gauss-Legendre quadrature on [-1,1] with N
415    nodes.
416
417    INPUT PARAMETERS:
418        N           -   number of nodes, >=1
419
420    OUTPUT PARAMETERS:
421        Info        -   error code:
422                        * -4    an  error   was   detected   when  calculating
423                                weights/nodes.  N  is  too  large   to  obtain
424                                weights/nodes  with  high   enough   accuracy.
425                                Try  to   use   multiple   precision  version.
426                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't  converged
427                        * -1    incorrect N was passed
428                        * +1    OK
429        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
430                        in ascending order.
431        W           -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
432
433
434      -- ALGLIB --
435         Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
436    *************************************************************************/
437    public static void gqgenerategausslegendre(int n, out int info, out double[] x, out double[] w)
438    {
439        info = 0;
440        x = new double[0];
441        w = new double[0];
442        gq.gqgenerategausslegendre(n, ref info, ref x, ref w);
443        return;
444    }
445
446    /*************************************************************************
447    Returns  nodes/weights  for  Gauss-Jacobi quadrature on [-1,1] with weight
448    function W(x)=Power(1-x,Alpha)*Power(1+x,Beta).
449
450    INPUT PARAMETERS:
451        N           -   number of nodes, >=1
452        Alpha       -   power-law coefficient, Alpha>-1
453        Beta        -   power-law coefficient, Beta>-1
454
455    OUTPUT PARAMETERS:
456        Info        -   error code:
457                        * -4    an  error  was   detected   when   calculating
458                                weights/nodes. Alpha or  Beta  are  too  close
459                                to -1 to obtain weights/nodes with high enough
460                                accuracy, or, may be, N is too large.  Try  to
461                                use multiple precision version.
462                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
463                        * -1    incorrect N/Alpha/Beta was passed
464                        * +1    OK
465        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
466                        in ascending order.
467        W           -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
468
469
470      -- ALGLIB --
471         Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
472    *************************************************************************/
473    public static void gqgenerategaussjacobi(int n, double alpha, double beta, out int info, out double[] x, out double[] w)
474    {
475        info = 0;
476        x = new double[0];
477        w = new double[0];
478        gq.gqgenerategaussjacobi(n, alpha, beta, ref info, ref x, ref w);
479        return;
480    }
481
482    /*************************************************************************
483    Returns  nodes/weights  for  Gauss-Laguerre  quadrature  on  [0,+inf) with
484    weight function W(x)=Power(x,Alpha)*Exp(-x)
485
486    INPUT PARAMETERS:
487        N           -   number of nodes, >=1
488        Alpha       -   power-law coefficient, Alpha>-1
489
490    OUTPUT PARAMETERS:
491        Info        -   error code:
492                        * -4    an  error  was   detected   when   calculating
493                                weights/nodes. Alpha is too  close  to  -1  to
494                                obtain weights/nodes with high enough accuracy
495                                or, may  be,  N  is  too  large.  Try  to  use
496                                multiple precision version.
497                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
498                        * -1    incorrect N/Alpha was passed
499                        * +1    OK
500        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
501                        in ascending order.
502        W           -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
503
504
505      -- ALGLIB --
506         Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
507    *************************************************************************/
508    public static void gqgenerategausslaguerre(int n, double alpha, out int info, out double[] x, out double[] w)
509    {
510        info = 0;
511        x = new double[0];
512        w = new double[0];
513        gq.gqgenerategausslaguerre(n, alpha, ref info, ref x, ref w);
514        return;
515    }
516
517    /*************************************************************************
518    Returns  nodes/weights  for  Gauss-Hermite  quadrature on (-inf,+inf) with
519    weight function W(x)=Exp(-x*x)
520
521    INPUT PARAMETERS:
522        N           -   number of nodes, >=1
523
524    OUTPUT PARAMETERS:
525        Info        -   error code:
526                        * -4    an  error  was   detected   when   calculating
527                                weights/nodes.  May be, N is too large. Try to
528                                use multiple precision version.
529                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
530                        * -1    incorrect N/Alpha was passed
531                        * +1    OK
532        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
533                        in ascending order.
534        W           -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
535
536
537      -- ALGLIB --
538         Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
539    *************************************************************************/
540    public static void gqgenerategausshermite(int n, out int info, out double[] x, out double[] w)
541    {
542        info = 0;
543        x = new double[0];
544        w = new double[0];
545        gq.gqgenerategausshermite(n, ref info, ref x, ref w);
546        return;
547    }
548
549}
550public partial class alglib
551{
552
553
554    /*************************************************************************
555    Computation of nodes and weights of a Gauss-Kronrod quadrature formula
556
557    The algorithm generates the N-point Gauss-Kronrod quadrature formula  with
558    weight  function  given  by  coefficients  alpha  and beta of a recurrence
559    relation which generates a system of orthogonal polynomials:
560
561        P-1(x)   =  0
562        P0(x)    =  1
563        Pn+1(x)  =  (x-alpha(n))*Pn(x)  -  beta(n)*Pn-1(x)
564
565    and zero moment Mu0
566
567        Mu0 = integral(W(x)dx,a,b)
568
569
570    INPUT PARAMETERS:
571        Alpha       –   alpha coefficients, array[0..floor(3*K/2)].
572        Beta        –   beta coefficients,  array[0..ceil(3*K/2)].
573                        Beta[0] is not used and may be arbitrary.
574                        Beta[I]>0.
575        Mu0         –   zeroth moment of the weight function.
576        N           –   number of nodes of the Gauss-Kronrod quadrature formula,
577                        N >= 3,
578                        N =  2*K+1.
579
580    OUTPUT PARAMETERS:
581        Info        -   error code:
582                        * -5    no real and positive Gauss-Kronrod formula can
583                                be created for such a weight function  with  a
584                                given number of nodes.
585                        * -4    N is too large, task may be ill  conditioned -
586                                x[i]=x[i+1] found.
587                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
588                        * -2    Beta[i]<=0
589                        * -1    incorrect N was passed
590                        * +1    OK
591        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
592                        in ascending order.
593        WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
594        WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
595                        corresponding to extended Kronrod nodes).
596
597      -- ALGLIB --
598         Copyright 08.05.2009 by Bochkanov Sergey
599    *************************************************************************/
600    public static void gkqgeneraterec(double[] alpha, double[] beta, double mu0, int n, out int info, out double[] x, out double[] wkronrod, out double[] wgauss)
601    {
602        info = 0;
603        x = new double[0];
604        wkronrod = new double[0];
605        wgauss = new double[0];
606        gkq.gkqgeneraterec(alpha, beta, mu0, n, ref info, ref x, ref wkronrod, ref wgauss);
607        return;
608    }
609
610    /*************************************************************************
611    Returns   Gauss   and   Gauss-Kronrod   nodes/weights  for  Gauss-Legendre
612    quadrature with N points.
613
614    GKQLegendreCalc (calculation) or  GKQLegendreTbl  (precomputed  table)  is
615    used depending on machine precision and number of nodes.
616
617    INPUT PARAMETERS:
618        N           -   number of Kronrod nodes, must be odd number, >=3.
619
620    OUTPUT PARAMETERS:
621        Info        -   error code:
622                        * -4    an  error   was   detected   when  calculating
623                                weights/nodes.  N  is  too  large   to  obtain
624                                weights/nodes  with  high   enough   accuracy.
625                                Try  to   use   multiple   precision  version.
626                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
627                        * -1    incorrect N was passed
628                        * +1    OK
629        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes, ordered in
630                        ascending order.
631        WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
632        WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
633                        corresponding to extended Kronrod nodes).
634
635
636      -- ALGLIB --
637         Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
638    *************************************************************************/
639    public static void gkqgenerategausslegendre(int n, out int info, out double[] x, out double[] wkronrod, out double[] wgauss)
640    {
641        info = 0;
642        x = new double[0];
643        wkronrod = new double[0];
644        wgauss = new double[0];
645        gkq.gkqgenerategausslegendre(n, ref info, ref x, ref wkronrod, ref wgauss);
646        return;
647    }
648
649    /*************************************************************************
650    Returns   Gauss   and   Gauss-Kronrod   nodes/weights   for   Gauss-Jacobi
651    quadrature on [-1,1] with weight function
652
653        W(x)=Power(1-x,Alpha)*Power(1+x,Beta).
654
655    INPUT PARAMETERS:
656        N           -   number of Kronrod nodes, must be odd number, >=3.
657        Alpha       -   power-law coefficient, Alpha>-1
658        Beta        -   power-law coefficient, Beta>-1
659
660    OUTPUT PARAMETERS:
661        Info        -   error code:
662                        * -5    no real and positive Gauss-Kronrod formula can
663                                be created for such a weight function  with  a
664                                given number of nodes.
665                        * -4    an  error  was   detected   when   calculating
666                                weights/nodes. Alpha or  Beta  are  too  close
667                                to -1 to obtain weights/nodes with high enough
668                                accuracy, or, may be, N is too large.  Try  to
669                                use multiple precision version.
670                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
671                        * -1    incorrect N was passed
672                        * +1    OK
673                        * +2    OK, but quadrature rule have exterior  nodes,
674                                x[0]<-1 or x[n-1]>+1
675        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes, ordered in
676                        ascending order.
677        WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
678        WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
679                        corresponding to extended Kronrod nodes).
680
681
682      -- ALGLIB --
683         Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
684    *************************************************************************/
685    public static void gkqgenerategaussjacobi(int n, double alpha, double beta, out int info, out double[] x, out double[] wkronrod, out double[] wgauss)
686    {
687        info = 0;
688        x = new double[0];
689        wkronrod = new double[0];
690        wgauss = new double[0];
691        gkq.gkqgenerategaussjacobi(n, alpha, beta, ref info, ref x, ref wkronrod, ref wgauss);
692        return;
693    }
694
695    /*************************************************************************
696    Returns Gauss and Gauss-Kronrod nodes for quadrature with N points.
697
698    Reduction to tridiagonal eigenproblem is used.
699
700    INPUT PARAMETERS:
701        N           -   number of Kronrod nodes, must be odd number, >=3.
702
703    OUTPUT PARAMETERS:
704        Info        -   error code:
705                        * -4    an  error   was   detected   when  calculating
706                                weights/nodes.  N  is  too  large   to  obtain
707                                weights/nodes  with  high   enough   accuracy.
708                                Try  to   use   multiple   precision  version.
709                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
710                        * -1    incorrect N was passed
711                        * +1    OK
712        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes, ordered in
713                        ascending order.
714        WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
715        WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
716                        corresponding to extended Kronrod nodes).
717
718      -- ALGLIB --
719         Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
720    *************************************************************************/
721    public static void gkqlegendrecalc(int n, out int info, out double[] x, out double[] wkronrod, out double[] wgauss)
722    {
723        info = 0;
724        x = new double[0];
725        wkronrod = new double[0];
726        wgauss = new double[0];
727        gkq.gkqlegendrecalc(n, ref info, ref x, ref wkronrod, ref wgauss);
728        return;
729    }
730
731    /*************************************************************************
732    Returns Gauss and Gauss-Kronrod nodes for quadrature with N  points  using
733    pre-calculated table. Nodes/weights were  computed  with  accuracy  up  to
734    1.0E-32 (if MPFR version of ALGLIB is used). In standard double  precision
735    accuracy reduces to something about 2.0E-16 (depending  on your compiler's
736    handling of long floating point constants).
737
738    INPUT PARAMETERS:
739        N           -   number of Kronrod nodes.
740                        N can be 15, 21, 31, 41, 51, 61.
741
742    OUTPUT PARAMETERS:
743        X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes, ordered in
744                        ascending order.
745        WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
746        WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
747                        corresponding to extended Kronrod nodes).
748
749
750      -- ALGLIB --
751         Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
752    *************************************************************************/
753    public static void gkqlegendretbl(int n, out double[] x, out double[] wkronrod, out double[] wgauss, out double eps)
754    {
755        x = new double[0];
756        wkronrod = new double[0];
757        wgauss = new double[0];
758        eps = 0;
759        gkq.gkqlegendretbl(n, ref x, ref wkronrod, ref wgauss, ref eps);
760        return;
761    }
762
763}
764public partial class alglib
765{
766    public class autogk
767    {
768        /*************************************************************************
769        Integration report:
770        * TerminationType = completetion code:
771            * -5    non-convergence of Gauss-Kronrod nodes
772                    calculation subroutine.
773            * -1    incorrect parameters were specified
774            *  1    OK
775        * Rep.NFEV countains number of function calculations
776        * Rep.NIntervals contains number of intervals [a,b]
777          was partitioned into.
778        *************************************************************************/
779        public class autogkreport
780        {
781            public int terminationtype;
782            public int nfev;
783            public int nintervals;
784        };
785
786
787        public class autogkinternalstate
788        {
789            public double a;
790            public double b;
791            public double eps;
792            public double xwidth;
793            public double x;
794            public double f;
795            public int info;
796            public double r;
797            public double[,] heap;
798            public int heapsize;
799            public int heapwidth;
800            public int heapused;
801            public double sumerr;
802            public double sumabs;
803            public double[] qn;
804            public double[] wg;
805            public double[] wk;
806            public double[] wr;
807            public int n;
808            public rcommstate rstate;
809            public autogkinternalstate()
810            {
811                heap = new double[0,0];
812                qn = new double[0];
813                wg = new double[0];
814                wk = new double[0];
815                wr = new double[0];
816                rstate = new rcommstate();
817            }
818        };
819
820
821        /*************************************************************************
822        This structure stores state of the integration algorithm.
823
824        Although this class has public fields,  they are not intended for external
825        use. You should use ALGLIB functions to work with this class:
826        * autogksmooth()/AutoGKSmoothW()/... to create objects
827        * autogkintegrate() to begin integration
828        * autogkresults() to get results
829        *************************************************************************/
830        public class autogkstate
831        {
832            public double a;
833            public double b;
834            public double alpha;
835            public double beta;
836            public double xwidth;
837            public double x;
838            public double xminusa;
839            public double bminusx;
840            public bool needf;
841            public double f;
842            public int wrappermode;
843            public autogkinternalstate internalstate;
844            public rcommstate rstate;
845            public double v;
846            public int terminationtype;
847            public int nfev;
848            public int nintervals;
849            public autogkstate()
850            {
851                internalstate = new autogkinternalstate();
852                rstate = new rcommstate();
853            }
854        };
855
856
857
858
859        /*************************************************************************
860        Integration of a smooth function F(x) on a finite interval [a,b].
861
862        Fast-convergent algorithm based on a Gauss-Kronrod formula is used. Result
863        is calculated with accuracy close to the machine precision.
864
865        Algorithm works well only with smooth integrands.  It  may  be  used  with
866        continuous non-smooth integrands, but with  less  performance.
867
868        It should never be used with integrands which have integrable singularities
869        at lower or upper limits - algorithm may crash. Use AutoGKSingular in such
870        cases.
871
872        INPUT PARAMETERS:
873            A, B    -   interval boundaries (A<B, A=B or A>B)
874           
875        OUTPUT PARAMETERS
876            State   -   structure which stores algorithm state
877
878        SEE ALSO
879            AutoGKSmoothW, AutoGKSingular, AutoGKResults.
880           
881
882          -- ALGLIB --
883             Copyright 06.05.2009 by Bochkanov Sergey
884        *************************************************************************/
885        public static void autogksmooth(double a,
886            double b,
887            autogkstate state)
888        {
889            ap.assert(math.isfinite(a), "AutoGKSmooth: A is not finite!");
890            ap.assert(math.isfinite(b), "AutoGKSmooth: B is not finite!");
891            autogksmoothw(a, b, 0.0, state);
892        }
893
894
895        /*************************************************************************
896        Integration of a smooth function F(x) on a finite interval [a,b].
897
898        This subroutine is same as AutoGKSmooth(), but it guarantees that interval
899        [a,b] is partitioned into subintervals which have width at most XWidth.
900
901        Subroutine  can  be  used  when  integrating nearly-constant function with
902        narrow "bumps" (about XWidth wide). If "bumps" are too narrow, AutoGKSmooth
903        subroutine can overlook them.
904
905        INPUT PARAMETERS:
906            A, B    -   interval boundaries (A<B, A=B or A>B)
907
908        OUTPUT PARAMETERS
909            State   -   structure which stores algorithm state
910
911        SEE ALSO
912            AutoGKSmooth, AutoGKSingular, AutoGKResults.
913
914
915          -- ALGLIB --
916             Copyright 06.05.2009 by Bochkanov Sergey
917        *************************************************************************/
918        public static void autogksmoothw(double a,
919            double b,
920            double xwidth,
921            autogkstate state)
922        {
923            ap.assert(math.isfinite(a), "AutoGKSmoothW: A is not finite!");
924            ap.assert(math.isfinite(b), "AutoGKSmoothW: B is not finite!");
925            ap.assert(math.isfinite(xwidth), "AutoGKSmoothW: XWidth is not finite!");
926            state.wrappermode = 0;
927            state.a = a;
928            state.b = b;
929            state.xwidth = xwidth;
930            state.needf = false;
931            state.rstate.ra = new double[10+1];
932            state.rstate.stage = -1;
933        }
934
935
936        /*************************************************************************
937        Integration on a finite interval [A,B].
938        Integrand have integrable singularities at A/B.
939
940        F(X) must diverge as "(x-A)^alpha" at A, as "(B-x)^beta" at B,  with known
941        alpha/beta (alpha>-1, beta>-1).  If alpha/beta  are  not known,  estimates
942        from below can be used (but these estimates should be greater than -1 too).
943
944        One  of  alpha/beta variables (or even both alpha/beta) may be equal to 0,
945        which means than function F(x) is non-singular at A/B. Anyway (singular at
946        bounds or not), function F(x) is supposed to be continuous on (A,B).
947
948        Fast-convergent algorithm based on a Gauss-Kronrod formula is used. Result
949        is calculated with accuracy close to the machine precision.
950
951        INPUT PARAMETERS:
952            A, B    -   interval boundaries (A<B, A=B or A>B)
953            Alpha   -   power-law coefficient of the F(x) at A,
954                        Alpha>-1
955            Beta    -   power-law coefficient of the F(x) at B,
956                        Beta>-1
957
958        OUTPUT PARAMETERS
959            State   -   structure which stores algorithm state
960
961        SEE ALSO
962            AutoGKSmooth, AutoGKSmoothW, AutoGKResults.
963
964
965          -- ALGLIB --
966             Copyright 06.05.2009 by Bochkanov Sergey
967        *************************************************************************/
968        public static void autogksingular(double a,
969            double b,
970            double alpha,
971            double beta,
972            autogkstate state)
973        {
974            ap.assert(math.isfinite(a), "AutoGKSingular: A is not finite!");
975            ap.assert(math.isfinite(b), "AutoGKSingular: B is not finite!");
976            ap.assert(math.isfinite(alpha), "AutoGKSingular: Alpha is not finite!");
977            ap.assert(math.isfinite(beta), "AutoGKSingular: Beta is not finite!");
978            state.wrappermode = 1;
979            state.a = a;
980            state.b = b;
981            state.alpha = alpha;
982            state.beta = beta;
983            state.xwidth = 0.0;
984            state.needf = false;
985            state.rstate.ra = new double[10+1];
986            state.rstate.stage = -1;
987        }
988
989
990        /*************************************************************************
991
992          -- ALGLIB --
993             Copyright 07.05.2009 by Bochkanov Sergey
994        *************************************************************************/
995        public static bool autogkiteration(autogkstate state)
996        {
997            bool result = new bool();
998            double s = 0;
999            double tmp = 0;
1000            double eps = 0;
1001            double a = 0;
1002            double b = 0;
1003            double x = 0;
1004            double t = 0;
1005            double alpha = 0;
1006            double beta = 0;
1007            double v1 = 0;
1008            double v2 = 0;
1009
1010           
1011            //
1012            // Reverse communication preparations
1013            // I know it looks ugly, but it works the same way
1014            // anywhere from C++ to Python.
1015            //
1016            // This code initializes locals by:
1017            // * random values determined during code
1018            //   generation - on first subroutine call
1019            // * values from previous call - on subsequent calls
1020            //
1021            if( state.rstate.stage>=0 )
1022            {
1023                s = state.rstate.ra[0];
1024                tmp = state.rstate.ra[1];
1025                eps = state.rstate.ra[2];
1026                a = state.rstate.ra[3];
1027                b = state.rstate.ra[4];
1028                x = state.rstate.ra[5];
1029                t = state.rstate.ra[6];
1030                alpha = state.rstate.ra[7];
1031                beta = state.rstate.ra[8];
1032                v1 = state.rstate.ra[9];
1033                v2 = state.rstate.ra[10];
1034            }
1035            else
1036            {
1037                s = -983;
1038                tmp = -989;
1039                eps = -834;
1040                a = 900;
1041                b = -287;
1042                x = 364;
1043                t = 214;
1044                alpha = -338;
1045                beta = -686;
1046                v1 = 912;
1047                v2 = 585;
1048            }
1049            if( state.rstate.stage==0 )
1050            {
1051                goto lbl_0;
1052            }
1053            if( state.rstate.stage==1 )
1054            {
1055                goto lbl_1;
1056            }
1057            if( state.rstate.stage==2 )
1058            {
1059                goto lbl_2;
1060            }
1061           
1062            //
1063            // Routine body
1064            //
1065            eps = 0;
1066            a = state.a;
1067            b = state.b;
1068            alpha = state.alpha;
1069            beta = state.beta;
1070            state.terminationtype = -1;
1071            state.nfev = 0;
1072            state.nintervals = 0;
1073           
1074            //
1075            // smooth function  at a finite interval
1076            //
1077            if( state.wrappermode!=0 )
1078            {
1079                goto lbl_3;
1080            }
1081           
1082            //
1083            // special case
1084            //
1085            if( (double)(a)==(double)(b) )
1086            {
1087                state.terminationtype = 1;
1088                state.v = 0;
1089                result = false;
1090                return result;
1091            }
1092           
1093            //
1094            // general case
1095            //
1096            autogkinternalprepare(a, b, eps, state.xwidth, state.internalstate);
1097        lbl_5:
1098            if( !autogkinternaliteration(state.internalstate) )
1099            {
1100                goto lbl_6;
1101            }
1102            x = state.internalstate.x;
1103            state.x = x;
1104            state.xminusa = x-a;
1105            state.bminusx = b-x;
1106            state.needf = true;
1107            state.rstate.stage = 0;
1108            goto lbl_rcomm;
1109        lbl_0:
1110            state.needf = false;
1111            state.nfev = state.nfev+1;
1112            state.internalstate.f = state.f;
1113            goto lbl_5;
1114        lbl_6:
1115            state.v = state.internalstate.r;
1116            state.terminationtype = state.internalstate.info;
1117            state.nintervals = state.internalstate.heapused;
1118            result = false;
1119            return result;
1120        lbl_3:
1121           
1122            //
1123            // function with power-law singularities at the ends of a finite interval
1124            //
1125            if( state.wrappermode!=1 )
1126            {
1127                goto lbl_7;
1128            }
1129           
1130            //
1131            // test coefficients
1132            //
1133            if( (double)(alpha)<=(double)(-1) | (double)(beta)<=(double)(-1) )
1134            {
1135                state.terminationtype = -1;
1136                state.v = 0;
1137                result = false;
1138                return result;
1139            }
1140           
1141            //
1142            // special cases
1143            //
1144            if( (double)(a)==(double)(b) )
1145            {
1146                state.terminationtype = 1;
1147                state.v = 0;
1148                result = false;
1149                return result;
1150            }
1151           
1152            //
1153            // reduction to general form
1154            //
1155            if( (double)(a)<(double)(b) )
1156            {
1157                s = 1;
1158            }
1159            else
1160            {
1161                s = -1;
1162                tmp = a;
1163                a = b;
1164                b = tmp;
1165                tmp = alpha;
1166                alpha = beta;
1167                beta = tmp;
1168            }
1169            alpha = Math.Min(alpha, 0);
1170            beta = Math.Min(beta, 0);
1171           
1172            //
1173            // first, integrate left half of [a,b]:
1174            //     integral(f(x)dx, a, (b+a)/2) =
1175            //     = 1/(1+alpha) * integral(t^(-alpha/(1+alpha))*f(a+t^(1/(1+alpha)))dt, 0, (0.5*(b-a))^(1+alpha))
1176            //
1177            autogkinternalprepare(0, Math.Pow(0.5*(b-a), 1+alpha), eps, state.xwidth, state.internalstate);
1178        lbl_9:
1179            if( !autogkinternaliteration(state.internalstate) )
1180            {
1181                goto lbl_10;
1182            }
1183           
1184            //
1185            // Fill State.X, State.XMinusA, State.BMinusX.
1186            // Latter two are filled correctly even if B<A.
1187            //
1188            x = state.internalstate.x;
1189            t = Math.Pow(x, 1/(1+alpha));
1190            state.x = a+t;
1191            if( (double)(s)>(double)(0) )
1192            {
1193                state.xminusa = t;
1194                state.bminusx = b-(a+t);
1195            }
1196            else
1197            {
1198                state.xminusa = a+t-b;
1199                state.bminusx = -t;
1200            }
1201            state.needf = true;
1202            state.rstate.stage = 1;
1203            goto lbl_rcomm;
1204        lbl_1:
1205            state.needf = false;
1206            if( (double)(alpha)!=(double)(0) )
1207            {
1208                state.internalstate.f = state.f*Math.Pow(x, -(alpha/(1+alpha)))/(1+alpha);
1209            }
1210            else
1211            {
1212                state.internalstate.f = state.f;
1213            }
1214            state.nfev = state.nfev+1;
1215            goto lbl_9;
1216        lbl_10:
1217            v1 = state.internalstate.r;
1218            state.nintervals = state.nintervals+state.internalstate.heapused;
1219           
1220            //
1221            // then, integrate right half of [a,b]:
1222            //     integral(f(x)dx, (b+a)/2, b) =
1223            //     = 1/(1+beta) * integral(t^(-beta/(1+beta))*f(b-t^(1/(1+beta)))dt, 0, (0.5*(b-a))^(1+beta))
1224            //
1225            autogkinternalprepare(0, Math.Pow(0.5*(b-a), 1+beta), eps, state.xwidth, state.internalstate);
1226        lbl_11:
1227            if( !autogkinternaliteration(state.internalstate) )
1228            {
1229                goto lbl_12;
1230            }
1231           
1232            //
1233            // Fill State.X, State.XMinusA, State.BMinusX.
1234            // Latter two are filled correctly (X-A, B-X) even if B<A.
1235            //
1236            x = state.internalstate.x;
1237            t = Math.Pow(x, 1/(1+beta));
1238            state.x = b-t;
1239            if( (double)(s)>(double)(0) )
1240            {
1241                state.xminusa = b-t-a;
1242                state.bminusx = t;
1243            }
1244            else
1245            {
1246                state.xminusa = -t;
1247                state.bminusx = a-(b-t);
1248            }
1249            state.needf = true;
1250            state.rstate.stage = 2;
1251            goto lbl_rcomm;
1252        lbl_2:
1253            state.needf = false;
1254            if( (double)(beta)!=(double)(0) )
1255            {
1256                state.internalstate.f = state.f*Math.Pow(x, -(beta/(1+beta)))/(1+beta);
1257            }
1258            else
1259            {
1260                state.internalstate.f = state.f;
1261            }
1262            state.nfev = state.nfev+1;
1263            goto lbl_11;
1264        lbl_12:
1265            v2 = state.internalstate.r;
1266            state.nintervals = state.nintervals+state.internalstate.heapused;
1267           
1268            //
1269            // final result
1270            //
1271            state.v = s*(v1+v2);
1272            state.terminationtype = 1;
1273            result = false;
1274            return result;
1275        lbl_7:
1276            result = false;
1277            return result;
1278           
1279            //
1280            // Saving state
1281            //
1282        lbl_rcomm:
1283            result = true;
1284            state.rstate.ra[0] = s;
1285            state.rstate.ra[1] = tmp;
1286            state.rstate.ra[2] = eps;
1287            state.rstate.ra[3] = a;
1288            state.rstate.ra[4] = b;
1289            state.rstate.ra[5] = x;
1290            state.rstate.ra[6] = t;
1291            state.rstate.ra[7] = alpha;
1292            state.rstate.ra[8] = beta;
1293            state.rstate.ra[9] = v1;
1294            state.rstate.ra[10] = v2;
1295            return result;
1296        }
1297
1298
1299        /*************************************************************************
1300        Adaptive integration results
1301
1302        Called after AutoGKIteration returned False.
1303
1304        Input parameters:
1305            State   -   algorithm state (used by AutoGKIteration).
1306
1307        Output parameters:
1308            V       -   integral(f(x)dx,a,b)
1309            Rep     -   optimization report (see AutoGKReport description)
1310
1311          -- ALGLIB --
1312             Copyright 14.11.2007 by Bochkanov Sergey
1313        *************************************************************************/
1314        public static void autogkresults(autogkstate state,
1315            ref double v,
1316            autogkreport rep)
1317        {
1318            v = 0;
1319
1320            v = state.v;
1321            rep.terminationtype = state.terminationtype;
1322            rep.nfev = state.nfev;
1323            rep.nintervals = state.nintervals;
1324        }
1325
1326
1327        /*************************************************************************
1328        Internal AutoGK subroutine
1329        eps<0   - error
1330        eps=0   - automatic eps selection
1331
1332        width<0 -   error
1333        width=0 -   no width requirements
1334        *************************************************************************/
1335        private static void autogkinternalprepare(double a,
1336            double b,
1337            double eps,
1338            double xwidth,
1339            autogkinternalstate state)
1340        {
1341           
1342            //
1343            // Save settings
1344            //
1345            state.a = a;
1346            state.b = b;
1347            state.eps = eps;
1348            state.xwidth = xwidth;
1349           
1350            //
1351            // Prepare RComm structure
1352            //
1353            state.rstate.ia = new int[3+1];
1354            state.rstate.ra = new double[8+1];
1355            state.rstate.stage = -1;
1356        }
1357
1358
1359        /*************************************************************************
1360        Internal AutoGK subroutine
1361        *************************************************************************/
1362        private static bool autogkinternaliteration(autogkinternalstate state)
1363        {
1364            bool result = new bool();
1365            double c1 = 0;
1366            double c2 = 0;
1367            int i = 0;
1368            int j = 0;
1369            double intg = 0;
1370            double intk = 0;
1371            double inta = 0;
1372            double v = 0;
1373            double ta = 0;
1374            double tb = 0;
1375            int ns = 0;
1376            double qeps = 0;
1377            int info = 0;
1378
1379           
1380            //
1381            // Reverse communication preparations
1382            // I know it looks ugly, but it works the same way
1383            // anywhere from C++ to Python.
1384            //
1385            // This code initializes locals by:
1386            // * random values determined during code
1387            //   generation - on first subroutine call
1388            // * values from previous call - on subsequent calls
1389            //
1390            if( state.rstate.stage>=0 )
1391            {
1392                i = state.rstate.ia[0];
1393                j = state.rstate.ia[1];
1394                ns = state.rstate.ia[2];
1395                info = state.rstate.ia[3];
1396                c1 = state.rstate.ra[0];
1397                c2 = state.rstate.ra[1];
1398                intg = state.rstate.ra[2];
1399                intk = state.rstate.ra[3];
1400                inta = state.rstate.ra[4];
1401                v = state.rstate.ra[5];
1402                ta = state.rstate.ra[6];
1403                tb = state.rstate.ra[7];
1404                qeps = state.rstate.ra[8];
1405            }
1406            else
1407            {
1408                i = 497;
1409                j = -271;
1410                ns = -581;
1411                info = 745;
1412                c1 = -533;
1413                c2 = -77;
1414                intg = 678;
1415                intk = -293;
1416                inta = 316;
1417                v = 647;
1418                ta = -756;
1419                tb = 830;
1420                qeps = -871;
1421            }
1422            if( state.rstate.stage==0 )
1423            {
1424                goto lbl_0;
1425            }
1426            if( state.rstate.stage==1 )
1427            {
1428                goto lbl_1;
1429            }
1430            if( state.rstate.stage==2 )
1431            {
1432                goto lbl_2;
1433            }
1434           
1435            //
1436            // Routine body
1437            //
1438           
1439            //
1440            // initialize quadratures.
1441            // use 15-point Gauss-Kronrod formula.
1442            //
1443            state.n = 15;
1444            gkq.gkqgenerategausslegendre(state.n, ref info, ref state.qn, ref state.wk, ref state.wg);
1445            if( info<0 )
1446            {
1447                state.info = -5;
1448                state.r = 0;
1449                result = false;
1450                return result;
1451            }
1452            state.wr = new double[state.n];
1453            for(i=0; i<=state.n-1; i++)
1454            {
1455                if( i==0 )
1456                {
1457                    state.wr[i] = 0.5*Math.Abs(state.qn[1]-state.qn[0]);
1458                    continue;
1459                }
1460                if( i==state.n-1 )
1461                {
1462                    state.wr[state.n-1] = 0.5*Math.Abs(state.qn[state.n-1]-state.qn[state.n-2]);
1463                    continue;
1464                }
1465                state.wr[i] = 0.5*Math.Abs(state.qn[i-1]-state.qn[i+1]);
1466            }
1467           
1468            //
1469            // special case
1470            //
1471            if( (double)(state.a)==(double)(state.b) )
1472            {
1473                state.info = 1;
1474                state.r = 0;
1475                result = false;
1476                return result;
1477            }
1478           
1479            //
1480            // test parameters
1481            //
1482            if( (double)(state.eps)<(double)(0) | (double)(state.xwidth)<(double)(0) )
1483            {
1484                state.info = -1;
1485                state.r = 0;
1486                result = false;
1487                return result;
1488            }
1489            state.info = 1;
1490            if( (double)(state.eps)==(double)(0) )
1491            {
1492                state.eps = 1000*math.machineepsilon;
1493            }
1494           
1495            //
1496            // First, prepare heap
1497            // * column 0   -   absolute error
1498            // * column 1   -   integral of a F(x) (calculated using Kronrod extension nodes)
1499            // * column 2   -   integral of a |F(x)| (calculated using modified rect. method)
1500            // * column 3   -   left boundary of a subinterval
1501            // * column 4   -   right boundary of a subinterval
1502            //
1503            if( (double)(state.xwidth)!=(double)(0) )
1504            {
1505                goto lbl_3;
1506            }
1507           
1508            //
1509            // no maximum width requirements
1510            // start from one big subinterval
1511            //
1512            state.heapwidth = 5;
1513            state.heapsize = 1;
1514            state.heapused = 1;
1515            state.heap = new double[state.heapsize, state.heapwidth];
1516            c1 = 0.5*(state.b-state.a);
1517            c2 = 0.5*(state.b+state.a);
1518            intg = 0;
1519            intk = 0;
1520            inta = 0;
1521            i = 0;
1522        lbl_5:
1523            if( i>state.n-1 )
1524            {
1525                goto lbl_7;
1526            }
1527           
1528            //
1529            // obtain F
1530            //
1531            state.x = c1*state.qn[i]+c2;
1532            state.rstate.stage = 0;
1533            goto lbl_rcomm;
1534        lbl_0:
1535            v = state.f;
1536           
1537            //
1538            // Gauss-Kronrod formula
1539            //
1540            intk = intk+v*state.wk[i];
1541            if( i%2==1 )
1542            {
1543                intg = intg+v*state.wg[i];
1544            }
1545           
1546            //
1547            // Integral |F(x)|
1548            // Use rectangles method
1549            //
1550            inta = inta+Math.Abs(v)*state.wr[i];
1551            i = i+1;
1552            goto lbl_5;
1553        lbl_7:
1554            intk = intk*(state.b-state.a)*0.5;
1555            intg = intg*(state.b-state.a)*0.5;
1556            inta = inta*(state.b-state.a)*0.5;
1557            state.heap[0,0] = Math.Abs(intg-intk);
1558            state.heap[0,1] = intk;
1559            state.heap[0,2] = inta;
1560            state.heap[0,3] = state.a;
1561            state.heap[0,4] = state.b;
1562            state.sumerr = state.heap[0,0];
1563            state.sumabs = Math.Abs(inta);
1564            goto lbl_4;
1565        lbl_3:
1566           
1567            //
1568            // maximum subinterval should be no more than XWidth.
1569            // so we create Ceil((B-A)/XWidth)+1 small subintervals
1570            //
1571            ns = (int)Math.Ceiling(Math.Abs(state.b-state.a)/state.xwidth)+1;
1572            state.heapsize = ns;
1573            state.heapused = ns;
1574            state.heapwidth = 5;
1575            state.heap = new double[state.heapsize, state.heapwidth];
1576            state.sumerr = 0;
1577            state.sumabs = 0;
1578            j = 0;
1579        lbl_8:
1580            if( j>ns-1 )
1581            {
1582                goto lbl_10;
1583            }
1584            ta = state.a+j*(state.b-state.a)/ns;
1585            tb = state.a+(j+1)*(state.b-state.a)/ns;
1586            c1 = 0.5*(tb-ta);
1587            c2 = 0.5*(tb+ta);
1588            intg = 0;
1589            intk = 0;
1590            inta = 0;
1591            i = 0;
1592        lbl_11:
1593            if( i>state.n-1 )
1594            {
1595                goto lbl_13;
1596            }
1597           
1598            //
1599            // obtain F
1600            //
1601            state.x = c1*state.qn[i]+c2;
1602            state.rstate.stage = 1;
1603            goto lbl_rcomm;
1604        lbl_1:
1605            v = state.f;
1606           
1607            //
1608            // Gauss-Kronrod formula
1609            //
1610            intk = intk+v*state.wk[i];
1611            if( i%2==1 )
1612            {
1613                intg = intg+v*state.wg[i];
1614            }
1615           
1616            //
1617            // Integral |F(x)|
1618            // Use rectangles method
1619            //
1620            inta = inta+Math.Abs(v)*state.wr[i];
1621            i = i+1;
1622            goto lbl_11;
1623        lbl_13:
1624            intk = intk*(tb-ta)*0.5;
1625            intg = intg*(tb-ta)*0.5;
1626            inta = inta*(tb-ta)*0.5;
1627            state.heap[j,0] = Math.Abs(intg-intk);
1628            state.heap[j,1] = intk;
1629            state.heap[j,2] = inta;
1630            state.heap[j,3] = ta;
1631            state.heap[j,4] = tb;
1632            state.sumerr = state.sumerr+state.heap[j,0];
1633            state.sumabs = state.sumabs+Math.Abs(inta);
1634            j = j+1;
1635            goto lbl_8;
1636        lbl_10:
1637        lbl_4:
1638           
1639            //
1640            // method iterations
1641            //
1642        lbl_14:
1643            if( false )
1644            {
1645                goto lbl_15;
1646            }
1647           
1648            //
1649            // additional memory if needed
1650            //
1651            if( state.heapused==state.heapsize )
1652            {
1653                mheapresize(ref state.heap, ref state.heapsize, 4*state.heapsize, state.heapwidth);
1654            }
1655           
1656            //
1657            // TODO: every 20 iterations recalculate errors/sums
1658            // TODO: one more criterion to prevent infinite loops with too strict Eps
1659            //
1660            if( (double)(state.sumerr)<=(double)(state.eps*state.sumabs) )
1661            {
1662                state.r = 0;
1663                for(j=0; j<=state.heapused-1; j++)
1664                {
1665                    state.r = state.r+state.heap[j,1];
1666                }
1667                result = false;
1668                return result;
1669            }
1670           
1671            //
1672            // Exclude interval with maximum absolute error
1673            //
1674            mheappop(ref state.heap, state.heapused, state.heapwidth);
1675            state.sumerr = state.sumerr-state.heap[state.heapused-1,0];
1676            state.sumabs = state.sumabs-state.heap[state.heapused-1,2];
1677           
1678            //
1679            // Divide interval, create subintervals
1680            //
1681            ta = state.heap[state.heapused-1,3];
1682            tb = state.heap[state.heapused-1,4];
1683            state.heap[state.heapused-1,3] = ta;
1684            state.heap[state.heapused-1,4] = 0.5*(ta+tb);
1685            state.heap[state.heapused,3] = 0.5*(ta+tb);
1686            state.heap[state.heapused,4] = tb;
1687            j = state.heapused-1;
1688        lbl_16:
1689            if( j>state.heapused )
1690            {
1691                goto lbl_18;
1692            }
1693            c1 = 0.5*(state.heap[j,4]-state.heap[j,3]);
1694            c2 = 0.5*(state.heap[j,4]+state.heap[j,3]);
1695            intg = 0;
1696            intk = 0;
1697            inta = 0;
1698            i = 0;
1699        lbl_19:
1700            if( i>state.n-1 )
1701            {
1702                goto lbl_21;
1703            }
1704           
1705            //
1706            // F(x)
1707            //
1708            state.x = c1*state.qn[i]+c2;
1709            state.rstate.stage = 2;
1710            goto lbl_rcomm;
1711        lbl_2:
1712            v = state.f;
1713           
1714            //
1715            // Gauss-Kronrod formula
1716            //
1717            intk = intk+v*state.wk[i];
1718            if( i%2==1 )
1719            {
1720                intg = intg+v*state.wg[i];
1721            }
1722           
1723            //
1724            // Integral |F(x)|
1725            // Use rectangles method
1726            //
1727            inta = inta+Math.Abs(v)*state.wr[i];
1728            i = i+1;
1729            goto lbl_19;
1730        lbl_21:
1731            intk = intk*(state.heap[j,4]-state.heap[j,3])*0.5;
1732            intg = intg*(state.heap[j,4]-state.heap[j,3])*0.5;
1733            inta = inta*(state.heap[j,4]-state.heap[j,3])*0.5;
1734            state.heap[j,0] = Math.Abs(intg-intk);
1735            state.heap[j,1] = intk;
1736            state.heap[j,2] = inta;
1737            state.sumerr = state.sumerr+state.heap[j,0];
1738            state.sumabs = state.sumabs+state.heap[j,2];
1739            j = j+1;
1740            goto lbl_16;
1741        lbl_18:
1742            mheappush(ref state.heap, state.heapused-1, state.heapwidth);
1743            mheappush(ref state.heap, state.heapused, state.heapwidth);
1744            state.heapused = state.heapused+1;
1745            goto lbl_14;
1746        lbl_15:
1747            result = false;
1748            return result;
1749           
1750            //
1751            // Saving state
1752            //
1753        lbl_rcomm:
1754            result = true;
1755            state.rstate.ia[0] = i;
1756            state.rstate.ia[1] = j;
1757            state.rstate.ia[2] = ns;
1758            state.rstate.ia[3] = info;
1759            state.rstate.ra[0] = c1;
1760            state.rstate.ra[1] = c2;
1761            state.rstate.ra[2] = intg;
1762            state.rstate.ra[3] = intk;
1763            state.rstate.ra[4] = inta;
1764            state.rstate.ra[5] = v;
1765            state.rstate.ra[6] = ta;
1766            state.rstate.ra[7] = tb;
1767            state.rstate.ra[8] = qeps;
1768            return result;
1769        }
1770
1771
1772        private static void mheappop(ref double[,] heap,
1773            int heapsize,
1774            int heapwidth)
1775        {
1776            int i = 0;
1777            int p = 0;
1778            double t = 0;
1779            int maxcp = 0;
1780
1781            if( heapsize==1 )
1782            {
1783                return;
1784            }
1785            for(i=0; i<=heapwidth-1; i++)
1786            {
1787                t = heap[heapsize-1,i];
1788                heap[heapsize-1,i] = heap[0,i];
1789                heap[0,i] = t;
1790            }
1791            p = 0;
1792            while( 2*p+1<heapsize-1 )
1793            {
1794                maxcp = 2*p+1;
1795                if( 2*p+2<heapsize-1 )
1796                {
1797                    if( (double)(heap[2*p+2,0])>(double)(heap[2*p+1,0]) )
1798                    {
1799                        maxcp = 2*p+2;
1800                    }
1801                }
1802                if( (double)(heap[p,0])<(double)(heap[maxcp,0]) )
1803                {
1804                    for(i=0; i<=heapwidth-1; i++)
1805                    {
1806                        t = heap[p,i];
1807                        heap[p,i] = heap[maxcp,i];
1808                        heap[maxcp,i] = t;
1809                    }
1810                    p = maxcp;
1811                }
1812                else
1813                {
1814                    break;
1815                }
1816            }
1817        }
1818
1819
1820        private static void mheappush(ref double[,] heap,
1821            int heapsize,
1822            int heapwidth)
1823        {
1824            int i = 0;
1825            int p = 0;
1826            double t = 0;
1827            int parent = 0;
1828
1829            if( heapsize==0 )
1830            {
1831                return;
1832            }
1833            p = heapsize;
1834            while( p!=0 )
1835            {
1836                parent = (p-1)/2;
1837                if( (double)(heap[p,0])>(double)(heap[parent,0]) )
1838                {
1839                    for(i=0; i<=heapwidth-1; i++)
1840                    {
1841                        t = heap[p,i];
1842                        heap[p,i] = heap[parent,i];
1843                        heap[parent,i] = t;
1844                    }
1845                    p = parent;
1846                }
1847                else
1848                {
1849                    break;
1850                }
1851            }
1852        }
1853
1854
1855        private static void mheapresize(ref double[,] heap,
1856            ref int heapsize,
1857            int newheapsize,
1858            int heapwidth)
1859        {
1860            double[,] tmp = new double[0,0];
1861            int i = 0;
1862            int i_ = 0;
1863
1864            tmp = new double[heapsize, heapwidth];
1865            for(i=0; i<=heapsize-1; i++)
1866            {
1867                for(i_=0; i_<=heapwidth-1;i_++)
1868                {
1869                    tmp[i,i_] = heap[i,i_];
1870                }
1871            }
1872            heap = new double[newheapsize, heapwidth];
1873            for(i=0; i<=heapsize-1; i++)
1874            {
1875                for(i_=0; i_<=heapwidth-1;i_++)
1876                {
1877                    heap[i,i_] = tmp[i,i_];
1878                }
1879            }
1880            heapsize = newheapsize;
1881        }
1882
1883
1884    }
1885    public class gq
1886    {
1887        /*************************************************************************
1888        Computation of nodes and weights for a Gauss quadrature formula
1889
1890        The algorithm generates the N-point Gauss quadrature formula  with  weight
1891        function given by coefficients alpha and beta  of  a  recurrence  relation
1892        which generates a system of orthogonal polynomials:
1893
1894        P-1(x)   =  0
1895        P0(x)    =  1
1896        Pn+1(x)  =  (x-alpha(n))*Pn(x)  -  beta(n)*Pn-1(x)
1897
1898        and zeroth moment Mu0
1899
1900        Mu0 = integral(W(x)dx,a,b)
1901
1902        INPUT PARAMETERS:
1903            Alpha   –   array[0..N-1], alpha coefficients
1904            Beta    –   array[0..N-1], beta coefficients
1905                        Zero-indexed element is not used and may be arbitrary.
1906                        Beta[I]>0.
1907            Mu0     –   zeroth moment of the weight function.
1908            N       –   number of nodes of the quadrature formula, N>=1
1909
1910        OUTPUT PARAMETERS:
1911            Info    -   error code:
1912                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
1913                        * -2    Beta[i]<=0
1914                        * -1    incorrect N was passed
1915                        *  1    OK
1916            X       -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
1917                        in ascending order.
1918            W       -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
1919
1920          -- ALGLIB --
1921             Copyright 2005-2009 by Bochkanov Sergey
1922        *************************************************************************/
1923        public static void gqgeneraterec(double[] alpha,
1924            double[] beta,
1925            double mu0,
1926            int n,
1927            ref int info,
1928            ref double[] x,
1929            ref double[] w)
1930        {
1931            int i = 0;
1932            double[] d = new double[0];
1933            double[] e = new double[0];
1934            double[,] z = new double[0,0];
1935
1936            info = 0;
1937            x = new double[0];
1938            w = new double[0];
1939
1940            if( n<1 )
1941            {
1942                info = -1;
1943                return;
1944            }
1945            info = 1;
1946           
1947            //
1948            // Initialize
1949            //
1950            d = new double[n];
1951            e = new double[n];
1952            for(i=1; i<=n-1; i++)
1953            {
1954                d[i-1] = alpha[i-1];
1955                if( (double)(beta[i])<=(double)(0) )
1956                {
1957                    info = -2;
1958                    return;
1959                }
1960                e[i-1] = Math.Sqrt(beta[i]);
1961            }
1962            d[n-1] = alpha[n-1];
1963           
1964            //
1965            // EVD
1966            //
1967            if( !evd.smatrixtdevd(ref d, e, n, 3, ref z) )
1968            {
1969                info = -3;
1970                return;
1971            }
1972           
1973            //
1974            // Generate
1975            //
1976            x = new double[n];
1977            w = new double[n];
1978            for(i=1; i<=n; i++)
1979            {
1980                x[i-1] = d[i-1];
1981                w[i-1] = mu0*math.sqr(z[0,i-1]);
1982            }
1983        }
1984
1985
1986        /*************************************************************************
1987        Computation of nodes and weights for a Gauss-Lobatto quadrature formula
1988
1989        The algorithm generates the N-point Gauss-Lobatto quadrature formula  with
1990        weight function given by coefficients alpha and beta of a recurrence which
1991        generates a system of orthogonal polynomials.
1992
1993        P-1(x)   =  0
1994        P0(x)    =  1
1995        Pn+1(x)  =  (x-alpha(n))*Pn(x)  -  beta(n)*Pn-1(x)
1996
1997        and zeroth moment Mu0
1998
1999        Mu0 = integral(W(x)dx,a,b)
2000
2001        INPUT PARAMETERS:
2002            Alpha   –   array[0..N-2], alpha coefficients
2003            Beta    –   array[0..N-2], beta coefficients.
2004                        Zero-indexed element is not used, may be arbitrary.
2005                        Beta[I]>0
2006            Mu0     –   zeroth moment of the weighting function.
2007            A       –   left boundary of the integration interval.
2008            B       –   right boundary of the integration interval.
2009            N       –   number of nodes of the quadrature formula, N>=3
2010                        (including the left and right boundary nodes).
2011
2012        OUTPUT PARAMETERS:
2013            Info    -   error code:
2014                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
2015                        * -2    Beta[i]<=0
2016                        * -1    incorrect N was passed
2017                        *  1    OK
2018            X       -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
2019                        in ascending order.
2020            W       -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
2021
2022          -- ALGLIB --
2023             Copyright 2005-2009 by Bochkanov Sergey
2024        *************************************************************************/
2025        public static void gqgenerategausslobattorec(double[] alpha,
2026            double[] beta,
2027            double mu0,
2028            double a,
2029            double b,
2030            int n,
2031            ref int info,
2032            ref double[] x,
2033            ref double[] w)
2034        {
2035            int i = 0;
2036            double[] d = new double[0];
2037            double[] e = new double[0];
2038            double[,] z = new double[0,0];
2039            double pim1a = 0;
2040            double pia = 0;
2041            double pim1b = 0;
2042            double pib = 0;
2043            double t = 0;
2044            double a11 = 0;
2045            double a12 = 0;
2046            double a21 = 0;
2047            double a22 = 0;
2048            double b1 = 0;
2049            double b2 = 0;
2050            double alph = 0;
2051            double bet = 0;
2052
2053            alpha = (double[])alpha.Clone();
2054            beta = (double[])beta.Clone();
2055            info = 0;
2056            x = new double[0];
2057            w = new double[0];
2058
2059            if( n<=2 )
2060            {
2061                info = -1;
2062                return;
2063            }
2064            info = 1;
2065           
2066            //
2067            // Initialize, D[1:N+1], E[1:N]
2068            //
2069            n = n-2;
2070            d = new double[n+2];
2071            e = new double[n+1];
2072            for(i=1; i<=n+1; i++)
2073            {
2074                d[i-1] = alpha[i-1];
2075            }
2076            for(i=1; i<=n; i++)
2077            {
2078                if( (double)(beta[i])<=(double)(0) )
2079                {
2080                    info = -2;
2081                    return;
2082                }
2083                e[i-1] = Math.Sqrt(beta[i]);
2084            }
2085           
2086            //
2087            // Caclulate Pn(a), Pn+1(a), Pn(b), Pn+1(b)
2088            //
2089            beta[0] = 0;
2090            pim1a = 0;
2091            pia = 1;
2092            pim1b = 0;
2093            pib = 1;
2094            for(i=1; i<=n+1; i++)
2095            {
2096               
2097                //
2098                // Pi(a)
2099                //
2100                t = (a-alpha[i-1])*pia-beta[i-1]*pim1a;
2101                pim1a = pia;
2102                pia = t;
2103               
2104                //
2105                // Pi(b)
2106                //
2107                t = (b-alpha[i-1])*pib-beta[i-1]*pim1b;
2108                pim1b = pib;
2109                pib = t;
2110            }
2111           
2112            //
2113            // Calculate alpha'(n+1), beta'(n+1)
2114            //
2115            a11 = pia;
2116            a12 = pim1a;
2117            a21 = pib;
2118            a22 = pim1b;
2119            b1 = a*pia;
2120            b2 = b*pib;
2121            if( (double)(Math.Abs(a11))>(double)(Math.Abs(a21)) )
2122            {
2123                a22 = a22-a12*a21/a11;
2124                b2 = b2-b1*a21/a11;
2125                bet = b2/a22;
2126                alph = (b1-bet*a12)/a11;
2127            }
2128            else
2129            {
2130                a12 = a12-a22*a11/a21;
2131                b1 = b1-b2*a11/a21;
2132                bet = b1/a12;
2133                alph = (b2-bet*a22)/a21;
2134            }
2135            if( (double)(bet)<(double)(0) )
2136            {
2137                info = -3;
2138                return;
2139            }
2140            d[n+1] = alph;
2141            e[n] = Math.Sqrt(bet);
2142           
2143            //
2144            // EVD
2145            //
2146            if( !evd.smatrixtdevd(ref d, e, n+2, 3, ref z) )
2147            {
2148                info = -3;
2149                return;
2150            }
2151           
2152            //
2153            // Generate
2154            //
2155            x = new double[n+2];
2156            w = new double[n+2];
2157            for(i=1; i<=n+2; i++)
2158            {
2159                x[i-1] = d[i-1];
2160                w[i-1] = mu0*math.sqr(z[0,i-1]);
2161            }
2162        }
2163
2164
2165        /*************************************************************************
2166        Computation of nodes and weights for a Gauss-Radau quadrature formula
2167
2168        The algorithm generates the N-point Gauss-Radau  quadrature  formula  with
2169        weight function given by the coefficients alpha and  beta  of a recurrence
2170        which generates a system of orthogonal polynomials.
2171
2172        P-1(x)   =  0
2173        P0(x)    =  1
2174        Pn+1(x)  =  (x-alpha(n))*Pn(x)  -  beta(n)*Pn-1(x)
2175
2176        and zeroth moment Mu0
2177
2178        Mu0 = integral(W(x)dx,a,b)
2179
2180        INPUT PARAMETERS:
2181            Alpha   –   array[0..N-2], alpha coefficients.
2182            Beta    –   array[0..N-1], beta coefficients
2183                        Zero-indexed element is not used.
2184                        Beta[I]>0
2185            Mu0     –   zeroth moment of the weighting function.
2186            A       –   left boundary of the integration interval.
2187            N       –   number of nodes of the quadrature formula, N>=2
2188                        (including the left boundary node).
2189
2190        OUTPUT PARAMETERS:
2191            Info    -   error code:
2192                        * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
2193                        * -2    Beta[i]<=0
2194                        * -1    incorrect N was passed
2195                        *  1    OK
2196            X       -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
2197                        in ascending order.
2198            W       -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
2199
2200
2201          -- ALGLIB --
2202             Copyright 2005-2009 by Bochkanov Sergey
2203        *************************************************************************/
2204        public static void gqgenerategaussradaurec(double[] alpha,
2205            double[] beta,
2206            double mu0,
2207            double a,
2208            int n,
2209            ref int info,
2210            ref double[] x,
2211            ref double[] w)
2212        {
2213            int i = 0;
2214            double[] d = new double[0];
2215            double[] e = new double[0];
2216            double[,] z = new double[0,0];
2217            double polim1 = 0;
2218            double poli = 0;
2219            double t = 0;
2220
2221            alpha = (double[])alpha.Clone();
2222            beta = (double[])beta.Clone();
2223            info = 0;
2224            x = new double[0];
2225            w = new double[0];
2226
2227            if( n<2 )
2228            {
2229                info = -1;
2230                return;
2231            }
2232            info = 1;
2233           
2234            //
2235            // Initialize, D[1:N], E[1:N]
2236            //
2237            n = n-1;
2238            d = new double[n+1];
2239            e = new double[n];
2240            for(i=1; i<=n; i++)
2241            {
2242                d[i-1] = alpha[i-1];
2243                if( (double)(beta[i])<=(double)(0) )
2244                {
2245                    info = -2;
2246                    return;
2247                }
2248                e[i-1] = Math.Sqrt(beta[i]);
2249            }
2250           
2251            //
2252            // Caclulate Pn(a), Pn-1(a), and D[N+1]
2253            //
2254            beta[0] = 0;
2255            polim1 = 0;
2256            poli = 1;
2257            for(i=1; i<=n; i++)
2258            {
2259                t = (a-alpha[i-1])*poli-beta[i-1]*polim1;
2260                polim1 = poli;
2261                poli = t;
2262            }
2263            d[n] = a-beta[n]*polim1/poli;
2264           
2265            //
2266            // EVD
2267            //
2268            if( !evd.smatrixtdevd(ref d, e, n+1, 3, ref z) )
2269            {
2270                info = -3;
2271                return;
2272            }
2273           
2274            //
2275            // Generate
2276            //
2277            x = new double[n+1];
2278            w = new double[n+1];
2279            for(i=1; i<=n+1; i++)
2280            {
2281                x[i-1] = d[i-1];
2282                w[i-1] = mu0*math.sqr(z[0,i-1]);
2283            }
2284        }
2285
2286
2287        /*************************************************************************
2288        Returns nodes/weights for Gauss-Legendre quadrature on [-1,1] with N
2289        nodes.
2290
2291        INPUT PARAMETERS:
2292            N           -   number of nodes, >=1
2293
2294        OUTPUT PARAMETERS:
2295            Info        -   error code:
2296                            * -4    an  error   was   detected   when  calculating
2297                                    weights/nodes.  N  is  too  large   to  obtain
2298                                    weights/nodes  with  high   enough   accuracy.
2299                                    Try  to   use   multiple   precision  version.
2300                            * -3    internal eigenproblem solver hasn't  converged
2301                            * -1    incorrect N was passed
2302                            * +1    OK
2303            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
2304                            in ascending order.
2305            W           -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
2306
2307
2308          -- ALGLIB --
2309             Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
2310        *************************************************************************/
2311        public static void gqgenerategausslegendre(int n,
2312            ref int info,
2313            ref double[] x,
2314            ref double[] w)
2315        {
2316            double[] alpha = new double[0];
2317            double[] beta = new double[0];
2318            int i = 0;
2319
2320            info = 0;
2321            x = new double[0];
2322            w = new double[0];
2323
2324            if( n<1 )
2325            {
2326                info = -1;
2327                return;
2328            }
2329            alpha = new double[n];
2330            beta = new double[n];
2331            for(i=0; i<=n-1; i++)
2332            {
2333                alpha[i] = 0;
2334            }
2335            beta[0] = 2;
2336            for(i=1; i<=n-1; i++)
2337            {
2338                beta[i] = 1/(4-1/math.sqr(i));
2339            }
2340            gqgeneraterec(alpha, beta, beta[0], n, ref info, ref x, ref w);
2341           
2342            //
2343            // test basic properties to detect errors
2344            //
2345            if( info>0 )
2346            {
2347                if( (double)(x[0])<(double)(-1) | (double)(x[n-1])>(double)(1) )
2348                {
2349                    info = -4;
2350                }
2351                for(i=0; i<=n-2; i++)
2352                {
2353                    if( (double)(x[i])>=(double)(x[i+1]) )
2354                    {
2355                        info = -4;
2356                    }
2357                }
2358            }
2359        }
2360
2361
2362        /*************************************************************************
2363        Returns  nodes/weights  for  Gauss-Jacobi quadrature on [-1,1] with weight
2364        function W(x)=Power(1-x,Alpha)*Power(1+x,Beta).
2365
2366        INPUT PARAMETERS:
2367            N           -   number of nodes, >=1
2368            Alpha       -   power-law coefficient, Alpha>-1
2369            Beta        -   power-law coefficient, Beta>-1
2370
2371        OUTPUT PARAMETERS:
2372            Info        -   error code:
2373                            * -4    an  error  was   detected   when   calculating
2374                                    weights/nodes. Alpha or  Beta  are  too  close
2375                                    to -1 to obtain weights/nodes with high enough
2376                                    accuracy, or, may be, N is too large.  Try  to
2377                                    use multiple precision version.
2378                            * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
2379                            * -1    incorrect N/Alpha/Beta was passed
2380                            * +1    OK
2381            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
2382                            in ascending order.
2383            W           -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
2384
2385
2386          -- ALGLIB --
2387             Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
2388        *************************************************************************/
2389        public static void gqgenerategaussjacobi(int n,
2390            double alpha,
2391            double beta,
2392            ref int info,
2393            ref double[] x,
2394            ref double[] w)
2395        {
2396            double[] a = new double[0];
2397            double[] b = new double[0];
2398            double alpha2 = 0;
2399            double beta2 = 0;
2400            double apb = 0;
2401            double t = 0;
2402            int i = 0;
2403            double s = 0;
2404
2405            info = 0;
2406            x = new double[0];
2407            w = new double[0];
2408
2409            if( (n<1 | (double)(alpha)<=(double)(-1)) | (double)(beta)<=(double)(-1) )
2410            {
2411                info = -1;
2412                return;
2413            }
2414            a = new double[n];
2415            b = new double[n];
2416            apb = alpha+beta;
2417            a[0] = (beta-alpha)/(apb+2);
2418            t = (apb+1)*Math.Log(2)+gammafunc.lngamma(alpha+1, ref s)+gammafunc.lngamma(beta+1, ref s)-gammafunc.lngamma(apb+2, ref s);
2419            if( (double)(t)>(double)(Math.Log(math.maxrealnumber)) )
2420            {
2421                info = -4;
2422                return;
2423            }
2424            b[0] = Math.Exp(t);
2425            if( n>1 )
2426            {
2427                alpha2 = math.sqr(alpha);
2428                beta2 = math.sqr(beta);
2429                a[1] = (beta2-alpha2)/((apb+2)*(apb+4));
2430                b[1] = 4*(alpha+1)*(beta+1)/((apb+3)*math.sqr(apb+2));
2431                for(i=2; i<=n-1; i++)
2432                {
2433                    a[i] = 0.25*(beta2-alpha2)/(i*i*(1+0.5*apb/i)*(1+0.5*(apb+2)/i));
2434                    b[i] = 0.25*(1+alpha/i)*(1+beta/i)*(1+apb/i)/((1+0.5*(apb+1)/i)*(1+0.5*(apb-1)/i)*math.sqr(1+0.5*apb/i));
2435                }
2436            }
2437            gqgeneraterec(a, b, b[0], n, ref info, ref x, ref w);
2438           
2439            //
2440            // test basic properties to detect errors
2441            //
2442            if( info>0 )
2443            {
2444                if( (double)(x[0])<(double)(-1) | (double)(x[n-1])>(double)(1) )
2445                {
2446                    info = -4;
2447                }
2448                for(i=0; i<=n-2; i++)
2449                {
2450                    if( (double)(x[i])>=(double)(x[i+1]) )
2451                    {
2452                        info = -4;
2453                    }
2454                }
2455            }
2456        }
2457
2458
2459        /*************************************************************************
2460        Returns  nodes/weights  for  Gauss-Laguerre  quadrature  on  [0,+inf) with
2461        weight function W(x)=Power(x,Alpha)*Exp(-x)
2462
2463        INPUT PARAMETERS:
2464            N           -   number of nodes, >=1
2465            Alpha       -   power-law coefficient, Alpha>-1
2466
2467        OUTPUT PARAMETERS:
2468            Info        -   error code:
2469                            * -4    an  error  was   detected   when   calculating
2470                                    weights/nodes. Alpha is too  close  to  -1  to
2471                                    obtain weights/nodes with high enough accuracy
2472                                    or, may  be,  N  is  too  large.  Try  to  use
2473                                    multiple precision version.
2474                            * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
2475                            * -1    incorrect N/Alpha was passed
2476                            * +1    OK
2477            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
2478                            in ascending order.
2479            W           -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
2480
2481
2482          -- ALGLIB --
2483             Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
2484        *************************************************************************/
2485        public static void gqgenerategausslaguerre(int n,
2486            double alpha,
2487            ref int info,
2488            ref double[] x,
2489            ref double[] w)
2490        {
2491            double[] a = new double[0];
2492            double[] b = new double[0];
2493            double t = 0;
2494            int i = 0;
2495            double s = 0;
2496
2497            info = 0;
2498            x = new double[0];
2499            w = new double[0];
2500
2501            if( n<1 | (double)(alpha)<=(double)(-1) )
2502            {
2503                info = -1;
2504                return;
2505            }
2506            a = new double[n];
2507            b = new double[n];
2508            a[0] = alpha+1;
2509            t = gammafunc.lngamma(alpha+1, ref s);
2510            if( (double)(t)>=(double)(Math.Log(math.maxrealnumber)) )
2511            {
2512                info = -4;
2513                return;
2514            }
2515            b[0] = Math.Exp(t);
2516            if( n>1 )
2517            {
2518                for(i=1; i<=n-1; i++)
2519                {
2520                    a[i] = 2*i+alpha+1;
2521                    b[i] = i*(i+alpha);
2522                }
2523            }
2524            gqgeneraterec(a, b, b[0], n, ref info, ref x, ref w);
2525           
2526            //
2527            // test basic properties to detect errors
2528            //
2529            if( info>0 )
2530            {
2531                if( (double)(x[0])<(double)(0) )
2532                {
2533                    info = -4;
2534                }
2535                for(i=0; i<=n-2; i++)
2536                {
2537                    if( (double)(x[i])>=(double)(x[i+1]) )
2538                    {
2539                        info = -4;
2540                    }
2541                }
2542            }
2543        }
2544
2545
2546        /*************************************************************************
2547        Returns  nodes/weights  for  Gauss-Hermite  quadrature on (-inf,+inf) with
2548        weight function W(x)=Exp(-x*x)
2549
2550        INPUT PARAMETERS:
2551            N           -   number of nodes, >=1
2552
2553        OUTPUT PARAMETERS:
2554            Info        -   error code:
2555                            * -4    an  error  was   detected   when   calculating
2556                                    weights/nodes.  May be, N is too large. Try to
2557                                    use multiple precision version.
2558                            * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
2559                            * -1    incorrect N/Alpha was passed
2560                            * +1    OK
2561            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
2562                            in ascending order.
2563            W           -   array[0..N-1] - array of quadrature weights.
2564
2565
2566          -- ALGLIB --
2567             Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
2568        *************************************************************************/
2569        public static void gqgenerategausshermite(int n,
2570            ref int info,
2571            ref double[] x,
2572            ref double[] w)
2573        {
2574            double[] a = new double[0];
2575            double[] b = new double[0];
2576            int i = 0;
2577
2578            info = 0;
2579            x = new double[0];
2580            w = new double[0];
2581
2582            if( n<1 )
2583            {
2584                info = -1;
2585                return;
2586            }
2587            a = new double[n];
2588            b = new double[n];
2589            for(i=0; i<=n-1; i++)
2590            {
2591                a[i] = 0;
2592            }
2593            b[0] = Math.Sqrt(4*Math.Atan(1));
2594            if( n>1 )
2595            {
2596                for(i=1; i<=n-1; i++)
2597                {
2598                    b[i] = 0.5*i;
2599                }
2600            }
2601            gqgeneraterec(a, b, b[0], n, ref info, ref x, ref w);
2602           
2603            //
2604            // test basic properties to detect errors
2605            //
2606            if( info>0 )
2607            {
2608                for(i=0; i<=n-2; i++)
2609                {
2610                    if( (double)(x[i])>=(double)(x[i+1]) )
2611                    {
2612                        info = -4;
2613                    }
2614                }
2615            }
2616        }
2617
2618
2619    }
2620    public class gkq
2621    {
2622        /*************************************************************************
2623        Computation of nodes and weights of a Gauss-Kronrod quadrature formula
2624
2625        The algorithm generates the N-point Gauss-Kronrod quadrature formula  with
2626        weight  function  given  by  coefficients  alpha  and beta of a recurrence
2627        relation which generates a system of orthogonal polynomials:
2628
2629            P-1(x)   =  0
2630            P0(x)    =  1
2631            Pn+1(x)  =  (x-alpha(n))*Pn(x)  -  beta(n)*Pn-1(x)
2632
2633        and zero moment Mu0
2634
2635            Mu0 = integral(W(x)dx,a,b)
2636
2637
2638        INPUT PARAMETERS:
2639            Alpha       –   alpha coefficients, array[0..floor(3*K/2)].
2640            Beta        –   beta coefficients,  array[0..ceil(3*K/2)].
2641                            Beta[0] is not used and may be arbitrary.
2642                            Beta[I]>0.
2643            Mu0         –   zeroth moment of the weight function.
2644            N           –   number of nodes of the Gauss-Kronrod quadrature formula,
2645                            N >= 3,
2646                            N =  2*K+1.
2647
2648        OUTPUT PARAMETERS:
2649            Info        -   error code:
2650                            * -5    no real and positive Gauss-Kronrod formula can
2651                                    be created for such a weight function  with  a
2652                                    given number of nodes.
2653                            * -4    N is too large, task may be ill  conditioned -
2654                                    x[i]=x[i+1] found.
2655                            * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
2656                            * -2    Beta[i]<=0
2657                            * -1    incorrect N was passed
2658                            * +1    OK
2659            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes,
2660                            in ascending order.
2661            WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
2662            WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
2663                            corresponding to extended Kronrod nodes).
2664
2665          -- ALGLIB --
2666             Copyright 08.05.2009 by Bochkanov Sergey
2667        *************************************************************************/
2668        public static void gkqgeneraterec(double[] alpha,
2669            double[] beta,
2670            double mu0,
2671            int n,
2672            ref int info,
2673            ref double[] x,
2674            ref double[] wkronrod,
2675            ref double[] wgauss)
2676        {
2677            double[] ta = new double[0];
2678            int i = 0;
2679            int j = 0;
2680            double[] t = new double[0];
2681            double[] s = new double[0];
2682            int wlen = 0;
2683            int woffs = 0;
2684            double u = 0;
2685            int m = 0;
2686            int l = 0;
2687            int k = 0;
2688            double[] xgtmp = new double[0];
2689            double[] wgtmp = new double[0];
2690            int i_ = 0;
2691
2692            alpha = (double[])alpha.Clone();
2693            beta = (double[])beta.Clone();
2694            info = 0;
2695            x = new double[0];
2696            wkronrod = new double[0];
2697            wgauss = new double[0];
2698
2699            if( n%2!=1 | n<3 )
2700            {
2701                info = -1;
2702                return;
2703            }
2704            for(i=0; i<=(int)Math.Ceiling((double)(3*(n/2))/(double)2); i++)
2705            {
2706                if( (double)(beta[i])<=(double)(0) )
2707                {
2708                    info = -2;
2709                    return;
2710                }
2711            }
2712            info = 1;
2713           
2714            //
2715            // from external conventions about N/Beta/Mu0 to internal
2716            //
2717            n = n/2;
2718            beta[0] = mu0;
2719           
2720            //
2721            // Calculate Gauss nodes/weights, save them for later processing
2722            //
2723            gq.gqgeneraterec(alpha, beta, mu0, n, ref info, ref xgtmp, ref wgtmp);
2724            if( info<0 )
2725            {
2726                return;
2727            }
2728           
2729            //
2730            // Resize:
2731            // * A from 0..floor(3*n/2) to 0..2*n
2732            // * B from 0..ceil(3*n/2)  to 0..2*n
2733            //
2734            ta = new double[(int)Math.Floor((double)(3*n)/(double)2)+1];
2735            for(i_=0; i_<=(int)Math.Floor((double)(3*n)/(double)2);i_++)
2736            {
2737                ta[i_] = alpha[i_];
2738            }
2739            alpha = new double[2*n+1];
2740            for(i_=0; i_<=(int)Math.Floor((double)(3*n)/(double)2);i_++)
2741            {
2742                alpha[i_] = ta[i_];
2743            }
2744            for(i=(int)Math.Floor((double)(3*n)/(double)2)+1; i<=2*n; i++)
2745            {
2746                alpha[i] = 0;
2747            }
2748            ta = new double[(int)Math.Ceiling((double)(3*n)/(double)2)+1];
2749            for(i_=0; i_<=(int)Math.Ceiling((double)(3*n)/(double)2);i_++)
2750            {
2751                ta[i_] = beta[i_];
2752            }
2753            beta = new double[2*n+1];
2754            for(i_=0; i_<=(int)Math.Ceiling((double)(3*n)/(double)2);i_++)
2755            {
2756                beta[i_] = ta[i_];
2757            }
2758            for(i=(int)Math.Ceiling((double)(3*n)/(double)2)+1; i<=2*n; i++)
2759            {
2760                beta[i] = 0;
2761            }
2762           
2763            //
2764            // Initialize T, S
2765            //
2766            wlen = 2+n/2;
2767            t = new double[wlen];
2768            s = new double[wlen];
2769            ta = new double[wlen];
2770            woffs = 1;
2771            for(i=0; i<=wlen-1; i++)
2772            {
2773                t[i] = 0;
2774                s[i] = 0;
2775            }
2776           
2777            //
2778            // Algorithm from Dirk P. Laurie, "Calculation of Gauss-Kronrod quadrature rules", 1997.
2779            //
2780            t[woffs+0] = beta[n+1];
2781            for(m=0; m<=n-2; m++)
2782            {
2783                u = 0;
2784                for(k=(m+1)/2; k>=0; k--)
2785                {
2786                    l = m-k;
2787                    u = u+(alpha[k+n+1]-alpha[l])*t[woffs+k]+beta[k+n+1]*s[woffs+k-1]-beta[l]*s[woffs+k];
2788                    s[woffs+k] = u;
2789                }
2790                for(i_=0; i_<=wlen-1;i_++)
2791                {
2792                    ta[i_] = t[i_];
2793                }
2794                for(i_=0; i_<=wlen-1;i_++)
2795                {
2796                    t[i_] = s[i_];
2797                }
2798                for(i_=0; i_<=wlen-1;i_++)
2799                {
2800                    s[i_] = ta[i_];
2801                }
2802            }
2803            for(j=n/2; j>=0; j--)
2804            {
2805                s[woffs+j] = s[woffs+j-1];
2806            }
2807            for(m=n-1; m<=2*n-3; m++)
2808            {
2809                u = 0;
2810                for(k=m+1-n; k<=(m-1)/2; k++)
2811                {
2812                    l = m-k;
2813                    j = n-1-l;
2814                    u = u-(alpha[k+n+1]-alpha[l])*t[woffs+j]-beta[k+n+1]*s[woffs+j]+beta[l]*s[woffs+j+1];
2815                    s[woffs+j] = u;
2816                }
2817                if( m%2==0 )
2818                {
2819                    k = m/2;
2820                    alpha[k+n+1] = alpha[k]+(s[woffs+j]-beta[k+n+1]*s[woffs+j+1])/t[woffs+j+1];
2821                }
2822                else
2823                {
2824                    k = (m+1)/2;
2825                    beta[k+n+1] = s[woffs+j]/s[woffs+j+1];
2826                }
2827                for(i_=0; i_<=wlen-1;i_++)
2828                {
2829                    ta[i_] = t[i_];
2830                }
2831                for(i_=0; i_<=wlen-1;i_++)
2832                {
2833                    t[i_] = s[i_];
2834                }
2835                for(i_=0; i_<=wlen-1;i_++)
2836                {
2837                    s[i_] = ta[i_];
2838                }
2839            }
2840            alpha[2*n] = alpha[n-1]-beta[2*n]*s[woffs+0]/t[woffs+0];
2841           
2842            //
2843            // calculation of Kronrod nodes and weights, unpacking of Gauss weights
2844            //
2845            gq.gqgeneraterec(alpha, beta, mu0, 2*n+1, ref info, ref x, ref wkronrod);
2846            if( info==-2 )
2847            {
2848                info = -5;
2849            }
2850            if( info<0 )
2851            {
2852                return;
2853            }
2854            for(i=0; i<=2*n-1; i++)
2855            {
2856                if( (double)(x[i])>=(double)(x[i+1]) )
2857                {
2858                    info = -4;
2859                }
2860            }
2861            if( info<0 )
2862            {
2863                return;
2864            }
2865            wgauss = new double[2*n+1];
2866            for(i=0; i<=2*n; i++)
2867            {
2868                wgauss[i] = 0;
2869            }
2870            for(i=0; i<=n-1; i++)
2871            {
2872                wgauss[2*i+1] = wgtmp[i];
2873            }
2874        }
2875
2876
2877        /*************************************************************************
2878        Returns   Gauss   and   Gauss-Kronrod   nodes/weights  for  Gauss-Legendre
2879        quadrature with N points.
2880
2881        GKQLegendreCalc (calculation) or  GKQLegendreTbl  (precomputed  table)  is
2882        used depending on machine precision and number of nodes.
2883
2884        INPUT PARAMETERS:
2885            N           -   number of Kronrod nodes, must be odd number, >=3.
2886
2887        OUTPUT PARAMETERS:
2888            Info        -   error code:
2889                            * -4    an  error   was   detected   when  calculating
2890                                    weights/nodes.  N  is  too  large   to  obtain
2891                                    weights/nodes  with  high   enough   accuracy.
2892                                    Try  to   use   multiple   precision  version.
2893                            * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
2894                            * -1    incorrect N was passed
2895                            * +1    OK
2896            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes, ordered in
2897                            ascending order.
2898            WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
2899            WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
2900                            corresponding to extended Kronrod nodes).
2901
2902
2903          -- ALGLIB --
2904             Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
2905        *************************************************************************/
2906        public static void gkqgenerategausslegendre(int n,
2907            ref int info,
2908            ref double[] x,
2909            ref double[] wkronrod,
2910            ref double[] wgauss)
2911        {
2912            double eps = 0;
2913
2914            info = 0;
2915            x = new double[0];
2916            wkronrod = new double[0];
2917            wgauss = new double[0];
2918
2919            if( (double)(math.machineepsilon)>(double)(1.0E-32) & (((((n==15 | n==21) | n==31) | n==41) | n==51) | n==61) )
2920            {
2921                info = 1;
2922                gkqlegendretbl(n, ref x, ref wkronrod, ref wgauss, ref eps);
2923            }
2924            else
2925            {
2926                gkqlegendrecalc(n, ref info, ref x, ref wkronrod, ref wgauss);
2927            }
2928        }
2929
2930
2931        /*************************************************************************
2932        Returns   Gauss   and   Gauss-Kronrod   nodes/weights   for   Gauss-Jacobi
2933        quadrature on [-1,1] with weight function
2934
2935            W(x)=Power(1-x,Alpha)*Power(1+x,Beta).
2936
2937        INPUT PARAMETERS:
2938            N           -   number of Kronrod nodes, must be odd number, >=3.
2939            Alpha       -   power-law coefficient, Alpha>-1
2940            Beta        -   power-law coefficient, Beta>-1
2941
2942        OUTPUT PARAMETERS:
2943            Info        -   error code:
2944                            * -5    no real and positive Gauss-Kronrod formula can
2945                                    be created for such a weight function  with  a
2946                                    given number of nodes.
2947                            * -4    an  error  was   detected   when   calculating
2948                                    weights/nodes. Alpha or  Beta  are  too  close
2949                                    to -1 to obtain weights/nodes with high enough
2950                                    accuracy, or, may be, N is too large.  Try  to
2951                                    use multiple precision version.
2952                            * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
2953                            * -1    incorrect N was passed
2954                            * +1    OK
2955                            * +2    OK, but quadrature rule have exterior  nodes,
2956                                    x[0]<-1 or x[n-1]>+1
2957            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes, ordered in
2958                            ascending order.
2959            WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
2960            WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
2961                            corresponding to extended Kronrod nodes).
2962
2963
2964          -- ALGLIB --
2965             Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
2966        *************************************************************************/
2967        public static void gkqgenerategaussjacobi(int n,
2968            double alpha,
2969            double beta,
2970            ref int info,
2971            ref double[] x,
2972            ref double[] wkronrod,
2973            ref double[] wgauss)
2974        {
2975            int clen = 0;
2976            double[] a = new double[0];
2977            double[] b = new double[0];
2978            double alpha2 = 0;
2979            double beta2 = 0;
2980            double apb = 0;
2981            double t = 0;
2982            int i = 0;
2983            double s = 0;
2984
2985            info = 0;
2986            x = new double[0];
2987            wkronrod = new double[0];
2988            wgauss = new double[0];
2989
2990            if( n%2!=1 | n<3 )
2991            {
2992                info = -1;
2993                return;
2994            }
2995            if( (double)(alpha)<=(double)(-1) | (double)(beta)<=(double)(-1) )
2996            {
2997                info = -1;
2998                return;
2999            }
3000            clen = (int)Math.Ceiling((double)(3*(n/2))/(double)2)+1;
3001            a = new double[clen];
3002            b = new double[clen];
3003            for(i=0; i<=clen-1; i++)
3004            {
3005                a[i] = 0;
3006            }
3007            apb = alpha+beta;
3008            a[0] = (beta-alpha)/(apb+2);
3009            t = (apb+1)*Math.Log(2)+gammafunc.lngamma(alpha+1, ref s)+gammafunc.lngamma(beta+1, ref s)-gammafunc.lngamma(apb+2, ref s);
3010            if( (double)(t)>(double)(Math.Log(math.maxrealnumber)) )
3011            {
3012                info = -4;
3013                return;
3014            }
3015            b[0] = Math.Exp(t);
3016            if( clen>1 )
3017            {
3018                alpha2 = math.sqr(alpha);
3019                beta2 = math.sqr(beta);
3020                a[1] = (beta2-alpha2)/((apb+2)*(apb+4));
3021                b[1] = 4*(alpha+1)*(beta+1)/((apb+3)*math.sqr(apb+2));
3022                for(i=2; i<=clen-1; i++)
3023                {
3024                    a[i] = 0.25*(beta2-alpha2)/(i*i*(1+0.5*apb/i)*(1+0.5*(apb+2)/i));
3025                    b[i] = 0.25*(1+alpha/i)*(1+beta/i)*(1+apb/i)/((1+0.5*(apb+1)/i)*(1+0.5*(apb-1)/i)*math.sqr(1+0.5*apb/i));
3026                }
3027            }
3028            gkqgeneraterec(a, b, b[0], n, ref info, ref x, ref wkronrod, ref wgauss);
3029           
3030            //
3031            // test basic properties to detect errors
3032            //
3033            if( info>0 )
3034            {
3035                if( (double)(x[0])<(double)(-1) | (double)(x[n-1])>(double)(1) )
3036                {
3037                    info = 2;
3038                }
3039                for(i=0; i<=n-2; i++)
3040                {
3041                    if( (double)(x[i])>=(double)(x[i+1]) )
3042                    {
3043                        info = -4;
3044                    }
3045                }
3046            }
3047        }
3048
3049
3050        /*************************************************************************
3051        Returns Gauss and Gauss-Kronrod nodes for quadrature with N points.
3052
3053        Reduction to tridiagonal eigenproblem is used.
3054
3055        INPUT PARAMETERS:
3056            N           -   number of Kronrod nodes, must be odd number, >=3.
3057
3058        OUTPUT PARAMETERS:
3059            Info        -   error code:
3060                            * -4    an  error   was   detected   when  calculating
3061                                    weights/nodes.  N  is  too  large   to  obtain
3062                                    weights/nodes  with  high   enough   accuracy.
3063                                    Try  to   use   multiple   precision  version.
3064                            * -3    internal eigenproblem solver hasn't converged
3065                            * -1    incorrect N was passed
3066                            * +1    OK
3067            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes, ordered in
3068                            ascending order.
3069            WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
3070            WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
3071                            corresponding to extended Kronrod nodes).
3072
3073          -- ALGLIB --
3074             Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
3075        *************************************************************************/
3076        public static void gkqlegendrecalc(int n,
3077            ref int info,
3078            ref double[] x,
3079            ref double[] wkronrod,
3080            ref double[] wgauss)
3081        {
3082            double[] alpha = new double[0];
3083            double[] beta = new double[0];
3084            int alen = 0;
3085            int blen = 0;
3086            double mu0 = 0;
3087            int k = 0;
3088            int i = 0;
3089
3090            info = 0;
3091            x = new double[0];
3092            wkronrod = new double[0];
3093            wgauss = new double[0];
3094
3095            if( n%2!=1 | n<3 )
3096            {
3097                info = -1;
3098                return;
3099            }
3100            mu0 = 2;
3101            alen = (int)Math.Floor((double)(3*(n/2))/(double)2)+1;
3102            blen = (int)Math.Ceiling((double)(3*(n/2))/(double)2)+1;
3103            alpha = new double[alen];
3104            beta = new double[blen];
3105            for(k=0; k<=alen-1; k++)
3106            {
3107                alpha[k] = 0;
3108            }
3109            beta[0] = 2;
3110            for(k=1; k<=blen-1; k++)
3111            {
3112                beta[k] = 1/(4-1/math.sqr(k));
3113            }
3114            gkqgeneraterec(alpha, beta, mu0, n, ref info, ref x, ref wkronrod, ref wgauss);
3115           
3116            //
3117            // test basic properties to detect errors
3118            //
3119            if( info>0 )
3120            {
3121                if( (double)(x[0])<(double)(-1) | (double)(x[n-1])>(double)(1) )
3122                {
3123                    info = -4;
3124                }
3125                for(i=0; i<=n-2; i++)
3126                {
3127                    if( (double)(x[i])>=(double)(x[i+1]) )
3128                    {
3129                        info = -4;
3130                    }
3131                }
3132            }
3133        }
3134
3135
3136        /*************************************************************************
3137        Returns Gauss and Gauss-Kronrod nodes for quadrature with N  points  using
3138        pre-calculated table. Nodes/weights were  computed  with  accuracy  up  to
3139        1.0E-32 (if MPFR version of ALGLIB is used). In standard double  precision
3140        accuracy reduces to something about 2.0E-16 (depending  on your compiler's
3141        handling of long floating point constants).
3142
3143        INPUT PARAMETERS:
3144            N           -   number of Kronrod nodes.
3145                            N can be 15, 21, 31, 41, 51, 61.
3146
3147        OUTPUT PARAMETERS:
3148            X           -   array[0..N-1] - array of quadrature nodes, ordered in
3149                            ascending order.
3150            WKronrod    -   array[0..N-1] - Kronrod weights
3151            WGauss      -   array[0..N-1] - Gauss weights (interleaved with zeros
3152                            corresponding to extended Kronrod nodes).
3153
3154
3155          -- ALGLIB --
3156             Copyright 12.05.2009 by Bochkanov Sergey
3157        *************************************************************************/
3158        public static void gkqlegendretbl(int n,
3159            ref double[] x,
3160            ref double[] wkronrod,
3161            ref double[] wgauss,
3162            ref double eps)
3163        {
3164            int i = 0;
3165            int ng = 0;
3166            int[] p1 = new int[0];
3167            int[] p2 = new int[0];
3168            double tmp = 0;
3169
3170            x = new double[0];
3171            wkronrod = new double[0];
3172            wgauss = new double[0];
3173            eps = 0;
3174
3175           
3176            //
3177            // these initializers are not really necessary,
3178            // but without them compiler complains about uninitialized locals
3179            //
3180            ng = 0;
3181           
3182            //
3183            // Process
3184            //
3185            ap.assert(((((n==15 | n==21) | n==31) | n==41) | n==51) | n==61, "GKQNodesTbl: incorrect N!");
3186            x = new double[n];
3187            wkronrod = new double[n];
3188            wgauss = new double[n];
3189            for(i=0; i<=n-1; i++)
3190            {
3191                x[i] = 0;
3192                wkronrod[i] = 0;
3193                wgauss[i] = 0;
3194            }
3195            eps = Math.Max(math.machineepsilon, 1.0E-32);
3196            if( n==15 )
3197            {
3198                ng = 4;
3199                wgauss[0] = 0.129484966168869693270611432679082;
3200                wgauss[1] = 0.279705391489276667901467771423780;
3201                wgauss[2] = 0.381830050505118944950369775488975;
3202                wgauss[3] = 0.417959183673469387755102040816327;
3203                x[0] = 0.991455371120812639206854697526329;
3204                x[1] = 0.949107912342758524526189684047851;
3205                x[2] = 0.864864423359769072789712788640926;
3206                x[3] = 0.741531185599394439863864773280788;
3207                x[4] = 0.586087235467691130294144838258730;
3208                x[5] = 0.405845151377397166906606412076961;
3209                x[6] = 0.207784955007898467600689403773245;
3210                x[7] = 0.000000000000000000000000000000000;
3211                wkronrod[0] = 0.022935322010529224963732008058970;
3212                wkronrod[1] = 0.063092092629978553290700663189204;
3213                wkronrod[2] = 0.104790010322250183839876322541518;
3214                wkronrod[3] = 0.140653259715525918745189590510238;
3215                wkronrod[4] = 0.169004726639267902826583426598550;
3216                wkronrod[5] = 0.190350578064785409913256402421014;
3217                wkronrod[6] = 0.204432940075298892414161999234649;
3218                wkronrod[7] = 0.209482141084727828012999174891714;
3219            }
3220            if( n==21 )
3221            {
3222                ng = 5;
3223                wgauss[0] = 0.066671344308688137593568809893332;
3224                wgauss[1] = 0.149451349150580593145776339657697;
3225                wgauss[2] = 0.219086362515982043995534934228163;
3226                wgauss[3] = 0.269266719309996355091226921569469;
3227                wgauss[4] = 0.295524224714752870173892994651338;
3228                x[0] = 0.995657163025808080735527280689003;
3229                x[1] = 0.973906528517171720077964012084452;
3230                x[2] = 0.930157491355708226001207180059508;
3231                x[3] = 0.865063366688984510732096688423493;
3232                x[4] = 0.780817726586416897063717578345042;
3233                x[5] = 0.679409568299024406234327365114874;
3234                x[6] = 0.562757134668604683339000099272694;
3235                x[7] = 0.433395394129247190799265943165784;
3236                x[8] = 0.294392862701460198131126603103866;
3237                x[9] = 0.148874338981631210884826001129720;
3238                x[10] = 0.000000000000000000000000000000000;
3239                wkronrod[0] = 0.011694638867371874278064396062192;
3240                wkronrod[1] = 0.032558162307964727478818972459390;
3241                wkronrod[2] = 0.054755896574351996031381300244580;
3242                wkronrod[3] = 0.075039674810919952767043140916190;
3243                wkronrod[4] = 0.093125454583697605535065465083366;
3244                wkronrod[5] = 0.109387158802297641899210590325805;
3245                wkronrod[6] = 0.123491976262065851077958109831074;
3246                wkronrod[7] = 0.134709217311473325928054001771707;
3247                wkronrod[8] = 0.142775938577060080797094273138717;
3248                wkronrod[9] = 0.147739104901338491374841515972068;
3249                wkronrod[10] = 0.149445554002916905664936468389821;
3250            }
3251            if( n==31 )
3252            {
3253                ng = 8;
3254                wgauss[0] = 0.030753241996117268354628393577204;
3255                wgauss[1] = 0.070366047488108124709267416450667;
3256                wgauss[2] = 0.107159220467171935011869546685869;
3257                wgauss[3] = 0.139570677926154314447804794511028;
3258                wgauss[4] = 0.166269205816993933553200860481209;
3259                wgauss[5] = 0.186161000015562211026800561866423;
3260                wgauss[6] = 0.198431485327111576456118326443839;
3261                wgauss[7] = 0.202578241925561272880620199967519;
3262                x[0] = 0.998002298693397060285172840152271;
3263                x[1] = 0.987992518020485428489565718586613;
3264                x[2] = 0.967739075679139134257347978784337;
3265                x[3] = 0.937273392400705904307758947710209;
3266                x[4] = 0.897264532344081900882509656454496;
3267                x[5] = 0.848206583410427216200648320774217;
3268                x[6] = 0.790418501442465932967649294817947;
3269                x[7] = 0.724417731360170047416186054613938;
3270                x[8] = 0.650996741297416970533735895313275;
3271                x[9] = 0.570972172608538847537226737253911;
3272                x[10] = 0.485081863640239680693655740232351;
3273                x[11] = 0.394151347077563369897207370981045;
3274                x[12] = 0.299180007153168812166780024266389;
3275                x[13] = 0.201194093997434522300628303394596;
3276                x[14] = 0.101142066918717499027074231447392;
3277                x[15] = 0.000000000000000000000000000000000;
3278                wkronrod[0] = 0.005377479872923348987792051430128;
3279                wkronrod[1] = 0.015007947329316122538374763075807;
3280                wkronrod[2] = 0.025460847326715320186874001019653;
3281                wkronrod[3] = 0.035346360791375846222037948478360;
3282                wkronrod[4] = 0.044589751324764876608227299373280;
3283                wkronrod[5] = 0.053481524690928087265343147239430;
3284                wkronrod[6] = 0.062009567800670640285139230960803;
3285                wkronrod[7] = 0.069854121318728258709520077099147;
3286                wkronrod[8] = 0.076849680757720378894432777482659;
3287                wkronrod[9] = 0.083080502823133021038289247286104;
3288                wkronrod[10] = 0.088564443056211770647275443693774;
3289                wkronrod[11] = 0.093126598170825321225486872747346;
3290                wkronrod[12] = 0.096642726983623678505179907627589;
3291                wkronrod[13] = 0.099173598721791959332393173484603;
3292                wkronrod[14] = 0.100769845523875595044946662617570;
3293                wkronrod[15] = 0.101330007014791549017374792767493;
3294            }
3295            if( n==41 )
3296            {
3297                ng = 10;
3298                wgauss[0] = 0.017614007139152118311861962351853;
3299                wgauss[1] = 0.040601429800386941331039952274932;
3300                wgauss[2] = 0.062672048334109063569506535187042;
3301                wgauss[3] = 0.083276741576704748724758143222046;
3302                wgauss[4] = 0.101930119817240435036750135480350;
3303                wgauss[5] = 0.118194531961518417312377377711382;
3304                wgauss[6] = 0.131688638449176626898494499748163;
3305                wgauss[7] = 0.142096109318382051329298325067165;
3306                wgauss[8] = 0.149172986472603746787828737001969;
3307                wgauss[9] = 0.152753387130725850698084331955098;
3308                x[0] = 0.998859031588277663838315576545863;
3309                x[1] = 0.993128599185094924786122388471320;
3310                x[2] = 0.981507877450250259193342994720217;
3311                x[3] = 0.963971927277913791267666131197277;
3312                x[4] = 0.940822633831754753519982722212443;
3313                x[5] = 0.912234428251325905867752441203298;
3314                x[6] = 0.878276811252281976077442995113078;
3315                x[7] = 0.839116971822218823394529061701521;
3316                x[8] = 0.795041428837551198350638833272788;
3317                x[9] = 0.746331906460150792614305070355642;
3318                x[10] = 0.693237656334751384805490711845932;
3319                x[11] = 0.636053680726515025452836696226286;
3320                x[12] = 0.575140446819710315342946036586425;
3321                x[13] = 0.510867001950827098004364050955251;
3322                x[14] = 0.443593175238725103199992213492640;
3323                x[15] = 0.373706088715419560672548177024927;
3324                x[16] = 0.301627868114913004320555356858592;
3325                x[17] = 0.227785851141645078080496195368575;
3326                x[18] = 0.152605465240922675505220241022678;
3327                x[19] = 0.076526521133497333754640409398838;
3328                x[20] = 0.000000000000000000000000000000000;
3329                wkronrod[0] = 0.003073583718520531501218293246031;
3330                wkronrod[1] = 0.008600269855642942198661787950102;
3331                wkronrod[2] = 0.014626169256971252983787960308868;
3332                wkronrod[3] = 0.020388373461266523598010231432755;
3333                wkronrod[4] = 0.025882133604951158834505067096153;
3334                wkronrod[5] = 0.031287306777032798958543119323801;
3335                wkronrod[6] = 0.036600169758200798030557240707211;
3336                wkronrod[7] = 0.041668873327973686263788305936895;
3337                wkronrod[8] = 0.046434821867497674720231880926108;
3338                wkronrod[9] = 0.050944573923728691932707670050345;
3339                wkronrod[10] = 0.055195105348285994744832372419777;
3340                wkronrod[11] = 0.059111400880639572374967220648594;
3341                wkronrod[12] = 0.062653237554781168025870122174255;
3342                wkronrod[13] = 0.065834597133618422111563556969398;
3343                wkronrod[14] = 0.068648672928521619345623411885368;
3344                wkronrod[15] = 0.071054423553444068305790361723210;
3345                wkronrod[16] = 0.073030690332786667495189417658913;
3346                wkronrod[17] = 0.074582875400499188986581418362488;
3347                wkronrod[18] = 0.075704497684556674659542775376617;
3348                wkronrod[19] = 0.076377867672080736705502835038061;
3349                wkronrod[20] = 0.076600711917999656445049901530102;
3350            }
3351            if( n==51 )
3352            {
3353                ng = 13;
3354                wgauss[0] = 0.011393798501026287947902964113235;
3355                wgauss[1] = 0.026354986615032137261901815295299;
3356                wgauss[2] = 0.040939156701306312655623487711646;
3357                wgauss[3] = 0.054904695975835191925936891540473;
3358                wgauss[4] = 0.068038333812356917207187185656708;
3359                wgauss[5] = 0.080140700335001018013234959669111;
3360                wgauss[6] = 0.091028261982963649811497220702892;
3361                wgauss[7] = 0.100535949067050644202206890392686;
3362                wgauss[8] = 0.108519624474263653116093957050117;
3363                wgauss[9] = 0.114858259145711648339325545869556;
3364                wgauss[10] = 0.119455763535784772228178126512901;
3365                wgauss[11] = 0.122242442990310041688959518945852;
3366                wgauss[12] = 0.123176053726715451203902873079050;
3367                x[0] = 0.999262104992609834193457486540341;
3368                x[1] = 0.995556969790498097908784946893902;
3369                x[2] = 0.988035794534077247637331014577406;
3370                x[3] = 0.976663921459517511498315386479594;
3371                x[4] = 0.961614986425842512418130033660167;
3372                x[5] = 0.942974571228974339414011169658471;
3373                x[6] = 0.920747115281701561746346084546331;
3374                x[7] = 0.894991997878275368851042006782805;
3375                x[8] = 0.865847065293275595448996969588340;
3376                x[9] = 0.833442628760834001421021108693570;
3377                x[10] = 0.797873797998500059410410904994307;
3378                x[11] = 0.759259263037357630577282865204361;
3379                x[12] = 0.717766406813084388186654079773298;
3380                x[13] = 0.673566368473468364485120633247622;
3381                x[14] = 0.626810099010317412788122681624518;
3382                x[15] = 0.577662930241222967723689841612654;
3383                x[16] = 0.526325284334719182599623778158010;
3384                x[17] = 0.473002731445714960522182115009192;
3385                x[18] = 0.417885382193037748851814394594572;
3386                x[19] = 0.361172305809387837735821730127641;
3387                x[20] = 0.303089538931107830167478909980339;
3388                x[21] = 0.243866883720988432045190362797452;
3389                x[22] = 0.183718939421048892015969888759528;
3390                x[23] = 0.122864692610710396387359818808037;
3391                x[24] = 0.061544483005685078886546392366797;
3392                x[25] = 0.000000000000000000000000000000000;
3393                wkronrod[0] = 0.001987383892330315926507851882843;
3394                wkronrod[1] = 0.005561932135356713758040236901066;
3395                wkronrod[2] = 0.009473973386174151607207710523655;
3396                wkronrod[3] = 0.013236229195571674813656405846976;
3397                wkronrod[4] = 0.016847817709128298231516667536336;
3398                wkronrod[5] = 0.020435371145882835456568292235939;
3399                wkronrod[6] = 0.024009945606953216220092489164881;
3400                wkronrod[7] = 0.027475317587851737802948455517811;
3401                wkronrod[8] = 0.030792300167387488891109020215229;
3402                wkronrod[9] = 0.034002130274329337836748795229551;
3403                wkronrod[10] = 0.037116271483415543560330625367620;
3404                wkronrod[11] = 0.040083825504032382074839284467076;
3405                wkronrod[12] = 0.042872845020170049476895792439495;
3406                wkronrod[13] = 0.045502913049921788909870584752660;
3407                wkronrod[14] = 0.047982537138836713906392255756915;
3408                wkronrod[15] = 0.050277679080715671963325259433440;
3409                wkronrod[16] = 0.052362885806407475864366712137873;
3410                wkronrod[17] = 0.054251129888545490144543370459876;
3411                wkronrod[18] = 0.055950811220412317308240686382747;
3412                wkronrod[19] = 0.057437116361567832853582693939506;
3413                wkronrod[20] = 0.058689680022394207961974175856788;
3414                wkronrod[21] = 0.059720340324174059979099291932562;
3415                wkronrod[22] = 0.060539455376045862945360267517565;
3416                wkronrod[23] = 0.061128509717053048305859030416293;
3417                wkronrod[24] = 0.061471189871425316661544131965264;
3418                wkronrod[25] = 0.061580818067832935078759824240055;
3419            }
3420            if( n==61 )
3421            {
3422                ng = 15;
3423                wgauss[0] = 0.007968192496166605615465883474674;
3424                wgauss[1] = 0.018466468311090959142302131912047;
3425                wgauss[2] = 0.028784707883323369349719179611292;
3426                wgauss[3] = 0.038799192569627049596801936446348;
3427                wgauss[4] = 0.048402672830594052902938140422808;
3428                wgauss[5] = 0.057493156217619066481721689402056;
3429                wgauss[6] = 0.065974229882180495128128515115962;
3430                wgauss[7] = 0.073755974737705206268243850022191;
3431                wgauss[8] = 0.080755895229420215354694938460530;
3432                wgauss[9] = 0.086899787201082979802387530715126;
3433                wgauss[10] = 0.092122522237786128717632707087619;
3434                wgauss[11] = 0.096368737174644259639468626351810;
3435                wgauss[12] = 0.099593420586795267062780282103569;
3436                wgauss[13] = 0.101762389748405504596428952168554;
3437                wgauss[14] = 0.102852652893558840341285636705415;
3438                x[0] = 0.999484410050490637571325895705811;
3439                x[1] = 0.996893484074649540271630050918695;
3440                x[2] = 0.991630996870404594858628366109486;
3441                x[3] = 0.983668123279747209970032581605663;
3442                x[4] = 0.973116322501126268374693868423707;
3443                x[5] = 0.960021864968307512216871025581798;
3444                x[6] = 0.944374444748559979415831324037439;
3445                x[7] = 0.926200047429274325879324277080474;
3446                x[8] = 0.905573307699907798546522558925958;
3447                x[9] = 0.882560535792052681543116462530226;
3448                x[10] = 0.857205233546061098958658510658944;
3449                x[11] = 0.829565762382768397442898119732502;
3450                x[12] = 0.799727835821839083013668942322683;
3451                x[13] = 0.767777432104826194917977340974503;
3452                x[14] = 0.733790062453226804726171131369528;
3453                x[15] = 0.697850494793315796932292388026640;
3454                x[16] = 0.660061064126626961370053668149271;
3455                x[17] = 0.620526182989242861140477556431189;
3456                x[18] = 0.579345235826361691756024932172540;
3457                x[19] = 0.536624148142019899264169793311073;
3458                x[20] = 0.492480467861778574993693061207709;
3459                x[21] = 0.447033769538089176780609900322854;
3460                x[22] = 0.400401254830394392535476211542661;
3461                x[23] = 0.352704725530878113471037207089374;
3462                x[24] = 0.304073202273625077372677107199257;
3463                x[25] = 0.254636926167889846439805129817805;
3464                x[26] = 0.204525116682309891438957671002025;
3465                x[27] = 0.153869913608583546963794672743256;
3466                x[28] = 0.102806937966737030147096751318001;
3467                x[29] = 0.051471842555317695833025213166723;
3468                x[30] = 0.000000000000000000000000000000000;
3469                wkronrod[0] = 0.001389013698677007624551591226760;
3470                wkronrod[1] = 0.003890461127099884051267201844516;
3471                wkronrod[2] = 0.006630703915931292173319826369750;
3472                wkronrod[3] = 0.009273279659517763428441146892024;
3473                wkronrod[4] = 0.011823015253496341742232898853251;
3474                wkronrod[5] = 0.014369729507045804812451432443580;
3475                wkronrod[6] = 0.016920889189053272627572289420322;
3476                wkronrod[7] = 0.019414141193942381173408951050128;
3477                wkronrod[8] = 0.021828035821609192297167485738339;
3478                wkronrod[9] = 0.024191162078080601365686370725232;
3479                wkronrod[10] = 0.026509954882333101610601709335075;
3480                wkronrod[11] = 0.028754048765041292843978785354334;
3481                wkronrod[12] = 0.030907257562387762472884252943092;
3482                wkronrod[13] = 0.032981447057483726031814191016854;
3483                wkronrod[14] = 0.034979338028060024137499670731468;
3484                wkronrod[15] = 0.036882364651821229223911065617136;
3485                wkronrod[16] = 0.038678945624727592950348651532281;
3486                wkronrod[17] = 0.040374538951535959111995279752468;
3487                wkronrod[18] = 0.041969810215164246147147541285970;
3488                wkronrod[19] = 0.043452539701356069316831728117073;
3489                wkronrod[20] = 0.044814800133162663192355551616723;
3490                wkronrod[21] = 0.046059238271006988116271735559374;
3491                wkronrod[22] = 0.047185546569299153945261478181099;
3492                wkronrod[23] = 0.048185861757087129140779492298305;
3493                wkronrod[24] = 0.049055434555029778887528165367238;
3494                wkronrod[25] = 0.049795683427074206357811569379942;
3495                wkronrod[26] = 0.050405921402782346840893085653585;
3496                wkronrod[27] = 0.050881795898749606492297473049805;
3497                wkronrod[28] = 0.051221547849258772170656282604944;
3498                wkronrod[29] = 0.051426128537459025933862879215781;
3499                wkronrod[30] = 0.051494729429451567558340433647099;
3500            }
3501           
3502            //
3503            // copy nodes
3504            //
3505            for(i=n-1; i>=n/2; i--)
3506            {
3507                x[i] = -x[n-1-i];
3508            }
3509           
3510            //
3511            // copy Kronrod weights
3512            //
3513            for(i=n-1; i>=n/2; i--)
3514            {
3515                wkronrod[i] = wkronrod[n-1-i];
3516            }
3517           
3518            //
3519            // copy Gauss weights
3520            //
3521            for(i=ng-1; i>=0; i--)
3522            {
3523                wgauss[n-2-2*i] = wgauss[i];
3524                wgauss[1+2*i] = wgauss[i];
3525            }
3526            for(i=0; i<=n/2; i++)
3527            {
3528                wgauss[2*i] = 0;
3529            }
3530           
3531            //
3532            // reorder
3533            //
3534            tsort.tagsort(ref x, n, ref p1, ref p2);
3535            for(i=0; i<=n-1; i++)
3536            {
3537                tmp = wkronrod[i];
3538                wkronrod[i] = wkronrod[p2[i]];
3539                wkronrod[p2[i]] = tmp;
3540                tmp = wgauss[i];
3541                wgauss[i] = wgauss[p2[i]];
3542                wgauss[p2[i]] = tmp;
3543            }
3544        }
3545
3546
3547    }
3548}
3549
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.