check/expand_subs.cpp

   1 /** @file expand_subs.cpp
   2  *
   3  *  The first test routine implements Denny Fliegner's quick consistency check:
   4  *     e = (a0 + a1 + a2 + a3 + ...)^2
   5  *     expand e
   6  *     substitute a0 by (-a2 - a3 - ...) in e
   7  *     expand e
   8  *  after which e should be just a1^2.
   9  *  In addition, a simpler modification is tested in the second test:
  10  *     e = (a0 + a1)^200
  11  *     expand e
  12  *     substitute a0 by -a1 in e
  13  *  after which e should return 0 (without expanding). */
  14
  15 /*
  16  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2000 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
  17  *
  18  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  19  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  20  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  21  *  (at your option) any later version.
  22  *
  23  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  24  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  25  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  26  *  GNU General Public License for more details.
  27  *
  28  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  29  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  30  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  31  */
  32
  33
  34 #include <ginac/ginac.h>
  35
  36 #ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
  37 using namespace GiNaC;
  38 #endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
  39
  40 #define VECSIZE 100
  41
  42 static unsigned expand_subs1(void)
  43 {
  44     symbol a1("a1");
  45     symbol a[VECSIZE];
  46     ex e, aux;
  47
  48     a[1] = a1;
  49     for (unsigned i=0; i<VECSIZE; ++i) {
  50         e = e + a[i];
  51     }
  52
  53     // prepare aux so it will swallow anything but a1^2:
  54     aux = -e + a[0] + a[1];
  55     e = expand(subs(expand(pow(e, 2)), a[0] == aux));
  56
  57     if (e != pow(a1,2)) {
  58         clog << "Denny Fliegner's quick consistency check erroneously returned "
  59              << e << "." << endl;
  60         return 1;
  61     }
  62     return 0;
  63 }
  64
  65 static unsigned expand_subs2(void)
  66 {
  67     symbol a("a"), b("b");
  68     ex e, f;
  69
  70     // Here the final expand() should be superflous. For no particular reason
  71     // at all, we don't use the wrapper-functions but the methods instead:
  72     e = pow(a+b,200).expand();
  73     f = e.subs(a == -b);
  74
  75     if (f != 0) {
  76         clog << "e = pow(a+b,200).expand(); f = e.subs(a == -b); erroneously returned "
  77              << f << " instead of simplifying to 0." << endl;
  78         return 1;
  79     }
  80     return 0;
  81 }
  82
  83 unsigned expand_subs(void)
  84 {
  85     unsigned result = 0;
  86
  87     cout << "checking commutative expansion and substitution..." << flush;
  88     clog << "---------commutative expansion and substitution:" << endl;
  89
  90     result += expand_subs1();
  91     result += expand_subs2();
  92
  93     if (!result) {
  94         cout << " passed ";
  95         clog << "(no output)" << endl;
  96     } else {
  97         cout << " failed ";
  98     }
  99
 100     return result;
 101 }