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