#include "fmpz.h"
#include "fmpz_vec.h"
#include "fmpz_poly.h"
static void
theta_one(fmpz * r, slong n)
{
slong i, j;
_fmpz_vec_zero(r, n);
for (i = j = 0; j < n; i++)
{
fmpz_set_ui(r + j, i == 0 ? 1 : 2);
j += 1 + 2*i;
}
}
static void
theta_two(fmpz * r, slong n)
{
slong i, j, x, y;
_fmpz_vec_zero(r, n);
for (x = i = 0; x < n; i++)
{
for (y = j = 0; x + y < n; j++)
{
fmpz_add_ui(r + x + y, r + x + y, (x ? 2 : 1) * (y ? 2 : 1));
y += 2 * j + 1;
}
x += 2 * i + 1;
}
}
void
_fmpz_poly_theta_qexp(fmpz * f, slong k, slong n)
{
if (k < 0)
{
fmpz * t = _fmpz_vec_init(n);
_fmpz_poly_theta_qexp(t, -k, n);
_fmpz_poly_inv_series(f, t, n, n);
_fmpz_vec_clear(t, n);
return;
}
else if (k == 0)
{
_fmpz_vec_zero(f, n);
if (n > 0)
fmpz_set_ui(f, 1);
}
else if (k == 1)
{
theta_one(f, n);
}
else if (k == 2)
{
theta_two(f, n);
}
else if (k % 2 == 0)
{
fmpz * t = _fmpz_vec_init(n);
theta_two(t, n);
_fmpz_poly_pow_trunc(f, t, k / 2, n);
_fmpz_vec_clear(t, n);
}
else
{
fmpz *t, *u;
t = _fmpz_vec_init(n);
u = _fmpz_vec_init(n);
theta_two(t, n);
if (k == 3)
{
theta_one(u, n);
_fmpz_poly_mullow(f, t, n, u, n, n);
}
else
{
_fmpz_poly_pow_trunc(u, t, (k - 1) / 2, n);
theta_one(t, n);
_fmpz_poly_mullow(f, t, n, u, n, n);
}
_fmpz_vec_clear(t, n);
_fmpz_vec_clear(u, n);
}
}
void
fmpz_poly_theta_qexp(fmpz_poly_t f, slong e, slong n)
{
if (n < 1)
{
fmpz_poly_zero(f);
}
else if (e == 0 || n == 1)
{
fmpz_poly_one(f);
}
else
{
fmpz_poly_fit_length(f, n);
_fmpz_poly_theta_qexp(f->coeffs, e, n);
_fmpz_poly_set_length(f, n);
_fmpz_poly_normalise(f);
}
}