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 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 using namespace GiNaC;
  36
  37 #define VECSIZE 100
  38
  39 static unsigned expand_subs1(void)
  40 {
  41     symbol a1("a1");
  42     symbol a[VECSIZE];
  43     ex e, aux;
  44
  45     a[1] = a1;
  46     for (unsigned i=0; i<VECSIZE; ++i) {
  47         e = e + a[i];
  48     }
  49
  50     // prepare aux so it will swallow anything but a1^2:
  51     aux = -e + a[0] + a[1];
  52     e = expand(subs(expand(pow(e, 2)), a[0] == aux));
  53
  54     if (e != pow(a1,2)) {
  55         clog << "Denny Fliegner's quick consistency check erroneously returned "
  56              << e << "." << endl;
  57         return 1;
  58     }
  59     return 0;
  60 }
  61
  62 static unsigned expand_subs2(void)
  63 {
  64     symbol a("a"), b("b");
  65     ex e, f;
  66
  67     // Here the final expand() should be superflous. For no particular reason
  68     // at all, we don't use the wrapper-functions but the methods instead:
  69     e = pow(a+b,200).expand();
  70     f = e.subs(a == -b);
  71
  72     if (f != 0) {
  73         clog << "e = pow(a+b,200).expand(); f = e.subs(a == -b); erroneously returned "
  74              << f << " instead of simplifying to 0." << endl;
  75         return 1;
  76     }
  77     return 0;
  78 }
  79
  80 unsigned expand_subs(void)
  81 {
  82     unsigned result = 0;
  83
  84     cout << "checking commutative expansion and substitution..." << flush;
  85     clog << "---------commutative expansion and substitution:" << endl;
  86
  87     result += expand_subs1();
  88     result += expand_subs2();
  89
  90     if (! result) {
  91         cout << " passed ";
  92         clog << "(no output)" << endl;
  93     } else {
  94         cout << " failed ";
  95     }
  96
  97     return result;
  98 }