make 1D fft objects local and clean up code
[IRC.git] / Robust / src / Benchmarks / Prefetch / 2DFFT / dsm / fft1d.java
index b2fd03de90f7a23432cb38fb07f7cae1bec72aac..fe6dc37e0298b6ca0dd187e56c77162042464e8e 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
+
 //Title:        1-d mixed radix FFT.
 //Version:
 //Copyright:    Copyright (c) 1998
@@ -37,7 +37,7 @@
 //
 
 
-public class fft1d{
+public class fft1d {
   // Maximum numbers of factors allowed.
   //private int MaxFactorsNumber = 30;
   public int MaxFactorsNumber;
@@ -94,44 +94,16 @@ public class fft1d{
     lastRadix = 0;
     maxFactor = 20;
     factorsWerePrinted = false;
-    outputRe = global new double[N];
-    outputIm = global new double[N];
+    outputRe = new double[N];
+    outputIm = new double[N];
 
     factorize();
     //printFactors();
 
     // Allocate memory for intermediate result of FFT.
-    temRe = global new double[maxFactor]; //Check usage of this
-    temIm = global new double[maxFactor];
-  }
-
-  /*
-  public void fft(double inputRe[], double inputIm[]) {
-    // First make sure inputRe & inputIm are of the same length.
-    if (inputRe.length != N || inputIm.length != N) {
-      System.printString("Error: the length of real part & imaginary part " +
-                         "of the input to 1-d FFT are different");
-      return;
-    } else {
-      this.inputRe = inputRe;
-      this.inputIm = inputIm;
-
-      permute();
-      //System.printString("ready to twiddle");
-
-      for (int factorIndex = 0; factorIndex < NumofFactors; factorIndex++)
-        twiddle(factorIndex);
-      //System.printString("ready to copy");
-
-      // Copy the output[] data to input[], so the output can be
-      // returned in the input array.
-      for (int i = 0; i < N; i++) {
-        inputRe[i] = outputRe[i];
-        inputIm[i] = outputIm[i];
-      }
-    }
+    temRe = new double[maxFactor]; //Check usage of this
+    temIm = new double[maxFactor];
   }
-  */
 
   public void printFactors() {
     if (factorsWerePrinted) return;
@@ -142,14 +114,14 @@ public class fft1d{
   }
 
   public void factorize() {
-    int radices[] = global new int[6];
+    int radices[] = new int[6];
     radices[0] = 2;
     radices[1] = 3;
     radices[2] = 4;
     radices[3] = 5;
     radices[4] = 8;
     radices[5] = 10;
-    int temFactors[] = global new int[MaxFactorsNumber];
+    int temFactors[] = new int[MaxFactorsNumber];
 
     // 1 - point FFT, no need to factorize N.
     if (N == 1) {
@@ -164,10 +136,10 @@ public class fft1d{
 
     while ((n > 1) && (i >= 0)) {
       if ((n % radices[i]) == 0) {
-        n /= radices[i];
-        temFactors[index++] = radices[i];
+       n /= radices[i];
+       temFactors[index++] = radices[i];
       } else
-        i--;
+       i--;
     }
 
     // Substitute 2x8 with 4x4.
@@ -175,34 +147,29 @@ public class fft1d{
     if ((index > 0) && (temFactors[index - 1] == 2)) {
       int test = 0;
       for (i = index - 2; (i >= 0) && (test == 0); i--) {
-        if (temFactors[i] == 8) {
-          temFactors[index - 1] = temFactors[i] = 4;
-          // break out of for loop, because only one '2' will exist in
-          // temFactors, so only one substitutation is needed.
-          test = 1;
-          //break;
-        }
+       if (temFactors[i] == 8) {
+         temFactors[index - 1] = temFactors[i] = 4;
+         // break out of for loop, because only one '2' will exist in
+         // temFactors, so only one substitutation is needed.
+         test = 1;
+       }
       }
     }
 
     if (n > 1) {
       for (int k = 2; k < Math.sqrt(n) + 1; k++)
-        while ((n % k) == 0) {
-          n /= k;
-          temFactors[index++] = k;
-        }
+       while ((n % k) == 0) {
+         n /= k;
+         temFactors[index++] = k;
+       }
       if (n > 1) {
-        temFactors[index++] = n;
+       temFactors[index++] = n;
       }
     }
     NumofFactors = index;
-    //if(temFactors[NumofFactors-1] > 10)
-    //   maxFactor = n;
-    //else
-    //   maxFactor = 10;
 
     // Inverse temFactors and store factors into factors[].
-    factors = global new int[NumofFactors];
+    factors = new int[NumofFactors];
     for (i = 0; i < NumofFactors; i++) {
       factors[i] = temFactors[NumofFactors - i - 1];
     }
@@ -211,8 +178,9 @@ public class fft1d{
     // sofar[]  : finished factors before the current stage.
     // factors[]: factors of N processed in the current stage.
     // remain[] : finished factors after the current stage.
-    sofar = global new int[NumofFactors];
-    remain = global new int[NumofFactors];
+
+    sofar = new int[NumofFactors];
+    remain = new int[NumofFactors];
 
     remain[0] = N / factors[0];
     sofar[0] = 1;
@@ -221,412 +189,4 @@ public class fft1d{
       remain[i] = remain[i - 1] / factors[i];
     }
   }   // End of function factorize().
-/*
-  private void permute() {
-    int count[] = new int[MaxFactorsNumber];
-    int j;
-    int k = 0;
-
-    for (int i = 0; i < N - 1; i++) {
-      outputRe[i] = inputRe[k];
-      outputIm[i] = inputIm[k];
-      j = 0;
-      k = k + remain[j];
-      count[0] = count[0] + 1;
-      while (count[j] >= factors[j]) {
-        count[j] = 0;
-        k = k - (j == 0?N:remain[j - 1]) + remain[j + 1];
-        j++;
-        count[j] = count[j] + 1;
-      }
-    }
-    outputRe[N - 1] = inputRe[N - 1];
-    outputIm[N - 1] = inputIm[N - 1];
-  }   // End of function permute().
-  */
-/*
-  private void twiddle(int factorIndex) {
-    // Get factor data.
-    int sofarRadix = sofar[factorIndex];
-    int radix = factors[factorIndex];
-    int remainRadix = remain[factorIndex];
-
-    double tem;   // Temporary variable to do data exchange.
-
-    double W = 2 * (double) Math.PI / (sofarRadix * radix);
-    double cosW = (double) Math.cos(W);
-    double sinW = -(double) Math.sin(W);
-
-    double twiddleRe[] = new double[radix];
-    double twiddleIm[] = new double[radix];
-    double twRe = 1.0f, twIm = 0f;
-
-    //Initialize twiddle addBk.address variables.
-    int dataOffset = 0, groupOffset = 0, address = 0;
-
-    for (int dataNo = 0; dataNo < sofarRadix; dataNo++) {
-      //System.printString("datano="+dataNo);
-      if (sofarRadix > 1) {
-        twiddleRe[0] = 1.0f;
-        twiddleIm[0] = 0.0f;
-        twiddleRe[1] = twRe;
-        twiddleIm[1] = twIm;
-        for (int i = 2; i < radix; i++) {
-
-
-          twiddleRe[i] = twRe * twiddleRe[i - 1] - twIm * twiddleIm[i - 1];
-          twiddleIm[i] = twIm * twiddleRe[i - 1] + twRe * twiddleIm[i - 1];
-        }
-        tem = cosW * twRe - sinW * twIm;
-        twIm = sinW * twRe + cosW * twIm;
-        twRe = tem;
-      }
-      for (int groupNo = 0; groupNo < remainRadix; groupNo++) {
-        //System.printString("groupNo="+groupNo);
-        if ((sofarRadix > 1) && (dataNo > 0)) {
-          temRe[0] = outputRe[address];
-          temIm[0] = outputIm[address];
-          int blockIndex = 1;
-          do {
-            address = address + sofarRadix;
-            temRe[blockIndex] = twiddleRe[blockIndex] * outputRe[address] -
-                twiddleIm[blockIndex] * outputIm[address];
-            temIm[blockIndex] = twiddleRe[blockIndex] * outputIm[address] +
-                twiddleIm[blockIndex] * outputRe[address];
-            blockIndex++;
-          } while (blockIndex < radix);
-        } else
-          for (int i = 0; i < radix; i++) {
-            //System.printString("temRe.length="+temRe.length);
-            //System.printString("i = "+i);
-            temRe[i] = outputRe[address];
-            temIm[i] = outputIm[address];
-            address += sofarRadix;
-          }
-        //System.printString("radix="+radix);
-        if(radix == 2) {
-          case 2:
-            tem = temRe[0] + temRe[1];
-            temRe[1] = temRe[0] - temRe[1];
-            temRe[0] = tem;
-            tem = temIm[0] + temIm[1];
-            temIm[1] = temIm[0] - temIm[1];
-            temIm[0] = tem;
-            break;
-          case 3:
-            double t1Re = temRe[1] + temRe[2];
-            double t1Im = temIm[1] + temIm[2];
-            temRe[0] = temRe[0] + t1Re;
-            temIm[0] = temIm[0] + t1Im;
-
-            double m1Re = cos2to3PI * t1Re;
-            double m1Im = cos2to3PI * t1Im;
-            double m2Re = sin2to3PI * (temIm[1] - temIm[2]);
-            double m2Im = sin2to3PI * (temRe[2] - temRe[1]);
-            double s1Re = temRe[0] + m1Re;
-            double s1Im = temIm[0] + m1Im;
-
-            temRe[1] = s1Re + m2Re;
-            temIm[1] = s1Im + m2Im;
-            temRe[2] = s1Re - m2Re;
-            temIm[2] = s1Im - m2Im;
-            break;
-          case 4:
-            fft4(temRe, temIm);
-            break;
-          case 5:
-            fft5(temRe, temIm);
-            break;
-          case 8:
-            fft8();
-            break;
-          case 10:
-            fft10();
-            break;
-          default  :
-            fftPrime(radix);
-            break;
-        }
-        address = groupOffset;
-        for (int i = 0; i < radix; i++) {
-          outputRe[address] = temRe[i];
-          outputIm[address] = temIm[i];
-          address += sofarRadix;
-        }
-        groupOffset += sofarRadix * radix;
-        address = groupOffset;
-      }
-      groupOffset = ++dataOffset;
-      address = groupOffset;
-    }
-  } // End of function twiddle().
-  */
-/*
-  // The two arguments dataRe[], dataIm[] are mainly for using in fft8();
-  private void fft4(double dataRe[], double dataIm[]) {
-    double t1Re,t1Im, t2Re,t2Im;
-    double m2Re,m2Im, m3Re,m3Im;
-
-    t1Re = dataRe[0] + dataRe[2];
-    t1Im = dataIm[0] + dataIm[2];
-    t2Re = dataRe[1] + dataRe[3];
-    t2Im = dataIm[1] + dataIm[3];
-
-    m2Re = dataRe[0] - dataRe[2];
-    m2Im = dataIm[0] - dataIm[2];
-    m3Re = dataIm[1] - dataIm[3];
-    m3Im = dataRe[3] - dataRe[1];
-
-    dataRe[0] = t1Re + t2Re;
-    dataIm[0] = t1Im + t2Im;
-    dataRe[2] = t1Re - t2Re;
-    dataIm[2] = t1Im - t2Im;
-    dataRe[1] = m2Re + m3Re;
-    dataIm[1] = m2Im + m3Im;
-    dataRe[3] = m2Re - m3Re;
-    dataIm[3] = m2Im - m3Im;
-  }   // End of function fft4().
-  */
-/*
-  // The two arguments dataRe[], dataIm[] are mainly for using in fft10();
-  private void fft5(double dataRe[], double dataIm[]) {
-    double t1Re,t1Im, t2Re,t2Im, t3Re,t3Im, t4Re,t4Im, t5Re,t5Im;
-    double m1Re,m1Im, m2Re,m2Im, m3Re,m3Im, m4Re,m4Im, m5Re,m5Im;
-    double s1Re,s1Im, s2Re,s2Im, s3Re,s3Im, s4Re,s4Im, s5Re,s5Im;
-
-    t1Re = dataRe[1] + dataRe[4];
-    t1Im = dataIm[1] + dataIm[4];
-    t2Re = dataRe[2] + dataRe[3];
-    t2Im = dataIm[2] + dataIm[3];
-    t3Re = dataRe[1] - dataRe[4];
-    t3Im = dataIm[1] - dataIm[4];
-    t4Re = dataRe[3] - dataRe[2];
-    t4Im = dataIm[3] - dataIm[2];
-    t5Re = t1Re + t2Re;
-    t5Im = t1Im + t2Im;
-
-    dataRe[0] = dataRe[0] + t5Re;
-    dataIm[0] = dataIm[0] + t5Im;
-
-    m1Re = c51 * t5Re;
-    m1Im = c51 * t5Im;
-    m2Re = c52 * (t1Re - t2Re);
-    m2Im = c52 * (t1Im - t2Im);
-    m3Re = -c53 * (t3Im + t4Im);
-    m3Im = c53 * (t3Re + t4Re);
-    m4Re = -c54 * t4Im;
-    m4Im = c54 * t4Re;
-    m5Re = -c55 * t3Im;
-    m5Im = c55 * t3Re;
-
-    s3Re = m3Re - m4Re;
-    s3Im = m3Im - m4Im;
-    s5Re = m3Re + m5Re;
-    s5Im = m3Im + m5Im;
-    s1Re = dataRe[0] + m1Re;
-    s1Im = dataIm[0] + m1Im;
-    s2Re = s1Re + m2Re;
-    s2Im = s1Im + m2Im;
-    s4Re = s1Re - m2Re;
-    s4Im = s1Im - m2Im;
-
-    dataRe[1] = s2Re + s3Re;
-    dataIm[1] = s2Im + s3Im;
-    dataRe[2] = s4Re + s5Re;
-    dataIm[2] = s4Im + s5Im;
-    dataRe[3] = s4Re - s5Re;
-    dataIm[3] = s4Im - s5Im;
-    dataRe[4] = s2Re - s3Re;
-    dataIm[4] = s2Im - s3Im;
-  }   // End of function fft5().
-  */
-
-  /*
-  private void fft8() {
-    double data1Re[] = new double[4];
-    double data1Im[] = new double[4];
-    double data2Re[] = new double[4];
-    double data2Im[] = new double[4];
-    double tem;
-
-    // To improve the speed, use direct assaignment instead for loop here.
-    data1Re[0] = temRe[0];
-    data2Re[0] = temRe[1];
-    data1Re[1] = temRe[2];
-    data2Re[1] = temRe[3];
-    data1Re[2] = temRe[4];
-    data2Re[2] = temRe[5];
-    data1Re[3] = temRe[6];
-    data2Re[3] = temRe[7];
-
-    data1Im[0] = temIm[0];
-    data2Im[0] = temIm[1];
-    data1Im[1] = temIm[2];
-    data2Im[1] = temIm[3];
-    data1Im[2] = temIm[4];
-    data2Im[2] = temIm[5];
-    data1Im[3] = temIm[6];
-    data2Im[3] = temIm[7];
-
-    fft4(data1Re, data1Im);
-    fft4(data2Re, data2Im);
-
-    tem = OnetoSqrt2 * (data2Re[1] + data2Im[1]);
-    data2Im[1] = OnetoSqrt2 * (data2Im[1] - data2Re[1]);
-    data2Re[1] = tem;
-    tem = data2Im[2];
-    data2Im[2] = -data2Re[2];
-    data2Re[2] = tem;
-    tem = OnetoSqrt2 * (data2Im[3] - data2Re[3]);
-    data2Im[3] = -OnetoSqrt2 * (data2Re[3] + data2Im[3]);
-    data2Re[3] = tem;
-
-    temRe[0] = data1Re[0] + data2Re[0];
-    temRe[4] = data1Re[0] - data2Re[0];
-    temRe[1] = data1Re[1] + data2Re[1];
-    temRe[5] = data1Re[1] - data2Re[1];
-    temRe[2] = data1Re[2] + data2Re[2];
-    temRe[6] = data1Re[2] - data2Re[2];
-    temRe[3] = data1Re[3] + data2Re[3];
-    temRe[7] = data1Re[3] - data2Re[3];
-
-    temIm[0] = data1Im[0] + data2Im[0];
-    temIm[4] = data1Im[0] - data2Im[0];
-    temIm[1] = data1Im[1] + data2Im[1];
-    temIm[5] = data1Im[1] - data2Im[1];
-    temIm[2] = data1Im[2] + data2Im[2];
-    temIm[6] = data1Im[2] - data2Im[2];
-    temIm[3] = data1Im[3] + data2Im[3];
-    temIm[7] = data1Im[3] - data2Im[3];
-  }   // End of function fft8().
-  */
-
-  /*
-  private void fft10() {
-    double data1Re[] = new double[5];
-    double data1Im[] = new double[5];
-    double data2Re[] = new double[5];
-    double data2Im[] = new double[5];
-
-    // To improve the speed, use direct assaignment instead for loop here.
-    data1Re[0] = temRe[0];
-    data2Re[0] = temRe[5];
-    data1Re[1] = temRe[2];
-    data2Re[1] = temRe[7];
-    data1Re[2] = temRe[4];
-    data2Re[2] = temRe[9];
-    data1Re[3] = temRe[6];
-    data2Re[3] = temRe[1];
-    data1Re[4] = temRe[8];
-    data2Re[4] = temRe[3];
-
-    data1Im[0] = temIm[0];
-    data2Im[0] = temIm[5];
-    data1Im[1] = temIm[2];
-    data2Im[1] = temIm[7];
-    data1Im[2] = temIm[4];
-    data2Im[2] = temIm[9];
-    data1Im[3] = temIm[6];
-    data2Im[3] = temIm[1];
-    data1Im[4] = temIm[8];
-    data2Im[4] = temIm[3];
-
-    fft5(data1Re, data1Im);
-    fft5(data2Re, data2Im);
-
-    temRe[0] = data1Re[0] + data2Re[0];
-    temRe[5] = data1Re[0] - data2Re[0];
-    temRe[6] = data1Re[1] + data2Re[1];
-    temRe[1] = data1Re[1] - data2Re[1];
-    temRe[2] = data1Re[2] + data2Re[2];
-    temRe[7] = data1Re[2] - data2Re[2];
-    temRe[8] = data1Re[3] + data2Re[3];
-    temRe[3] = data1Re[3] - data2Re[3];
-    temRe[4] = data1Re[4] + data2Re[4];
-    temRe[9] = data1Re[4] - data2Re[4];
-
-    temIm[0] = data1Im[0] + data2Im[0];
-    temIm[5] = data1Im[0] - data2Im[0];
-    temIm[6] = data1Im[1] + data2Im[1];
-    temIm[1] = data1Im[1] - data2Im[1];
-    temIm[2] = data1Im[2] + data2Im[2];
-    temIm[7] = data1Im[2] - data2Im[2];
-    temIm[8] = data1Im[3] + data2Im[3];
-    temIm[3] = data1Im[3] - data2Im[3];
-    temIm[4] = data1Im[4] + data2Im[4];
-    temIm[9] = data1Im[4] - data2Im[4];
-  }   // End of function fft10().
-  */
-
-    /*
-  public double sqrt(double d) {
-    return Math.sqrt(d);
-  }
-  */
-
-    /*
-  private void fftPrime(int radix) {
-    // Initial WRe, WIm.
-    double W = 2 * (double) Math.PI / radix;
-    double cosW = (double) Math.cos(W);
-    double sinW = -(double) Math.sin(W);
-    double WRe[] = new double[radix];
-    double WIm[] = new double[radix];
-
-    WRe[0] = 1;
-    WIm[0] = 0;
-    WRe[1] = cosW;
-    WIm[1] = sinW;
-
-    for (int i = 2; i < radix; i++) {
-      WRe[i] = cosW * WRe[i - 1] - sinW * WIm[i - 1];
-      WIm[i] = sinW * WRe[i - 1] + cosW * WIm[i - 1];
-    }
-
-    // FFT of prime length data, using DFT, can be improved in the future.
-    double rere, reim, imre, imim;
-    int j, k;
-    int max = (radix + 1) / 2;
-
-    double tem1Re[] = new double[max];
-    double tem1Im[] = new double[max];
-    double tem2Re[] = new double[max];
-    double tem2Im[] = new double[max];
-
-    for (j = 1; j < max; j++) {
-      tem1Re[j] = temRe[j] + temRe[radix - j];
-      tem1Im[j] = temIm[j] - temIm[radix - j];
-      tem2Re[j] = temRe[j] - temRe[radix - j];
-      tem2Im[j] = temIm[j] + temIm[radix - j];
-    }
-
-    for (j = 1; j < max; j++) {
-      temRe[j] = temRe[0];
-      temIm[j] = temIm[0];
-      temRe[radix - j] = temRe[0];
-      temIm[radix - j] = temIm[0];
-      k = j;
-      for (int i = 1; i < max; i++) {
-        rere = WRe[k] * tem1Re[i];
-        imim = WIm[k] * tem1Im[i];
-        reim = WRe[k] * tem2Im[i];
-        imre = WIm[k] * tem2Re[i];
-
-        temRe[radix - j] += rere + imim;
-        temIm[radix - j] += reim - imre;
-        temRe[j] += rere - imim;
-        temIm[j] += reim + imre;
-
-        k = k + j;
-        if (k >= radix)
-          k = k - radix;
-      }
-    }
-    for (j = 1; j < max; j++) {
-      temRe[0] = temRe[0] + tem1Re[j];
-      temIm[0] = temIm[0] + tem2Im[j];
-    }
-  }   // End of function fftPrime().
-  */
-
-} // End of class FFT2d 
+} // End of class FFT1d