Provide test for higher order VTU output

Merge pull request #6900 from drwells/update-step-9

Update step 9

Merge pull request #7022 from Rombur/import

Fix bug in import in LinearAlgebra::distributed::Vector

Merge pull request #7015 from agrayver/high_order_vtu

Add support for high-order VTU output

step-9: Modify the refinement cycle and linear solver.

1. The different refinement strategy seems to work better with the higher degree
   finite element.
2. Bicgstab has trouble converging (and does not converge in the max norm) for
   finer grids. GMRES is more consistent for this problem.
3. I added some extra console output to show the residual (which does not always
   converge with Bicgstab) and the number of DoFs.

step-9: Label terms in the weak form.

step-9: Redo the graphical output.

step-9: Declare the class after the data.

This fixes compilation.

step-9: Use a higher degree finite element.

This improves the resolution of the solution without requiring millions of
DoFs. I also added more output patches.

step-9: Overhaul the handling of Workstream objects.

1. Use AffineConstraints::distribute_local_to_global: This was already
   introduced in step-6.
2. Move some objects into AssemblyScratchData instead of recreating them on the
   stack during function calls.
3. Move some objects into EstimateScratchData (same reasons as above).

step-9: Make the implementation match the documentation.

There was a disconnect between what was described in the introduction and the
actual class implementation.

step-9: do some simple modernizations.

1. Use AffineConstraints<double>, not ConstraintMatrix.
2. Use lambdas instead of std::functions.
3. Use auto in a few places instead of very long type names.
4. Use range-based for loops.

step-9: Improve the documentation and typography.

1. Remove an inaccurate remark on SUPG: The gradient of test functions scales
   like 1/h, so scaling it by h makes the term O(1), not O(h).
2. General improvements: Reword some sentences and fix some typos.
3. Remark on the choice of diffusion coefficient.
4. Notate floating point numbers as, e.g., '0.'.
5. Clarify text on TensorFunction. AFAIK this class never returned anything but
   Tensors so this documentation was incorrect.
6. Use face_n instead of face or face_no to indicate the face number.
7. Move the Tensor projected_gradient closer to where it is actually used and
   remove a remark about allocating it.
8. Mark an unchanged Tensor (gradient) as const.
9. Prefer p.norm() to std::sqrt(p.norm_square()).
10. Add 'using namespace dealii;' to improve the doxygen result. Since we strip
   all preceding dealii namespace qualifiers this prevents doxygen from writing

       ::MultithreadInfo::set_thread_limit();

   which looks odd.
11. Clarify that Assert aborts (it does not terminate).

step-9: Remove some unneeded code.

1. The default constructor destroys the DoFHandler correctly already, so we can
   get rid of the explicit declaration.
2. Remove explicit value_list overrides: Modern compilers are good enough at
   devirtualizing that this optimization is no longer necessary.
3. Remove some empty constructors.

Merge pull request #7017 from davydden/bugfix/cell_categorization_mg

fix cell_vectorization_category with MG

Add changelog entry

Fix a bug in distributed::Vector::import

The import function would fail if the ReadWriteVector would only contains
ghosted values

minor fix of matrix-free cell categorization on MG levels

Merge pull request #7019 from masterleinad/common_type_comparison

Use common type in AssertIndexRange for the comparison

Merge pull request #7016 from masterleinad/fix_restrictions_warnings_tests

Fix restrictions and warnings for some tests

Merge pull request #7018 from masterleinad/higher_order_cell_docu

Fix doxygen documentation for DataOutBase::VtkFlags::write_higher_order_cells

Use common type in AssertIndexRange for the comparison

Fix doxygen documentation for DataOutBase::VtkFlags::write_higher_order_cells

Merge pull request #7004 from bangerth/doc-update

Document new VTK extensions and restrictions.

Fix restrictions and warnings for some tests

Add VTU support

Merge pull request #6959 from bangerth/count-lines

Add a script that counts lines of code.

Merge pull request #7011 from masterleinad/tria_docu

Improve documentation of Triangulation

Improve documentation of Triangulation

Merge pull request #7010 from jppelteret/ad-drivers-fixups

More fixes to AD drivers classes

Merge pull request #7006 from kronbichler/vtk_higher_order_out

Add vtk output of curved mesh

More fixes to AD drivers classes

Fixes #6990

Document new VTK extensions and restrictions.

Return to the current branch, rather than master.

Add vtk output of curved mesh.

Merge pull request #7003 from masterleinad/restrict_bessel1

Restrict wave_number in constructor of Bessel1 to nonnegative values

Restrict wave_number in constructor of Bessel1 to nonnegative values

Merge pull request #6998 from masterleinad/improve_deprecation

Improve deprecation messages

Merge pull request #6968 from masterleinad/trilinos_wrappers_sparsity

Save the locally owned rows in TrilinosWrappers::SparsityPattern

Merge pull request #7000 from kronbichler/fix_high_order_vtk

Mark some variables as const in the high order VTK output

Mark some variables as const in the high order VTK output.

Merge pull request #6994 from agrayver/high_order_vtk

Add support for high-order VTK output

Merge pull request #6997 from masterleinad/fix_various_warnings_cdash

Fix various warnings

Improve deprecation messages

Fix various warnings

Merge pull request #6983 from marcfehling/variable-serialization

Implement variable size serialization.

Merge pull request #6996 from drwells/remove-jn

Use a C++17 function instead of jn.

Use a C++17 function instead of jn.

This is not guaranteed to be in the math library, but it is in C++17 (or in
boost).

Merge pull request #6328 from jppelteret/subscriptor_01

Make Subscriptor thread-safe & add general list_subscribers() function.

Rename function

Add a test for Bessel function values.

This verifies that the upcoming change produces the same results as the present
implementation.

Add a default value for component in Bessel1::value.

Fix position of a lock guard

Add a changelog entry for modifications to Subscriptor class.

Merge pull request #6924 from drwells/add-shells

Add shells

Merge pull request #6995 from marcfehling/cleanup-6920

Cleanup 'attach_data_02.output'.

Merge pull request #6957 from bangerth/doc-update

Update the documentation of GridTools::extract_used_vertices().

Merge pull request #6988 from tjhei/add-test-step-56

add test for examples/step-56

Merge pull request #6985 from agrayver/deprecate_pbvcc

Deprecate project_boundary_values_curl_conforming

Merge pull request #6986 from masterleinad/replace_petsc_parallel_headers

Rename petsc_parallel_* headers to petsc_*

Update tests

Address comments

Add changelog

Add support for high-order VTK output

Merge pull request #6861 from kronbichler/fix_evaluation_bug_1d

Fix bug in FEFaceEvaluation in 1D

Add changelogs.

Add test cases.

Enable 1D case in inverse mass matrix operator.

Fix bug in FEFaceEvaluation in 1D.

Cleanup 'attach_data_02.output'.

Implements variable size serialization.

Merge pull request #6967 from luca-heltai/boost-bounding-box

Boost bounding box

Add GridGenerator::concentric_hyper_shells.

This function generates a grid comprised of (as the name states) concentric
hyper shells, where the shells are (controlled by the skewness parameter)
clustered near the inner boundary.

Permit merging empty triangulations.

This is useful when we build triangulations by repeatedly merging triangulations
in a loop.

add header

indent

add test for examples/step-56

Merge pull request #6989 from tjhei/fix_geod_reference_step_18

Fix reference to step-18 in documentation

Fix reference to step-18 in documentation

Merge pull request #6987 from masterleinad/fix_warning_mpi_attach_data_02

Avoid warning in mpi/attach_data_02

Merge pull request #6960 from marcfehling/cleanup-6939

Prevent warnings introduced in #6936.

Avoid warning in mpi/attach_data_02

Fix most problems found by ShellCheck.

Rename petsc_parallel_* headers to petsc_*

Add change note

Deprecate project_boundary_values_curl_conforming

Merge pull request #5499 from jppelteret/ad-drivers

Implement driver interface for internally supported AD libraries.

Optimise and extend some of the functions in the AD drivers classes.

Update configuration to detect new ADOL-C "feature" :-/

Implement driver classes for internally supported AD libraries.

Merge pull request #6971 from GivAlz/Distr_documentation

Improved description compute point locations

Merge pull request #6955 from masterleinad/unused_variable_solution_transfer_unpack_callback

Avoid warning regarding unused variable in SolutionTransfer::unpack_callback

Merge pull request #6974 from masterleinad/indent_example-step-15

example/step-15: Update indenting and modernize

Merge pull request #6973 from tamiko/fix_cmake

CMake: Do not check for the geometry component in FindBOOST.cmake

example/step-15: Update indenting and modernize

CMake: Do not check for the geometry component in FindBOOST.cmake

Boost.Geometry is a header-only component of Boost. It is
unconditionally installed.

CMake does not support to configure with the "geometry" component
because it cannot pick up a corresponding library (is true at least for
versions 3.9, 3.10, 3.11, 3.12).

Thus, remove the geometry component from the find(Boost ...) call.

Closes #6969

Improved description compute point locations

Introduce TrilinosWrappers::SparsityPattern::row_is_stored_locally

Merge pull request #6920 from marcfehling/variable-transfer

Support for transfer of variable size data.

Merge pull request #6944 from luca-heltai/add-constructor-function-parser

Add new constructor to function parser