supplement.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <math.h>
   4
   5
   6 void printBinary(unsigned long number, int T) {
   7
   8   int i;
   9
  10   for(i=0; i<T; i++)
  11     printf("%d", (int)(number/pow(2,i))%2);
  12   printf("\n");
  13
  14 }
  15
  16 void supplement(long stabStateIndices[], int T, double fractionSupplement)
  17 {
  18
  19   int K = round(log(T)/log(2)); // T = 2^K
  20
  21   //printf("K=%d\n", K);
  22
  23   int treeDepth, levelMaskDepth, maskIndex;
  24
  25   unsigned long levelMask;
  26
  27   unsigned long long maskList[K];
  28
  29   unsigned long given = (unsigned long)stabStateIndices[0]; // the given bitstring
  30
  31   unsigned long bitstring;
  32
  33   int bitstringCounter = 1;  // bitstringCounter starts at 1 since 0 is the given bitstring
  34   int bitstringCounterMax = floor(fractionSupplement*T);
  35
  36   int i;
  37
  38   if(bitstringCounter > bitstringCounterMax) return;
  39
  40   // first added bitstring is alpha ... alpha for alpha = 01
  41   bitstring = 1;
  42   for(i=1; i<T/2; i++) {
  43     bitstring *= 4;
  44     bitstring += 1;
  45   }
  46   //printf("%lu\n", bitstring);
  47   stabStateIndices[bitstringCounter] = given^(bitstring);
  48   bitstringCounter++;
  49   if(bitstringCounter > bitstringCounterMax) return;
  50
  51   // second added bitstring is beta ... beta for beta = 10
  52   bitstring = 2;
  53   for(i=1; i<T/2; i++) {
  54     bitstring *= 4;
  55     bitstring += 2;
  56   }
  57   //printf("%lu\n", bitstring);
  58   stabStateIndices[bitstringCounter] = given^bitstring;
  59   bitstringCounter++;
  60   if(bitstringCounter > bitstringCounterMax) return;
  61
  62   maskList[0] = round(pow(2,pow(2,K)))-1;
  63
  64   for(treeDepth=1; treeDepth<=K-1; treeDepth++) {
  65
  66     levelMask = round(pow(2,pow(2,K-treeDepth))-1);
  67     // repeat this unit-cell mask to the other bits on levelMask
  68     for(levelMaskDepth=2; levelMaskDepth<=round(pow(2,treeDepth-1)); levelMaskDepth++) {
  69       levelMask += round(pow(2,pow(2,K-treeDepth+1)))*levelMask;
  70     }
  71
  72     //printf("levelMask=");
  73     //printBinary(levelMask, T);
  74
  75     bitstring = stabStateIndices[1] ^ levelMask;
  76
  77     for(maskIndex=0; maskIndex < (int)(pow(2,treeDepth)); maskIndex++) {
  78       stabStateIndices[bitstringCounter] = bitstring;
  79       for(i=0; i<treeDepth; i++){
  80         // if ith binary digit of maskIndex is 1 then XOR with ith string in maskList
  81         stabStateIndices[bitstringCounter] ^= ((int)(maskIndex/(pow(2,i)))%2)*maskList[i];
  82       }
  83       //printf("new bitstring=");
  84       //printBinary(stabStateIndices[bitstringCounter], T);
  85       bitstringCounter++;
  86       if(bitstringCounter > bitstringCounterMax) return;
  87     }
  88
  89     maskList[treeDepth] = levelMask;
  90
  91   }
  92
  93 }
  94
  95
  96 int main(int argc, char *argv[])
  97 {
  98
  99   int T = (int)pow(2,4);
 100   long* stabStateIndices;
 101
 102   stabStateIndices = calloc(T+1,sizeof(long));
 103
 104   stabStateIndices[0] = (int)(pow(2,T))-1;
 105
 106   supplement(&stabStateIndices[0], T, 1.0);
 107
 108   int i;
 109   for(i=0; i<T+1; i++)
 110     printBinary(stabStateIndices[i], T);
 111   printf("\n");
 112
 113   return 0;
 114
 115 }