add tests

reduce number of prepare_coarsening_and_refinement() calls

I noticed that we call prepare_coarsening_and_refinement() many times
when using a p::d::Triangulation. Many of these are certainly
unnecessary:

1. distributed tria for mesh_reconstruction_after_repartitioning. This
is used to remove all refinement and smoothing will be called inside the
execute...() call below. No need to call our more expensive version.

2. serial execute_coarsening_and_refinement() should not call the
derived version, which in turn calls the serial version.

For the test tests/distributed_grids/refine_periodic_01:
Before: 154 sequential, 154 parallel
After: 126 sequential, 53 parallel

fixup

Merge pull request #12004 from bangerth/15-4

Use an easier-to-read do...while loop.

Merge pull request #11999 from masterleinad/avoid_polymorphic_use_arborx_access_traits

Avoid usage of the ArborX access traits in polymorphic contexts

Merge pull request #12002 from tamiko/small_cleanup

FindARBORX: Remove library variable

Merge pull request #12003 from lethe-cfd/cylinder_with_subdivision

Add a subdivided_cylinder grid generator and test

Merge pull request #11981 from marcfehling/distributed-signal-2

Added `p:d:TemporarilyMatchRefineFlags`.

Merge pull request #11991 from bergbauer/boomer_settings

Add settings to BoomerAMG

Add changelog entry

Apply first round of comments

Regular cylinder uses subdivided_cylinder

Add image for subdivided cylinder

Use an easier-to-read do...while loop.

While there, also rename a variable again.

Merge pull request #11997 from bangerth/15-3

Rename a variable.

Merge pull request #12000 from bangerth/15-6

Remove an unnecessary destructor in step-15

Fixed documentation

Added `p:d:TemporarilyMatchRefineFlags`.

Add a subdivided_cylinder grid generator and test

Also make the base class members protected and improve documentation

Merge pull request #11993 from agrayver/define_vtk_types

Add query methods for vtk cell types in ReferenceCell

FindARBORX: Remove library variable

ArborX is a header only library, so we don't need to specify an empty
string here :-)

Merge pull request #11992 from peterrum/fesystem_delete_default_constructor

Delete default constructor FESystem

Merge pull request #11988 from marcfehling/fes-size

Remove assertion from `DoFHandler::get_fe_collection()`.

Add query methods for vtk cell types in ReferenceCell

Remove an unnecessary destructor.

Merge pull request #11987 from bangerth/unify

Unify the spelling of a section name in the tutorial programs.

Merge pull request #11954 from bangerth/const

Make a variable 'const'.

Avoid usage of the ArborX access traits in polymorphic contexts

Merge pull request #11994 from bangerth/p1

Rename a changelog file.

Add settings to BoomerAMG.

Merge pull request #11985 from bangerth/15-1

Minor updates to step-15.

Rename a variable.

While there, also replace a '1/' by '1./'.

Merge pull request #11986 from bangerth/15-2

Remove unnecessary header includes.

Rename a changelog file.

Delete default constructor FESystem

Merge pull request #11983 from peterrum/tria_policy_load_fix

Reset policy during Triangulation::load()

Remove assertion from `DoFHandler::get_fe_collection()`.

Make a variable 'const'.

Unify the spelling of a section name in the tutorial programs.

We use 'Possibilities for extensions' in about 40 existing tutorial programs. Use the
same heading in about a dozen others.

Remove unnecessary header includes.

Minor updates to step-15.

Merge pull request #11969 from marcfehling/signal-post-p4est-refinement

New Triangulation signal `post_p4est_refinement`.

Merge pull request #11984 from kronbichler/avoid_quadratic_complexity

Convert a few more cell loops into range-based for loops

Avoid quadratic complexity in coarse grid cells.

Reset policy during Triangulation::load()

Merge pull request #11980 from marcfehling/shared-signal

Fix hp-coarsening on p:s:Triangulation.

Merge pull request #11978 from masterleinad/fix_typo_grid_tools_collect_periodic_faces

Fix typo in GridTools::collect_periodic_faces

Merge pull request #11979 from drwells/improve-mpi-checks-3

Add some more AssertThrowMPIs.

Merge pull request #11976 from peterrum/parse_input_from_json

Wrap boost error message in ParameterHandler::parse_input_from_json()

Fix hp::Refinement::choose_p_over_h() for hp-coarsening on p:s:Triangulation.

Fix hp-coarsening on p:s:Triangulation.

Fix typo in GridTools::collect_periodic_faces

Merge pull request #11966 from marcfehling/future-children

Moved `dominated_future_fe_on_children` from class member to internal namespace.

Add some more AssertThrowMPIs.

Merge pull request #11977 from peterrum/FineDoFHandlerView

Small changes in FineDoFHandlerView

Small changes in FineDoFHandlerView

Merge pull request #11975 from peterrum/particles_keyword

Work on particles keyword

Wrap boost error message in ParameterHandler::parse_input_from_json

Merge pull request #11973 from peterrum/gc_affine_constraints

Remove AffineConstraint from MGTwoLevelTransfer

Work on particles keywork

Merge pull request #11963 from Rombur/arborx_update

Add nearest predicate to ArborX wrapper

Merge pull request #11974 from jppelteret/references_02

Fix another entry in references.bib

Fix another entry in references.bib

Merge pull request #11972 from agrayver/docfix

Update doc

Merge pull request #11967 from marcfehling/dof-cleanup

Cleanup doc in DoFHandler.

Remove AffineConstraint from MGTwoLevelTransfer

Merge pull request #11958 from peterrum/compute_matrix_petrsc

MatrixFreeTools::compute_matrix() for PETScWrappers::MPI::SparseMatrix

Merge pull request #11970 from jppelteret/references_01

Fix references.bib

Update doc

Fix references.bib

Merge pull request #11968 from peterrum/gc_replace_ca_distributed

Replace AffineConstraints::distribute() in MGTwoLevelTransfer

New Triangulation signal `post_p4est_refinement`.

Moved `dominated_future_fe_on_children` from class member to internal namespace.

Update changelog

Refactor ArborX access traits and add nearest neighbor predicate

Enable ArborX documentation in Doxygen

Miscellaneous cleanup in DoFHandler.

Replace AffineConstraints::distribute() in MGTwoLevelTransfer

Merge pull request #11961 from marcfehling/divide-parallel-tests

Divide parallel tests `limit_p_level_difference` between Triangulation types.

Merge pull request #11962 from marcfehling/doc-triabase

Minor fix in doc for `p:d:TriaBase`.

Merge pull request #11888 from marcfehling/signal-pre-transfer

Refactored order of data transfer in p:d::Tria.

MatrixFreeTools::compute_matrix() for PETScWrappers::MPI::SparseMatrix

Merge pull request #11959 from peterrum/petsc_vector_Subscriptor

Derive PETScWrappers::PreconditionBase from Subscriptor

Merge pull request #11960 from marcfehling/restore-subdomain

Minor changes to `TemporarilyRestoreSubdomainIds`.

Minor fix in doc for `p:d:TriaBase`.

Divide parallel tests `limit_p_level_difference` between Triangulation types.

Minor changes to `TemporarilyRestoreSubdomainIds`.

Derive PETScWrappers::PreconditionBase from Subscriptor

Merge pull request #11943 from marcfehling/future-coarsen

Treat cells to be h-coarsened as their parent in `hp::Refinement::limit_p_level_difference()`.

Merge pull request #11948 from marcfehling/copy-tria-2

p:d:T:copy_triangulation() for refined meshes. Second attempt.

Merge pull request #11951 from peterrum/mf_asser_compatible

MF::check_vector_compatibility(): improve assert message

Merge pull request #11952 from mschreter/FEEvaluation_1d_additions

FEEvaluation with dim==n_components==1: Add additional support of submit_gradient and get_divergence

Merge pull request #11940 from bergbauer/bcast

Add bcast function

MF::check_vector_compatibility(): improve asser message

Treat cells to be h-coarsened as their parent in `hp::Refinement::limit_p_level_difference()`.

Copy triangulation in MGTransferGlobalCoarsening.

p:d:T:copy_triangulation() for refined meshes.

New p4est connectivity copy functions.

Connect parallel_forest to connectivity.