check/exam_real_imag.cpp

   1 /** @file exam_misc.cpp
   2  *
   3  */
   4
   5 /*
   6  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2016 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
   7  *
   8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  *  (at your option) any later version.
  12  *
  13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  *  GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  20  *  Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  21  */
  22
  23 #include "ginac.h"
  24 using namespace GiNaC;
  25
  26 #include <iostream>
  27 using namespace std;
  28
  29 /* Exam real/imaginary part of polynomials. */
  30 static unsigned exam_polynomials()
  31 {
  32         realsymbol a("a"), b("b");
  33         ex e = pow(a + I*b,3).expand() + I;
  34
  35         if (e.real_part() != pow(a,3)-3*a*pow(b,2) ||
  36             e.imag_part() != 1+3*pow(a,2)*b-pow(b,3)) {
  37                 clog << "real / imaginary part miscomputed" << endl;
  38                 return 1;
  39         }
  40         return 0;
  41 }
  42
  43 /* Exam symbolic expansion of nested expression. */
  44 static unsigned exam_monster()
  45 {
  46         // This little monster is inspired by Sage's Symbench R1.
  47         // It is much more aggressive that the original and covers more code.
  48         struct {  // C++ doesn't have nested functions...
  49                 ex operator()(const ex & z) {
  50                         return sqrt(ex(1)/3) * pow(z, 11) - I / pow(2*z, 3);
  51                 }
  52         } f;
  53         ex monster = f(f(f(f(I/2))));  // grows exponentially with number of nestings..
  54         ex r = real_part(monster);
  55         ex i = imag_part(monster);
  56
  57         // Check with precomputed result
  58         double r_eps = ex_to<numeric>(evalf(r)).to_double() - 0.2000570104163233;
  59         double i_eps = ex_to<numeric>(evalf(i)).to_double() - 0.5284320312415462;
  60         if (abs(r_eps) > 1e-9  ||  abs(i_eps) > 1e-9) {
  61                 clog << "iterated function was miscomputed" << endl;
  62                 return 1;
  63         }
  64         return 0;
  65 }
  66
  67 unsigned exam_real_imag()
  68 {
  69         unsigned result = 0;
  70
  71         cout << "examining real/imaginary part separation" << flush;
  72
  73         result += exam_polynomials(); cout << '.' << flush;
  74         result += exam_monster(); cout << '.' << flush;
  75
  76         return result;
  77 }
  78
  79 int main(int argc, char** argv)
  80 {
  81         return exam_real_imag();
  82 }