Implement parallel MGTransferPrebuilt for parallel::distributed::Vector

This commit includes a refactoring of MGTransferPrebuilt into a base class
MGLevelGlobalTransfer that contains the copy operation between the multigrid
hierarchy and the global degrees of freedom, including a specialization for
parallel::distributed::Vector that takes care of the particular behavior in
this vector type. It also allows us to use optimized access in terms of local
MPI indices.

Merge pull request #2037 from bangerth/hook-in-code-gallery-3

Hook in code gallery 3

Build and track a page that lists all code gallery programs.

Deal with ```...``` markdown commands.

doxygen doesn't appear to understand them, so replace them by the
doxygen equivalent.

Sort markdown files first.

This allows bringing any readme.md or similar files to the top.

Shorten text.

Skip header lines only for tutorial programs.

This leaves copyright notices and author information visible for
code gallery programs.

More accurately describe dependencies.

Copy annotated versions of .md and .cc files into the page.

Also provide links to them at the top.

Do not create the heading in program2doxygen.

Instead create it where we call it.

Merge pull request #2034 from jppelteret/adjust_lin_ops_tests

Minor adjustments to some linear operator tests

Create a gallery of pictures at the top of the page.

Merge pull request #2036 from guidokanschat/arpack_warning

Change the exception type to avoid the compiler warning

Change the exception type to avoid the compiler warning

Merge pull request #2035 from davydden/slepc_rework_fix

add missing DEAL_II_WITH_SLEPC in petsc_solver.h

add missing DEAL_II_WITH_SLEPC in petsc_solver.h

Properly track dependencies, and install copies of the code gallery.

Extend the stub to generate a page for each code gallery.

Provide the basic building blocks to hook in the code gallery.

In particular, track dependencies and set up a stub for generating doxygen input.

Renamed test to help "categorise" it correctly.

Fixed some tests.

linear_operator_08 failed when deal.II is not built with UMFPACK.
There's now a switch for that.

Merge pull request #1804 from davydden/slepc_rework

Allow usage of PETSc solvers/preconditioners in SLEPc spectral transformation

Merge pull request #2028 from bangerth/hook-in-code-gallery-2

Generate the legend for the tutorial connection graph automatically.

Merge pull request #2031 from kronbichler/cleanup_tests

Only run tests if MPI (and p4est for mg_transfer) is available.

further initialise()->initialize() and alike

make sure that inside solve() PETSc preconditioner has a matrix set

Merge pull request #2029 from tamiko/bugfix

Populate Tvmult and Tvmult_add of an inverse_operator correctly

Only run tests if MPI (and p4est for mg_transfer) is available.

Merge pull request #2030 from davydden/step54_input

step-54: move input vtk to a separate folder to avoid its removal by …

step-54: move input vtk to a separate folder to avoid its removal by make distclean

break indenting to make astyle happy

add a changes.h entry

Add a regression test

Merge pull request #2001 from tjhei/mg_remove_deprecated

remove deprecated stuff in MGConstrainedDoFs

Bugfix: Populate Tvmult and Tvmult_add of an inverse_operator correctly

Fix a typo in linear_operator.h: The transpose operation function-object
Tvmult was accidentally overwritten by Tvmult_add (and the latter left
uninitialized).

Merge pull request #2026 from kronbichler/vector_parallel_layout

Vectorize one loop

Add instantiations

Also generate the legend for the tutorial connection graph automatically.

This allows us to show the actual symbols for each kind, rather than having to
describe them in words.

De-emphasize connections to the code gallery.

Merge pull request #2025 from kronbichler/minor_multigrid_cleanup

Minor multigrid cleanup

Merge pull request #2027 from kronbichler/change_minimum_parallel_grainsize

Change minimum parallel grainsize of vector to power of 2

Change minimum parallel grainsize of vector to power of 2

Vectorize one loop

Correct header name

Re-enable deallog output in multigrid tutorials.

Merge pull request #2024 from drwells/update-relaxationtype-example

Update the documentation of RelaxationType.

Update the documentation of RelaxationType.

This commit consistently labels classes that satisfy this concept and
clarifies the description of the concept.

Merge pull request #2022 from bangerth/fix-markup

Fix markup of references.

Fix markup of references.

doxygen interpreted our bibtex-references as C++ code which led
to funny HTML markup. Fortunately, there is a way to tell
doxygen to interpret the code block as just some piece of text
it will not understand regardless of how hard it tries.

rename initialise() to initialize() and remove an empty line

slepc: add an entry in changes.h

SLEPcWrappers: adjust documentation

extend SLEPc unit test to check different preconditioners in KrylovSchur solver

allow creation of PETSc preconditioners without a matrix (Jacobi/BoomerAMG)

impliment missing set_initial_vector() for SLEPc solvers

SLEPc unit test which uses PETSc preconditioner and solver inside SLEPc

rework SLEPc solver classes

(i) initialise underlying SLEPc objects in constructors. This allows to...
(ii) apply all the solver settings immediately without using a cache for parameters

rework SLEPc spectral transformation

(i) create unerlying SLEPc object in constructor; require MPI_Comm.
(ii) add a function to set PETSc solver

allow initialisation of PETSc solvers with preconditioners; make SLEPc::Transformation a friend

allow creation of PETSc preconditioners without a matrix

Merge pull request #2021 from bangerth/document-mpi-terms

Document some common MPI terms and link to them.

Document some common MPI terms and link to them.

Merge pull request #1962 from tamiko/constraint

Constraints for LinearOperators

rename test

Update documentation

...

address comments

Add a news/changes.h entry

Fix some doxygen issues

Write a glossary entry on how to use the new facility

Update test and rename to constraint_linear_operator_01

Refactor into constraint_linear_operator header file

This commit refactors everything into its own header file and addresses a
number of issues:
 - solve (Ct * A C + Id_c) x = Ct (b - Ak)
 - make code compile and refactor implementation
 - rewrite documentation

add relates ConstraintMatrix

vmult_add and Tvmult_add

documentation

constraint linear operators

Merge pull request #2005 from tjhei/operator_and_named_data

remove NamedData and deprecated algorithms::Operator

Merge pull request #2020 from asartori86/fix_doc_constraints

fixed doc in ConstraintMatrix detailed description

fixed doc

Merge pull request #2019 from bangerth/remove-outdated-references

Remove references to the pre-historic parallel::distributed::DoFHandler.

Remove references to the pre-historic parallel::distributed::DoFHandler.

Also augment the documentation of one function.

Merge pull request #2016 from bangerth/update-step-17

Update the introduction of step-17.

Update based on review comments.

Add another paragraph.

Update a glossary entry.

Update the introduction of step-17.

Merge pull request #2015 from bangerth/more-vector-vector-to-Table

More vector vector to table

Merge pull request #2014 from bangerth/remove-unused-classes

Remove InternalData classes that are unused and apparently have been for a while

Merge pull request #2013 from bangerth/convert-vector-of-vector-to-Table2-2

Convert vector of vector to Table<2>

Also replace std::vector<std::vector<T>> by Table<2,T> in FE_PolyTensor::InternalData.

Also replace std::vector<std::vector<T>> by Table<2,T> in FE_Poly::InternalData.

Remove InternalData classes that are unused and apparently have been for a while.

Convert internal vector<vector<T>> to Table<2,T>.

This should improve data locality and simplify memory management.

Add more tests.

Add more functions to create ArrayView objects.

Merge pull request #2010 from bangerth/convert-vectorslice-to-arrayview

Convert the VectorSlice argument of Mapping::transform to ArrayView.

Convert the VectorSlice argument of Mapping::transform to ArrayView.

This will allow to change the underlying data type in which the data is stored because
ArrayView does not actually store this, in contrast to VectorSlice.

This patch is backward incompatible. However, this area has already been incompatibly changed
in recent months.

Merge pull request #2011 from drwells/add-space-to-exception-message

Add a missing space to an exception message.

Add a missing space to an exception message.

Merge pull request #2007 from tjhei/wrap_comments_lists

teach wrapcomments.py about nested lists