| [bcf653] | 1 | /*
 | 
|---|
 | 2 |  * Project: MoleCuilder
 | 
|---|
 | 3 |  * Description: creates and alters molecular systems
 | 
|---|
 | 4 |  * Copyright (C)  2010 University of Bonn. All rights reserved.
 | 
|---|
 | 5 |  * Please see the LICENSE file or "Copyright notice" in builder.cpp for details.
 | 
|---|
 | 6 |  */
 | 
|---|
 | 7 | 
 | 
|---|
| [fc3b67] | 8 | /*
 | 
|---|
 | 9 |  * gslmatrixunittest.cpp
 | 
|---|
 | 10 |  *
 | 
|---|
 | 11 |  *  Created on: Jan 8, 2010
 | 
|---|
 | 12 |  *      Author: heber
 | 
|---|
 | 13 |  */
 | 
|---|
 | 14 | 
 | 
|---|
| [bf3817] | 15 | // include config.h
 | 
|---|
 | 16 | #ifdef HAVE_CONFIG_H
 | 
|---|
 | 17 | #include <config.h>
 | 
|---|
 | 18 | #endif
 | 
|---|
 | 19 | 
 | 
|---|
| [fc3b67] | 20 | using namespace std;
 | 
|---|
 | 21 | 
 | 
|---|
 | 22 | #include <cppunit/CompilerOutputter.h>
 | 
|---|
 | 23 | #include <cppunit/extensions/TestFactoryRegistry.h>
 | 
|---|
 | 24 | #include <cppunit/ui/text/TestRunner.h>
 | 
|---|
 | 25 | 
 | 
|---|
 | 26 | #include "gslmatrixsymmetricunittest.hpp"
 | 
|---|
 | 27 | 
 | 
|---|
| [9b6b2f] | 28 | #ifdef HAVE_TESTRUNNER
 | 
|---|
 | 29 | #include "UnitTestMain.hpp"
 | 
|---|
 | 30 | #endif /*HAVE_TESTRUNNER*/
 | 
|---|
 | 31 | 
 | 
|---|
| [fc3b67] | 32 | /********************************************** Test classes **************************************/
 | 
|---|
 | 33 | 
 | 
|---|
 | 34 | // Registers the fixture into the 'registry'
 | 
|---|
 | 35 | CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION( GSLMatrixSymmetricTest );
 | 
|---|
 | 36 | 
 | 
|---|
 | 37 | 
 | 
|---|
 | 38 | void GSLMatrixSymmetricTest::setUp()
 | 
|---|
 | 39 | {
 | 
|---|
 | 40 |   m = new GSLMatrix(3,3);
 | 
|---|
 | 41 | };
 | 
|---|
 | 42 | 
 | 
|---|
 | 43 | void GSLMatrixSymmetricTest::tearDown()
 | 
|---|
 | 44 | {
 | 
|---|
 | 45 |   delete(m);
 | 
|---|
 | 46 | };
 | 
|---|
 | 47 | 
 | 
|---|
 | 48 | /** Unit Test for accessing matrix elements.
 | 
|---|
 | 49 |  *
 | 
|---|
 | 50 |  */
 | 
|---|
 | 51 | void GSLMatrixSymmetricTest::AccessTest()
 | 
|---|
 | 52 | {
 | 
|---|
 | 53 |   // check whether all elements are initially zero
 | 
|---|
 | 54 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 55 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 56 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 0., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 57 | 
 | 
|---|
 | 58 |   // set
 | 
|---|
 | 59 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 60 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 61 |       m->Set(i,j, i*3+j );
 | 
|---|
 | 62 | 
 | 
|---|
 | 63 |   // and check
 | 
|---|
 | 64 |   double *ptr = NULL;
 | 
|---|
 | 65 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 66 |     for (int j=0;j<3;j++) {
 | 
|---|
 | 67 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)(i*3+j), m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 68 |       ptr = m->Pointer(i,j);
 | 
|---|
 | 69 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)(i*3+j), *ptr );
 | 
|---|
 | 70 |     }
 | 
|---|
 | 71 | 
 | 
|---|
 | 72 |   // assignment
 | 
|---|
 | 73 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 74 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 75 |       m->Set(i,j, i*3+j );
 | 
|---|
 | 76 |   GSLMatrix *dest = new GSLMatrix(3,3);
 | 
|---|
 | 77 |   *dest = *m;
 | 
|---|
 | 78 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 79 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 80 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( dest->Get(i,j), m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 81 |   delete(dest);
 | 
|---|
 | 82 | 
 | 
|---|
 | 83 |   // out of bounds
 | 
|---|
 | 84 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(4,2) );
 | 
|---|
 | 85 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(2,17) );
 | 
|---|
 | 86 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(1024,140040) );
 | 
|---|
 | 87 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(-1,0) );
 | 
|---|
 | 88 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(0,-1) );
 | 
|---|
 | 89 |   //CPPUNIT_ASSERT_EQUAL(0., v->Get(-1,-1) );
 | 
|---|
 | 90 | };
 | 
|---|
 | 91 | 
 | 
|---|
 | 92 | /** Unit Test for initializating matrices.
 | 
|---|
 | 93 |  *
 | 
|---|
 | 94 |  */
 | 
|---|
 | 95 | void GSLMatrixSymmetricTest::InitializationTest()
 | 
|---|
 | 96 | {
 | 
|---|
 | 97 |   // set zero
 | 
|---|
 | 98 |   m->SetZero();
 | 
|---|
 | 99 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 100 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 101 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 0., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 102 | 
 | 
|---|
 | 103 |   // set all
 | 
|---|
 | 104 |   m->SetAll(1.5);
 | 
|---|
 | 105 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 106 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 107 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 1.5, m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 108 | 
 | 
|---|
 | 109 |   // set basis
 | 
|---|
 | 110 |   m->SetIdentity();
 | 
|---|
 | 111 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 112 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 113 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( i == j ? 1. : 0. , m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 114 | 
 | 
|---|
 | 115 |   // set from array
 | 
|---|
 | 116 |   double array[] = { 1., 0., 0.,
 | 
|---|
 | 117 |                      0., 1., 0.,
 | 
|---|
 | 118 |                      0., 0., 1. };
 | 
|---|
 | 119 |   m->SetFromDoubleArray(array);
 | 
|---|
 | 120 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 121 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 122 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( i == j ? 1. : 0. , m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 123 | 
 | 
|---|
 | 124 | };
 | 
|---|
 | 125 | 
 | 
|---|
 | 126 | /** Unit Test for copying matrices.
 | 
|---|
 | 127 |  *
 | 
|---|
 | 128 |  */
 | 
|---|
 | 129 | void GSLMatrixSymmetricTest::CopyTest()
 | 
|---|
 | 130 | {
 | 
|---|
 | 131 |   // set basis
 | 
|---|
 | 132 |   GSLMatrix *dest = NULL;
 | 
|---|
 | 133 |   for (int i=0;i<3;i++) {
 | 
|---|
 | 134 |     m->SetAll(i);
 | 
|---|
 | 135 |     dest = new GSLMatrix(m);
 | 
|---|
 | 136 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 137 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( m->Get(i,j) , dest->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 138 | 
 | 
|---|
 | 139 |     delete(dest);
 | 
|---|
 | 140 |   }
 | 
|---|
 | 141 | };
 | 
|---|
 | 142 | 
 | 
|---|
 | 143 | /** Unit Test for exchanging rows and columns.
 | 
|---|
 | 144 |  *
 | 
|---|
 | 145 |  */
 | 
|---|
 | 146 | void GSLMatrixSymmetricTest::ExchangeTest()
 | 
|---|
 | 147 | {
 | 
|---|
 | 148 |   // set to 1,1,1,2, ...
 | 
|---|
 | 149 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 150 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 151 |       m->Set(i,j, i+1 );
 | 
|---|
 | 152 | 
 | 
|---|
 | 153 |   // swap such that nothing happens
 | 
|---|
 | 154 |   m->SwapColumns(1,2);
 | 
|---|
 | 155 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 156 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 157 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)i+1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 158 | 
 | 
|---|
 | 159 |   // swap two rows
 | 
|---|
 | 160 |   m->SwapRows(1,2);
 | 
|---|
 | 161 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 162 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 163 |       switch (j) {
 | 
|---|
 | 164 |         case 0:
 | 
|---|
 | 165 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 1., m->Get(j,i) );
 | 
|---|
 | 166 |           break;
 | 
|---|
 | 167 |         case 1:
 | 
|---|
 | 168 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 3., m->Get(j,i) );
 | 
|---|
 | 169 |           break;
 | 
|---|
 | 170 |         case 2:
 | 
|---|
 | 171 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 2., m->Get(j,i) );
 | 
|---|
 | 172 |           break;
 | 
|---|
 | 173 |         default:
 | 
|---|
 | 174 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( -1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 175 |       }
 | 
|---|
 | 176 |   // check that op is reversable
 | 
|---|
 | 177 |   m->SwapRows(1,2);
 | 
|---|
 | 178 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 179 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 180 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)i+1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 181 | 
 | 
|---|
 | 182 |   // set to 1,2,3,1, ...
 | 
|---|
 | 183 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 184 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 185 |       m->Set(i,j, j+1. );
 | 
|---|
 | 186 | 
 | 
|---|
 | 187 |   // swap such that nothing happens
 | 
|---|
 | 188 |   m->SwapRows(0,2);
 | 
|---|
 | 189 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 190 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 191 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)j+1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 192 | 
 | 
|---|
 | 193 |   // swap two columns
 | 
|---|
 | 194 |   m->SwapColumns(0,2);
 | 
|---|
 | 195 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 196 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 197 |       switch (j) {
 | 
|---|
 | 198 |         case 0:
 | 
|---|
 | 199 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 3., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 200 |           break;
 | 
|---|
 | 201 |         case 1:
 | 
|---|
 | 202 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 2., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 203 |           break;
 | 
|---|
 | 204 |         case 2:
 | 
|---|
 | 205 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 206 |           break;
 | 
|---|
 | 207 |         default:
 | 
|---|
 | 208 |           CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( -1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 209 |       }
 | 
|---|
 | 210 |   // check that op is reversable
 | 
|---|
 | 211 |   m->SwapColumns(0,2);
 | 
|---|
 | 212 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 213 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 214 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)j+1., m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 215 | 
 | 
|---|
 | 216 | 
 | 
|---|
 | 217 |   // set to 1,2,3,4, ...
 | 
|---|
 | 218 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 219 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 220 |       m->Set(i,j, 3*i+j+1 );
 | 
|---|
 | 221 |   // transpose
 | 
|---|
 | 222 |   m->Transpose();
 | 
|---|
 | 223 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 224 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 225 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)(3*i+j+1), m->Get(j,i) );
 | 
|---|
 | 226 |   // second transpose
 | 
|---|
 | 227 |   m->Transpose();
 | 
|---|
 | 228 |   for (int i=0;i<3;i++)
 | 
|---|
 | 229 |     for (int j=0;j<3;j++)
 | 
|---|
 | 230 |       CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( (double)(3*i+j+1), m->Get(i,j) );
 | 
|---|
 | 231 | };
 | 
|---|
 | 232 | 
 | 
|---|
 | 233 | /** Unit Test for matrix properties.
 | 
|---|
 | 234 |  *
 | 
|---|
 | 235 |  */
 | 
|---|
 | 236 | void GSLMatrixSymmetricTest::PropertiesTest()
 | 
|---|
 | 237 | {
 | 
|---|
 | 238 |   // is zero
 | 
|---|
 | 239 |   m->SetZero();
 | 
|---|
 | 240 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsNull() );
 | 
|---|
 | 241 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsPositive() );
 | 
|---|
 | 242 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNegative() );
 | 
|---|
 | 243 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsNonNegative() );
 | 
|---|
 | 244 | 
 | 
|---|
 | 245 |   // is positive
 | 
|---|
 | 246 |   m->SetAll(0.5);
 | 
|---|
 | 247 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNull() );
 | 
|---|
 | 248 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsPositive() );
 | 
|---|
 | 249 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNegative() );
 | 
|---|
 | 250 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsNonNegative() );
 | 
|---|
 | 251 | 
 | 
|---|
 | 252 |   // is negative
 | 
|---|
 | 253 |   m->SetAll(-0.1);
 | 
|---|
 | 254 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNull() );
 | 
|---|
 | 255 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsPositive() );
 | 
|---|
 | 256 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsNegative() );
 | 
|---|
 | 257 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( false, m->IsNonNegative() );
 | 
|---|
 | 258 | 
 | 
|---|
 | 259 |   // is positive definite
 | 
|---|
 | 260 |   double array[] = { 1., 0., 0.,
 | 
|---|
 | 261 |                      0., 1., 1.,
 | 
|---|
 | 262 |                      0., 0., 1. };
 | 
|---|
 | 263 |   m->SetFromDoubleArray(array);
 | 
|---|
 | 264 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( true, m->IsPositiveDefinite() );
 | 
|---|
| [865272f] | 265 | 
 | 
|---|
 | 266 |   //determinant
 | 
|---|
 | 267 |   m->SetIdentity();
 | 
|---|
 | 268 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 1., m->Determinant() );
 | 
|---|
 | 269 | 
 | 
|---|
 | 270 |   m->SetZero();
 | 
|---|
 | 271 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 0., m->Determinant() );
 | 
|---|
 | 272 | 
 | 
|---|
 | 273 |   m->Set( 0, 0, 1.);
 | 
|---|
 | 274 |   m->Set( 1, 1, 1.);
 | 
|---|
 | 275 |   m->Set( 2, 1, 1.);
 | 
|---|
 | 276 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( 0., m->Determinant() );
 | 
|---|
 | 277 |   
 | 
|---|
 | 278 |   double array2[] = { 2., 0., 1.,
 | 
|---|
 | 279 |                      -3., 1., 1.,
 | 
|---|
 | 280 |                      1., 5.5, 1. };
 | 
|---|
 | 281 |   m->SetFromDoubleArray(array2);
 | 
|---|
 | 282 |   CPPUNIT_ASSERT_EQUAL( -26.5, m->Determinant() );
 | 
|---|
| [fc3b67] | 283 | };
 | 
|---|