| 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 | };
|
|---|