| 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 | 
 | 
|---|
| 16 | #ifdef HAVE_TESTRUNNER
 | 
|---|
| 17 | #include "UnitTestMain.hpp"
 | 
|---|
| 18 | #endif /*HAVE_TESTRUNNER*/
 | 
|---|
| 19 | 
 | 
|---|
| 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() );
 | 
|---|
| 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() );
 | 
|---|
| 271 | };
 | 
|---|