Allow manual repartitioning in distributed tria

A new flag no_automatic_repartitioning in
parallel::distributed::Triangulation will disable the automatic
repartitioning when calling execute_coarsening_and_refinement() (or
things like refine_global(), ...), resulting in all cells staying on the
processor they were before.

A function repartition() will execute the repartitioning resulting in
the same as the old behavior. Splitting the process of refining and
partitioning into separate functions allows for advanced techniques when
handling several meshes at once.

Added tests that check that attaching and transfering data is working
correctly.

Resolves #673.

Merge pull request #653 from tjhei/replace_compressed_sp

- rename CompressedSimpleSparsityPattern to DynamicSparsityPattern
- deprecate all Compressed*SparsityPattern classes
- same for BlockCompressed*SparsityPattern
- update examples
- replace non-dynamic sparsity creation in step-7, 8, 9, 13, 14, 16, 23, 24, 25, 28, 29, 35

changelog, typo

Merge pull request #679 from tjhei/fix_doxygen_example

fix doxygen example

fix doxygen example

Recent changes removed GrowingVectorMemory arguments, but this code
examples hasn't been updated.

address comments

- rename doxygen file
- documentation fixes
- rename csp->dsp

Merge pull request #664 from alrashedf/add_clear_current_row

Added clear_current_row() to TableHandler in case the current time step is rejected.

Rework Compressed*SparsityPattern

- rename CompressedSimpleSparsityPattern to DynamicSparsityPattern
- deprecate all Compressed*SparsityPattern classes
- same for BlockCompressed*SparsityPattern
- update examples
- replace non-dynamic sparsity creation in step-7, 8, 9, 13, 14, 16, 23,
24, 25, 28, 29, 35

Motivation for removing the other compressed objects:
Number of degrees of freedom: 274625
FE_Q<3>(4)
CompressedSimple vmpeak:  749024 rss:  530804 make: 5.99s copy: 3.58s
Compressed       vmpeak:  744880 rss:  526852 make: 8.59s copy: 3.64s
CompressedSet    vmpeak: 3184880 rss: 2966776 make: 92s   copy: 18s

Or in Martin's words:
I remember having looked into compute times for the
DoFTools::make_sparsity_pattern in detail some five years ago and all
benchmarks showed CompressedSimpleSparsityPattern as the fastest of the
three. The internal data structure in CSimpleSP is std::vector, thus
simpler than plain CSP where there is an additional array of length 8
with 'fresh' entries about to be submitted but otherwise very similar.
std::set as used in CSetSP does way too many memory allocations and is
most likely slower than inserting into a sorted vector for almost all
imaginable loads with up to a few hundred entries. In particular for how
we mostly use sparsity patterns where each row gets touched as many
times as we have adjacent elements to that DoF.

Last but not least, CSimpleSP is the only one with the appropriate
infrastructure for parallel distributed computations where rows use an
additional IndexSet argument.

Merge pull request #667 from bangerth/augment-error-messages

Augment all error messages in the numerics/ directory

Address Timo's comments from review. Also rename namespace DataOutExceptions to Exceptions::DataOut.

Unify exceptions throughout the DataOut* classes.

Adjust error messages in the VectorTools namespace.

Adjust error messages in the TimeDependent class and friends.

Adjust error messages in the SolutionTransfer class.

Adjust error messages in the PointValueHistory class.

Adjust error messages in the error estimator class.

Adjust error messages in the Histogram class.

Improve error messages in DerivativeApproximation.

Go through all error messages for the data_out_* assertions.

Merge pull request #669 from kronbichler/master

Fix warning by removing unused code

Fix warning by removing unused code

Merge pull request #668 from tamiko/fix_trilinos_tpl_includes

CMake: Bugfix: Make the requirement for Trilinos_TPL_INCLUDE_DIRS optional

CMake: Bugfix: Make the requirement for Trilinos_TPL_INCLUDE_DIRS optional

Merge pull request #665 from tamiko/fix_trilinos_tpl_includes

CMake: Bugfix: Use Trilinos third party header locations

Merge pull request #666 from bangerth/add-assertion

Add an assertion to GridGenerator::create_union_triangulation().

Merge pull request #662 from kronbichler/master

Fix call to compress in reinit of Trilinos sparse matrix

Add an assertion to GridGenerator::create_union_triangulation().

CMake: Bugfix: Use Trilinos third party header locations

Also append Trilinos_TPL_INCLUDE_DIRS to TRILINOS_INCLUDE_DIRS

Added clear_current_row() to TableHandler in case the current time step is rejected.

Merge pull request #663 from bangerth/add-gridgenerator-create_triangulation_without_cells

Add GridGenerator::create_triangulation_with_removed_cells().

Augment a changelog entry to say where the user can find this class.

Add GridGenerator::create_triangulation_with_removed_cells().

Fix description of what the test does.

Make sure to call compress() in test

Fix call to compress in reinit of Trilinos sparse matrix

Merge pull request #654 from bangerth/doc-updates-6

Doc updates 6

Link to the discussion of the 'goto' in step-26.

Document the use and reasoning of goto in step-26.

Merge pull request #644 from bangerth/explain-operator-or

Explain the use of operator| for the update_* flags.

Merge pull request #658 from bangerth/remove-exceptions-without-arguments-5

Improve what an exception says.

Improve what an exception says.

This happens to be a case one of my students ran into today. Again for #610.

Merge pull request #214 from Rombur/muelu

Add MueLu preconditioner using MueLu::MLParameterListInterpreter.

Merge pull request #616 from bangerth/remove-deprecated-functions-14

Remove deprecated functions 14

Merge pull request #656 from tcclevenger/fix_wiki_links

Fixed Wiki links in README

Fixed Wiki links in README

Reindent.

Adjust test output.

Apparently the previous couple of commits also fixed a test that previously
produced output that I cannot explain and that now looks completely reasonable.

Follow Martin K's advice on what the argument should be.

Document changes in semantics to apply_boundary_values.

Document changes to TrilinosWrappers::SparseMatrix::clear_row().

While there, also remove the second, nonsensical call to compress().

Clone the _04 test and also check const_iterators.

Ensure that we can run iterators over Trilinos matrices that are not stored locally.

Update comments.

In particular, avoid unclear use of language for end() iterators, and
avoid references to the STL that only old-timers still
understand. Also talk about the semantics in the parallel context.

Update comments.

In particular, avoid unclear use of language for end() iterators, and
avoid references to the STL that only old-timers still understand.

Merge pull request #652 from drwells/step-20-compressed-sparsity

Use `BlockCompressedSparsityPattern` in step-20.

Use `BlockCompressedSparsityPattern` in step-20.
Step-20 now introduces the block compressed sparsity pattern. This
should close issue 306.

Remove deprecated function TrilinosWrappers::SparseMatrix::compress() without argument.

Remove deprecated function BlockMatrixBase::compress() without argument.

Avoid calls to naked compress() without a VectorOperation argument.

Remove a test.

This test mixes add and write access to a Trilinos sparse matrix. This does not work reliably and is, I think, not an operation we want to support as it cannot be done efficiently.

Merge pull request #651 from bangerth/doc-fixes-11

Update documentation in a small way.

Update documentation in a small way.

Merge pull request #649 from bangerth/doc-fixes-10

Doc fixes 10

Provide a reference to step-14.

Significantly improve an error message.

Addresses #610.

Merge pull request #648 from QiaoLei-88/step33DocIssue

Step33 doc issue (#646)

Fix a typo.

correct type of output example from 'code' to 'verbatim'

fix mathbf and braces issues

Merge pull request #647 from QiaoLei-88/fixStep33Intro

fix formula error in intro and result parts of step-33 #646

fix bracket mismatch in result part of step-33

fix formula error in intro of step-33 #646

Merge pull request #640 from bangerth/further-exception-cleanups-2

More exception cleanups

One more exception conversion.

Avoid exceptions that take references to their arguments -- it's not clear that this would work reliably.

Merge pull request #645 from rosskynch/fix_642

Fix issue #642

Removed p=3 case as it takes far too long to run (issue #642). Test is still valid as the solution should be exact at p=2

Explain the use of operator| for the update_* flags.

Merge pull request #643 from tjhei/fe_field_fct_exc

Use and document VectorTools::ExcPointNotAvailableHere

Use and document VectorTools::ExcPointNotAvailableHere

ExcPointNotAvailableHere is duplicated in VectorTools and
FEFieldFunction and is awkward to use in the latter because of the
template arguments.

- provide textual description of Exception
- deprecate the version in FEFieldFunction
- update documentation
- update test

Merge pull request #639 from bangerth/clarify-step-8

Clarify a statement in the documentation of step-8.

Clarify a statement in the documentation of step-8.

Provide a changes.h entry.

Minor code cleanup.

More improvements on exceptions with no message.

Merge pull request #631 from davydden/tensor

Extra functionality of Tensor class

allow contraction of tensors of different base type

Merge pull request #634 from bangerth/revert-previous-commit

Revert commit e86e602ae14.

Revert commit e86e602ae14.

This undoes the changes of commit  13796ae50a7ac24 (through issue #621) that don't compile of their own.

Merge pull request #632 from davydden/error_estimator

templating ParallelData in error_estimator

Merge pull request #633 from bangerth/accelerate-indent

Accelerate indent

Indent files that had been forgotten by the indentation script.

Accelerate indentation of all files from 7 to 1.1 seconds.

patched error_estimator

Merge pull request #630 from bangerth/fix-symmetric-tensor-product-type

Add ProductType description also for SymmetricTensor. Address issue #600

Add ProductType description also for SymmetricTensor.

Merge pull request #625 from bangerth/further-exception-cleanups

Further additions of error texts for exceptions.

Improve error message according to Martin K's suggestions.

Merge pull request #629 from kronbichler/master

Work around bug in clang-3.6 with AVX.