Recherche d’une base de vecteurs courts d’un réseau : lll

### 6.57.10 Recherche d’une base de vecteurs courts d’un réseau : `lll`

`lll` a comme argument une matrice inversible M à coefficients entiers.
`lll` renvoie (S,A,L,O) :

- S a comme lignes une base courte du reseau engendré par les lignes de M,
- A est la matrice de passage de la base courte à la base définie par les lignes de M (A*M=S),
- L est une matrice triangulaire inférieure dont les coefficients sont de module plus petits que 1/2,
- O est une matrice dont les lignes sont orthogonales et on a L*O=S.

Si en dimension 2, un vecteur du réseau a comme coordonnées [a,b] dans la base définie par M et a comme coordonnées [a1,b1] dans la base courte définie par S c’est à dire si [a,b]*M=[a1,b1]*S, alors :
[a,b]=[a1,b1]*A
[a1,b1]*S=[a1,b1]*A*M=[a,b]*M et
[a,b]*M=[a,b]*A−1*S=[a1,b1]*S
On tape :

`(S,A,L,O):=lll([[2,1],[1,2]])`

On obtient :

`[[-1,1],[2,1]],[[-1,1],[1,0]],[[1,0],[1/-2,1]],[[-1,1],[3/2,3/2]]`

Donc :
`S=[[-1,1],[2,1]]`
`A=[[-1,1],[1,0]]`
`L=[[1,0],[1/-2,1]]`
`O=[[-1,1],[3/2,3/2]]`
On a comme ancienne base : `v1=[2,1], v2=[1,2]` et
comme base courte : `w1=[-1,1], w2=[2,1]`.
Puisque `w1=-v1+v2` et `w2=v1` on a
`A:=[[-1,1],[1,0]]`, `A*M==S` et `L*O==S`.
On tape :

`(S,A,L,O):=lll([[3,2,1],[1,2,3],[2,3,1]])`

On obtient :

`S=[[-1,1,0],[-1,-1,2],[3,2,1]]`
`A= [[-1,0,1],[0,1,-1],[1,0,0]]`
`L= [[1,0,0],[0,1,0],[(-1)/2,(-1)/2,1]]`
`O= [[-1,1,0],[-1,-1,2],[2,2,2]]`

si on tape :
`M:=[[3,2,1],[1,2,3],[2,3,1]]`
On a :
`A*M==S` et `L*O==S`