| [fc3b67] | 1 | /*
 | 
|---|
 | 2 |  * gslmatrixunittest.cpp
 | 
|---|
 | 3 |  *
 | 
|---|
 | 4 |  *  Created on: Jan 8, 2010
 | 
|---|
 | 5 |  *      Author: heber
 | 
|---|
 | 6 |  */
 | 
|---|
 | 7 | 
 | 
|---|
 | 8 | using namespace std;
 | 
|---|
 | 9 | 
 | 
|---|
 | 10 | #include <cppunit/CompilerOutputter.h>
 | 
|---|
 | 11 | #include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>
 | 
|---|
 | 12 | #include <cppunit/ui/text/TestRunner.h>
 | 
|---|
 | 13 | 
 | 
|---|
 | 14 | #include "gslmatrixsymmetricunittest.hpp"
 | 
|---|
 | 15 | 
 | 
|---|
| [9b6b2f] | 16 | #ifdef HAVE_TESTRUNNER
 | 
|---|
 | 17 | #include "UnitTestMain.hpp"
 | 
|---|
 | 18 | #endif /*HAVE_TESTRUNNER*/
 | 
|---|
 | 19 | 
 | 
|---|
| [fc3b67] | 20 | /********************************************** Test classes **************************************/
 | 
|---|
 | 21 | 
 | 
|---|
 | 22 | // Registers the fixture into the 'registry'
 | 
|---|
 | 23 | CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION( GSLMatrixSymmetricTest );
 | 
|---|
 | 24 | 
 | 
|---|
 | 25 | 
 | 
|---|
 | 26 | void GSLMatrixSymmetricTest::setUp()
 | 
|---|
 | 27 | {
 | 
|---|
 | 28 |   m = new GSLMatrix(3,3);
 | 
|---|
 | 29 | };
 | 
|---|
 | 30 | 
 | 
|---|
 | 31 | void GSLMatrixSymmetricTest::tearDown()
 | 
|---|
 | 32 | {
 | 
|---|
 | 33 |   delete(m);
 | 
|---|
 | 34 | };
 | 
|---|
 | 35 | 
 | 
|---|
 | 36 | /** Unit Test for accessing matrix elements.
 | 
|---|
 | 37 |  *
 | 
|---|
 | 38 |  */
 | 
|---|
 | 39 | void GSLMatrixSymmetricTest::AccessTest()
 | 
|---|
 | 40 | {
 | 
|---|
 | 41 |   // check whether all elements are initially zero
 | 
|---|
 | 42 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 43 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 44 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 0., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 45 | 
 | 
|---|
 | 46 |   // set
 | 
|---|
 | 47 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 48 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 49 |       m->Set(i,j, i*3+j );
 | 
|---|
 | 50 | 
 | 
|---|
 | 51 |   // and check
 | 
|---|
 | 52 |   double *ptr = NULL;
 | 
|---|
 | 53 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 54 |     for (int j=0;j<3;j++) {
 | 
|---|
 | 55 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)(i*3+j), m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 56 |       ptr = m->Pointer(i,j);
 | 
|---|
 | 57 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)(i*3+j), *ptr );
 | 
|---|
 | 58 |     }
 | 
|---|
 | 59 | 
 | 
|---|
 | 60 |   // assignment
 | 
|---|
 | 61 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 62 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 63 |       m->Set(i,j, i*3+j );
 | 
|---|
 | 64 |   GSLMatrix *dest = new GSLMatrix(3,3);
 | 
|---|
 | 65 |   *dest = *m;
 | 
|---|
 | 66 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 67 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 68 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( dest->Get(i,j), m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 69 |   delete(dest);
 | 
|---|
 | 70 | 
 | 
|---|
 | 71 |   // out of bounds
 | 
|---|
 | 72 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(4,2) );
 | 
|---|
 | 73 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(2,17) );
 | 
|---|
 | 74 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(1024,140040) );
 | 
|---|
 | 75 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(-1,0) );
 | 
|---|
 | 76 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(0,-1) );
 | 
|---|
 | 77 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(-1,-1) );
 | 
|---|
 | 78 | };
 | 
|---|
 | 79 | 
 | 
|---|
 | 80 | /** Unit Test for initializating matrices.
 | 
|---|
 | 81 |  *
 | 
|---|
 | 82 |  */
 | 
|---|
 | 83 | void GSLMatrixSymmetricTest::InitializationTest()
 | 
|---|
 | 84 | {
 | 
|---|
 | 85 |   // set zero
 | 
|---|
 | 86 |   m->SetZero();
 | 
|---|
 | 87 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 88 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 89 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 0., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 90 | 
 | 
|---|
 | 91 |   // set all
 | 
|---|
 | 92 |   m->SetAll(1.5);
 | 
|---|
 | 93 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 94 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 95 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 1.5, m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 96 | 
 | 
|---|
 | 97 |   // set basis
 | 
|---|
 | 98 |   m->SetIdentity();
 | 
|---|
 | 99 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 100 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 101 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( i == j ? 1. : 0. , m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 102 | 
 | 
|---|
 | 103 |   // set from array
 | 
|---|
 | 104 |   double array[] = { 1., 0., 0.,
 | 
|---|
 | 105 |                      0., 1., 0.,
 | 
|---|
 | 106 |                      0., 0., 1. };
 | 
|---|
 | 107 |   m->SetFromDoubleArray(array);
 | 
|---|
 | 108 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 109 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 110 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( i == j ? 1. : 0. , m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 111 | 
 | 
|---|
 | 112 | };
 | 
|---|
 | 113 | 
 | 
|---|
 | 114 | /** Unit Test for copying matrices.
 | 
|---|
 | 115 |  *
 | 
|---|
 | 116 |  */
 | 
|---|
 | 117 | void GSLMatrixSymmetricTest::CopyTest()
 | 
|---|
 | 118 | {
 | 
|---|
 | 119 |   // set basis
 | 
|---|
 | 120 |   GSLMatrix *dest = NULL;
 | 
|---|
 | 121 |   for (int i=0;i<3;i++) {
 | 
|---|
 | 122 |     m->SetAll(i);
 | 
|---|
 | 123 |     dest = new GSLMatrix(m);
 | 
|---|
 | 124 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 125 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( m->Get(i,j) , dest->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 126 | 
 | 
|---|
 | 127 |     delete(dest);
 | 
|---|
 | 128 |   }
 | 
|---|
 | 129 | };
 | 
|---|
 | 130 | 
 | 
|---|
 | 131 | /** Unit Test for exchanging rows and columns.
 | 
|---|
 | 132 |  *
 | 
|---|
 | 133 |  */
 | 
|---|
 | 134 | void GSLMatrixSymmetricTest::ExchangeTest()
 | 
|---|
 | 135 | {
 | 
|---|
 | 136 |   // set to 1,1,1,2, ...
 | 
|---|
 | 137 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 138 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 139 |       m->Set(i,j, i+1 );
 | 
|---|
 | 140 | 
 | 
|---|
 | 141 |   // swap such that nothing happens
 | 
|---|
 | 142 |   m->SwapColumns(1,2);
 | 
|---|
 | 143 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 144 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 145 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)i+1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 146 | 
 | 
|---|
 | 147 |   // swap two rows
 | 
|---|
 | 148 |   m->SwapRows(1,2);
 | 
|---|
 | 149 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 150 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 151 |       switch (j) {
 | 
|---|
 | 152 |         case 0:
 | 
|---|
 | 153 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 1., m->Get(j,i) );
 | 
|---|
 | 154 |           break;
 | 
|---|
 | 155 |         case 1:
 | 
|---|
 | 156 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 3., m->Get(j,i) );
 | 
|---|
 | 157 |           break;
 | 
|---|
 | 158 |         case 2:
 | 
|---|
 | 159 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 2., m->Get(j,i) );
 | 
|---|
 | 160 |           break;
 | 
|---|
 | 161 |         default:
 | 
|---|
 | 162 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( -1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 163 |       }
 | 
|---|
 | 164 |   // check that op is reversable
 | 
|---|
 | 165 |   m->SwapRows(1,2);
 | 
|---|
 | 166 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 167 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 168 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)i+1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 169 | 
 | 
|---|
 | 170 |   // set to 1,2,3,1, ...
 | 
|---|
 | 171 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 172 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 173 |       m->Set(i,j, j+1. );
 | 
|---|
 | 174 | 
 | 
|---|
 | 175 |   // swap such that nothing happens
 | 
|---|
 | 176 |   m->SwapRows(0,2);
 | 
|---|
 | 177 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 178 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 179 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)j+1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 180 | 
 | 
|---|
 | 181 |   // swap two columns
 | 
|---|
 | 182 |   m->SwapColumns(0,2);
 | 
|---|
 | 183 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 184 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 185 |       switch (j) {
 | 
|---|
 | 186 |         case 0:
 | 
|---|
 | 187 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 3., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 188 |           break;
 | 
|---|
 | 189 |         case 1:
 | 
|---|
 | 190 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 2., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 191 |           break;
 | 
|---|
 | 192 |         case 2:
 | 
|---|
 | 193 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 194 |           break;
 | 
|---|
 | 195 |         default:
 | 
|---|
 | 196 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( -1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 197 |       }
 | 
|---|
 | 198 |   // check that op is reversable
 | 
|---|
 | 199 |   m->SwapColumns(0,2);
 | 
|---|
 | 200 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 201 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 202 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)j+1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 203 | 
 | 
|---|
 | 204 | 
 | 
|---|
 | 205 |   // set to 1,2,3,4, ...
 | 
|---|
 | 206 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 207 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 208 |       m->Set(i,j, 3*i+j+1 );
 | 
|---|
 | 209 |   // transpose
 | 
|---|
 | 210 |   m->Transpose();
 | 
|---|
 | 211 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 212 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 213 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)(3*i+j+1), m->Get(j,i) );
 | 
|---|
 | 214 |   // second transpose
 | 
|---|
 | 215 |   m->Transpose();
 | 
|---|
 | 216 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 217 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 218 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)(3*i+j+1), m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 219 | };
 | 
|---|
 | 220 | 
 | 
|---|
 | 221 | /** Unit Test for matrix properties.
 | 
|---|
 | 222 |  *
 | 
|---|
 | 223 |  */
 | 
|---|
 | 224 | void GSLMatrixSymmetricTest::PropertiesTest()
 | 
|---|
 | 225 | {
 | 
|---|
 | 226 |   // is zero
 | 
|---|
 | 227 |   m->SetZero();
 | 
|---|
 | 228 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsNull() );
 | 
|---|
 | 229 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsPositive() );
 | 
|---|
 | 230 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNegative() );
 | 
|---|
 | 231 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsNonNegative() );
 | 
|---|
 | 232 | 
 | 
|---|
 | 233 |   // is positive
 | 
|---|
 | 234 |   m->SetAll(0.5);
 | 
|---|
 | 235 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNull() );
 | 
|---|
 | 236 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsPositive() );
 | 
|---|
 | 237 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNegative() );
 | 
|---|
 | 238 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsNonNegative() );
 | 
|---|
 | 239 | 
 | 
|---|
 | 240 |   // is negative
 | 
|---|
 | 241 |   m->SetAll(-0.1);
 | 
|---|
 | 242 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNull() );
 | 
|---|
 | 243 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsPositive() );
 | 
|---|
 | 244 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsNegative() );
 | 
|---|
 | 245 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNonNegative() );
 | 
|---|
 | 246 | 
 | 
|---|
 | 247 |   // is positive definite
 | 
|---|
 | 248 |   double array[] = { 1., 0., 0.,
 | 
|---|
 | 249 |                      0., 1., 1.,
 | 
|---|
 | 250 |                      0., 0., 1. };
 | 
|---|
 | 251 |   m->SetFromDoubleArray(array);
 | 
|---|
 | 252 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsPositiveDefinite() );
 | 
|---|
| [865272f] | 253 | 
 | 
|---|
 | 254 |   //determinant
 | 
|---|
 | 255 |   m->SetIdentity();
 | 
|---|
 | 256 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 1., m->Determinant() );
 | 
|---|
 | 257 | 
 | 
|---|
 | 258 |   m->SetZero();
 | 
|---|
 | 259 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 0., m->Determinant() );
 | 
|---|
 | 260 | 
 | 
|---|
 | 261 |   m->Set( 0, 0, 1.);
 | 
|---|
 | 262 |   m->Set( 1, 1, 1.);
 | 
|---|
 | 263 |   m->Set( 2, 1, 1.);
 | 
|---|
 | 264 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 0., m->Determinant() );
 | 
|---|
 | 265 |   
 | 
|---|
 | 266 |   double array2[] = { 2., 0., 1.,
 | 
|---|
 | 267 |                      -3., 1., 1.,
 | 
|---|
 | 268 |                      1., 5.5, 1. };
 | 
|---|
 | 269 |   m->SetFromDoubleArray(array2);
 | 
|---|
 | 270 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( -26.5, m->Determinant() );
 | 
|---|
| [fc3b67] | 271 | };
 | 
|---|