check/time_lw_O.cpp

   1 /** @file time_lw_O.cpp
   2  *
   3  *  Test O1 from the paper "Comparison of Polynomial-Oriented CAS" by Robert H.
   4  *  Lewis and Michael Wester. */
   5
   6 /*
   7  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2004 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
   8  *
   9  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  13  *
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  15  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  18  *
  19  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  21  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  22  */
  23
  24 #include "times.h"
  25
  26 static const bool do_test2 = false;  // set to true in order to run this beast
  27
  28 static const symbol a1("a1"), a2("a2"), a3("a3"), a4("a4"), a5("a5"), a6("a6");
  29 static const symbol b1("b1"), b2("b2"), b3("b3"), b4("b4"), b5("b5"), b6("b6");
  30 static const symbol c1("c1"), c2("c2"), c3("c3"), c4("c4"), c5("c5"), c6("c6");
  31
  32 static const ex det1()
  33 {
  34         matrix d1(15,15);
  35         d1 = a6, a5, a4, a3, a2, a1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
  36              0,  0,  a6, 0,  a5, a4, 0,  a3, a2, a1, 0,  0,  0,  0,  0,
  37              0,  a6, 0,  a5, a4, 0,  a3, a2, a1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  38              0,  0,  0,  a6, 0,  0,  a5, a4, 0,  0,  a3, a2, a1, 0,  0,
  39              0,  0,  0,  0,  a6, 0,  0,  a5, a4, 0,  0,  a3, a2, a1, 0,
  40              0,  0,  0,  0,  0,  a6, 0,  0,  a5, a4, 0,  0,  a3, a2, a1,
  41              0,  0,  0,  b6, 0,  0,  b5, b4, 0,  0,  b3, b2, b1, 0,  0,
  42              0,  0,  0,  0,  b6, 0,  0,  b5, b4, 0,  0,  b3, b2, b1, 0,
  43              0,  b6, 0,  b5, b4, 0,  b3, b2, b1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  44              0,  0,  b6, 0,  b5, b4, 0,  b3, b2, b1, 0,  0,  0,  0,  0,
  45              0,  0,  0,  0,  0,  b6, 0,  0,  b5, b4, 0,  0,  b3, b2, b1,
  46              0,  0,  0,  0,  0,  c6, 0,  0,  c5, c4, 0,  0,  c3, c2, c1,
  47              0,  0,  c6, 0,  c5, c4, 0,  c3, c2, c1, 0,  0,  0,  0,  0,
  48              0,  c6, 0,  c5, c4, 0,  c3, c2, c1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  49              0,  0,  0,  0,  c6, 0,  0,  c5, c4, 0,  0,  c3, c2, c1, 0;
  50
  51         return d1.determinant();
  52 }
  53
  54 static const ex det2()
  55 {
  56         matrix d2(15,15);
  57         d2 = b6, b5, b4, b3, b2, b1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
  58              0,  0,  b6, 0,  b5, b4, 0,  b3, b2, b1, 0,  0,  0,  0,  0,
  59              0,  b6, 0,  b5, b4, 0,  b3, b2, b1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  60              0,  0,  0,  b6, 0,  0,  b5, b4, 0,  0,  b3, b2, b1, 0,  0,
  61              0,  0,  0,  0,  b6, 0,  0,  b5, b4, 0,  0,  b3, b2, b1, 0,
  62              0,  0,  0,  0,  0,  b6, 0,  0,  b5, b4, 0,  0,  b3, b2, b1,
  63              0,  0,  0,  c6, 0,  0,  c5, c4, 0,  0,  c3, c2, c1, 0,  0,
  64              0,  0,  0,  0,  c6, 0,  0,  c5, c4, 0,  0,  c3, c2, c1, 0,
  65              0,  c6, 0,  c5, c4, 0,  c3, c2, c1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  66              0,  0,  c6, 0,  c5, c4, 0,  c3, c2, c1, 0,  0,  0,  0,  0,
  67              0,  0,  0,  0,  0,  c6, 0,  0,  c5, c4, 0,  0,  c3, c2, c1,
  68              0,  0,  0,  0,  0,  a6, 0,  0,  a5, a4, 0,  0,  a3, a2, a1,
  69              0,  0,  a6, 0,  a5, a4, 0,  a3, a2, a1, 0,  0,  0,  0,  0,
  70              0,  a6, 0,  a5, a4, 0,  a3, a2, a1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  71              0,  0,  0,  0,  a6, 0,  0,  a5, a4, 0,  0,  a3, a2, a1, 0;
  72
  73         return d2.determinant();
  74 }
  75
  76 static const ex det3()
  77 {
  78         matrix d3(15,15);
  79         d3 = c6, c5, c4, c3, c2, c1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
  80              0,  0,  c6, 0,  c5, c4, 0,  c3, c2, c1, 0,  0,  0,  0,  0,
  81              0,  c6, 0,  c5, c4, 0,  c3, c2, c1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  82              0,  0,  0,  c6, 0,  0,  c5, c4, 0,  0,  c3, c2, c1, 0,  0,
  83              0,  0,  0,  0,  c6, 0,  0,  c5, c4, 0,  0,  c3, c2, c1, 0,
  84              0,  0,  0,  0,  0,  c6, 0,  0,  c5, c4, 0,  0,  c3, c2, c1,
  85              0,  0,  0,  a6, 0,  0,  a5, a4, 0,  0,  a3, a2, a1, 0,  0,
  86              0,  0,  0,  0,  a6, 0,  0,  a5, a4, 0,  0,  a3, a2, a1, 0,
  87              0,  a6, 0,  a5, a4, 0,  a3, a2, a1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  88              0,  0,  a6, 0,  a5, a4, 0,  a3, a2, a1, 0,  0,  0,  0,  0,
  89              0,  0,  0,  0,  0,  a6, 0,  0,  a5, a4, 0,  0,  a3, a2, a1,
  90              0,  0,  0,  0,  0,  b6, 0,  0,  b5, b4, 0,  0,  b3, b2, b1,
  91              0,  0,  b6, 0,  b5, b4, 0,  b3, b2, b1, 0,  0,  0,  0,  0,
  92              0,  b6, 0,  b5, b4, 0,  b3, b2, b1, 0,  0,  0,  0,  0,  0,
  93              0,  0,  0,  0,  b6, 0,  0,  b5, b4, 0,  0,  b3, b2, b1, 0;
  94
  95         return d3.determinant();
  96 }
  97
  98 // The results of test_O1 will be needed for test_O2:
  99 static ex d1, d2, d3;
 100
 101 static unsigned test_O1()
 102 {
 103         d1 = det1();  cout << '.' << flush;
 104         d2 = det2();  cout << '.' << flush;
 105         d3 = det3();  cout << '.' << flush;
 106         unsigned nops1 = nops(d1);
 107         unsigned nops2 = nops(d2);
 108         unsigned nops3 = nops(d3);
 109
 110         if ((nops1 != 37490) || (nops2 != 37490) || (nops3 != 37490)) {
 111                 clog << "Determinants were miscalculated" << endl;
 112                 return 1;
 113         }
 114         return 0;
 115 }
 116
 117 static unsigned test_O2()
 118 {
 119         const ex gcd1 = gcd( d1, d2 );  cout << '.' << flush;
 120         const ex resultant = gcd( gcd1, d3 );  cout << '.' << flush;
 121         if (nops(resultant) != 21894) {
 122                 clog << "Resultant was miscalculated" << endl;
 123                 return 1;
 124         }
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 unsigned time_lw_O()
 129 {
 130         unsigned result = 0;
 131         unsigned count = 0;
 132         timer rolex;
 133         double time = .0;
 134
 135         cout << "timing Lewis-Wester test O1 (three 15x15 dets)" << flush;
 136         clog << "-------Lewis-Wester test O1 (three 15x15 dets):" << endl;
 137
 138         rolex.start();
 139         // correct for very small times:
 140         do {
 141                 result = test_O1();
 142                 ++count;
 143         } while ((time=rolex.read())<0.1 && !result);
 144
 145         if (!result) {
 146                 cout << " passed ";
 147                 clog << "(no output)" << endl;
 148         } else {
 149                 cout << " failed ";
 150         }
 151         cout << int(1000*(time/(3*count)))*0.001 << "s (average)" << endl;
 152
 153         cout << "timing Lewis-Wester test O2 (Resultant)" << flush;
 154         clog << "-------Lewis-Wester test O2 (Resultant):" << endl;
 155
 156         if (do_test2) {
 157                 rolex.reset();
 158                 result += test_O2();
 159
 160                 if (!result) {
 161                         cout << " passed ";
 162                         clog << "(no output)" << endl;
 163                 } else {
 164                         cout << " failed ";
 165                 }
 166                 cout << int(1000*rolex.read())*0.001 << "s (combined)" << endl;
 167         } else {
 168                 cout << " disabled" << endl;
 169                 clog << "(no output)" << endl;
 170         }
 171
 172         return result;
 173 }