#include <math.h>
#include "ulong_extras.h"
#include "fmpz.h"
#include "fmpz_mat.h"
#include "fmpz_mod.h"
#include "fmpz_mod_poly.h"
#include "fmpz_mod_poly_factor.h"
int fmpz_mod_poly_is_irreducible_ddf(const fmpz_mod_poly_t poly,
const fmpz_mod_ctx_t ctx)
{
const fmpz * p = fmpz_mod_ctx_modulus(ctx);
fmpz_mod_poly_t f, v, vinv, tmp;
fmpz_mod_poly_t *h, *H, *I;
fmpz_mat_t HH;
slong i, j, l, m, n, d;
double beta;
int result = 1;
n = fmpz_mod_poly_degree(poly, ctx);
if (n < 2)
return 1;
if (!fmpz_mod_poly_is_squarefree(poly, ctx))
return 0;
beta = 0.5 * (1. - (log(2) / log(n)));
l = ceil(pow(n, beta));
m = ceil(0.5 * n / l);
fmpz_mod_poly_init(f, ctx);
fmpz_mod_poly_init(v, ctx);
fmpz_mod_poly_init(vinv, ctx);
fmpz_mod_poly_init(tmp, ctx);
h = flint_malloc((2 * m + l + 1) * sizeof(fmpz_mod_poly_struct));
H = h + (l + 1);
I = H + m;
for (i = 0; i < 2*m + l + 1; i++)
fmpz_mod_poly_init(h[i], ctx);
fmpz_mod_poly_make_monic(v, poly, ctx);
fmpz_mod_poly_reverse(vinv, v, v->length, ctx);
fmpz_mod_poly_inv_series(vinv, vinv, v->length, ctx);
fmpz_mod_poly_set_coeff_ui(h[0], 1, 1, ctx);
fmpz_mod_poly_powmod_x_fmpz_preinv(h[1], p, v, vinv, ctx);
if (fmpz_sizeinbase(p, 2) > ((n_sqrt(v->length - 1) + 1) * 3) / 4)
{
for (i= 1; i < (slong) FLINT_BIT_COUNT (l); i++)
fmpz_mod_poly_compose_mod_brent_kung_vec_preinv (*(h + 1 +
(1 << (i - 1))),
*(h + 1),
(1 << (i - 1)),
(1 << (i - 1)),
*(h + (1 << (i - 1))),
v, vinv, ctx);
fmpz_mod_poly_compose_mod_brent_kung_vec_preinv (*(h + 1 +
(1 << (i - 1))),
*(h + 1),
(1 << (i - 1)),
l - (1 << (i - 1)),
*(h + (1 << (i - 1))),
v, vinv, ctx);
}
else
{
for (i = 2; i < l + 1; i++)
{
fmpz_mod_poly_init(h[i], ctx);
fmpz_mod_poly_powmod_fmpz_binexp_preinv(h[i], h[i - 1], p,
v, vinv, ctx);
}
}
fmpz_mod_poly_set(H[0], h[l], ctx);
fmpz_mat_init(HH, n_sqrt(v->length - 1) + 1, v->length - 1);
fmpz_mod_poly_precompute_matrix(HH, H[0], v, vinv, ctx);
d = 1;
for (j = 0; j < m; j++)
{
if (j > 0)
fmpz_mod_poly_compose_mod_brent_kung_precomp_preinv(H[j],
H[j - 1], HH, v, vinv, ctx);
fmpz_mod_poly_set_coeff_ui(I[j], 0, 1, ctx);
for (i = l - 1; (i >= 0) && (2*d <= v->length - 1); i--, d++)
{
fmpz_mod_poly_rem(tmp, h[i], v, ctx);
fmpz_mod_poly_sub(tmp, H[j], tmp, ctx);
fmpz_mod_poly_mulmod_preinv(I[j], tmp, I[j], v, vinv, ctx);
}
fmpz_mod_poly_gcd(I[j], v, I[j], ctx);
if (I[j]->length > 1)
{
result = 0;
break;
}
}
fmpz_mod_poly_clear(f, ctx);
fmpz_mod_poly_clear(v, ctx);
fmpz_mod_poly_clear(vinv, ctx);
fmpz_mod_poly_clear(tmp, ctx);
fmpz_mat_clear(HH);
for (i = 0; i < l + 1; i++)
fmpz_mod_poly_clear(h[i], ctx);
for (i = 0; i < m; i++)
{
fmpz_mod_poly_clear(H[i], ctx);
fmpz_mod_poly_clear(I[i], ctx);
}
flint_free(h);
return result;
}