check/time_dennyfliegner.cpp

   1 /** @file time_dennyfliegner.cpp
   2  *
   3  *  The first test routine implements Denny Fliegner's quick consistency check:
   4  *  1)  e = (a0 + a1 + a2 + a3 + ...)^2, in expanded form
   5  *  2)  substitute a0 by (-a2 - a3 - ...) in e
   6  *  3)  expand e
   7  *  after which e should be just a1^2. */
   8
   9 /*
  10  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2003 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
  11  *
  12  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  15  *  (at your option) any later version.
  16  *
  17  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  18  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  *  GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  24  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  25  */
  26
  27 #include "times.h"
  28
  29 static unsigned expand_subs(unsigned size)
  30 {
  31         unsigned result = 0;
  32         // create a vector of size symbols named "a0", "a1", ...
  33         vector<symbol> a;
  34         ex e;
  35         for (unsigned i=0; i<size; ++i) {
  36                 ostringstream buf;
  37                 buf << "a" << i << ends;
  38                 a.push_back(symbol(buf.str()));
  39                 e += a[i];
  40         }
  41         ex aux;
  42
  43         // prepare aux so it will swallow anything but a1^2:
  44         aux = -e + a[0] + a[1];
  45         e = pow(e,2).expand().subs(a[0]==aux, subs_options::no_pattern).expand();
  46
  47         if (e != pow(a[1],2)) {
  48                 clog << "Denny Fliegner's quick consistency check erroneously returned "
  49                      << e << "." << endl;
  50                 ++result;
  51         }
  52
  53         return result;
  54 }
  55
  56 unsigned time_dennyfliegner()
  57 {
  58         unsigned result = 0;
  59
  60         cout << "timing commutative expansion and substitution" << flush;
  61         clog << "-------commutative expansion and substitution:" << endl;
  62
  63         vector<unsigned> sizes;
  64         vector<double> times;
  65         timer breitling;
  66
  67         sizes.push_back(50);
  68         sizes.push_back(100);
  69         sizes.push_back(200);
  70         sizes.push_back(400);
  71
  72         for (vector<unsigned>::iterator i=sizes.begin(); i!=sizes.end(); ++i) {
  73                 breitling.start();
  74                 result += expand_subs(*i);
  75                 times.push_back(breitling.read());
  76                 cout << '.' << flush;
  77         }
  78
  79         if (!result) {
  80                 cout << " passed ";
  81                 clog << "(no output)" << endl;
  82         } else {
  83                 cout << " failed ";
  84         }
  85         // print the report:
  86         cout << endl << "       size:  ";
  87         for (vector<unsigned>::iterator i=sizes.begin(); i!=sizes.end(); ++i)
  88                 cout << '\t' << (*i);
  89         cout << endl << "       time/s:";
  90         for (vector<double>::iterator i=times.begin(); i!=times.end(); ++i)
  91                 cout << '\t' << int(1000*(*i))*0.001;
  92         cout << endl;
  93
  94         return result;
  95 }