check/time_lw_Qprime.cpp

   1 /** @file time_lw_Qprime.cpp
   2  *
   3  *  Test Q' from the paper "Comparison of Polynomial-Oriented CAS" by Robert H.
   4  *  Lewis and Michael Wester. */
   5
   6 /*
   7  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2005 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
  12  *  (at your option) any later version.
  13  *
  14  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  *  GNU General Public License for more details.
  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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  22  */
  23
  24 #include "times.h"
  25
  26 static const bool do_test = true;  // set to true in order to run this beast
  27
  28 static unsigned test()
  29 {
  30         // same matrix as in test P':
  31         const unsigned n = 10;
  32         matrix m(n*n+1,n*n+1);
  33         for (unsigned i=1; i<=n*n; ++i)
  34                 m.set(i-1,i-1,1);
  35         for (unsigned i=1; i<=n*n; ++i)
  36                 if (!(i%n))
  37                         m.set(i-1,n*n,1);
  38         for (unsigned i=1; i<=n*n; ++i)
  39                 if (!((i-1)%n))
  40                         m.set(n*n,i-1,n-(i-1)/n);
  41         for(unsigned i=1; i<=n; ++i)
  42                 for (unsigned j=1; j<=n; ++j)
  43                         if (i-j)
  44                                 for (unsigned k=1; k<n; ++k)
  45                                         m.set((i-1)*n+k-1,(j-1)*n+k,n+1-j);
  46         matrix m2(m);
  47         ex a;
  48         for (unsigned r=0; r<=n*n; ++r) {
  49                 a = m2(r,0);
  50                 for (unsigned c=0; c<n*n; ++c)
  51                         m2.set(r,c,m2(r,c+1));
  52                 m2.set(r,100,a);
  53         }
  54         for (unsigned r=0; r<=n*n; ++r)
  55                 for (unsigned c=0; c<=n*n; ++c)
  56                         if (!m(r,c).is_zero())
  57                                 m2.set(r,c,m(r,c));
  58
  59         symbol lambda("lambda");
  60         ex cp = m2.charpoly(lambda);
  61
  62         if (cp.coeff(lambda,0) != numeric("140816284877507872414776")) {
  63                 clog << "characteristic polynomial miscalculated as " << cp << endl;
  64                 return 1;
  65         }
  66         return 0;
  67 }
  68
  69 unsigned time_lw_Qprime()
  70 {
  71         unsigned result = 0;
  72         unsigned count = 0;
  73         timer rolex;
  74         double time = .0;
  75
  76         cout << "timing Lewis-Wester test Q' (charpoly(P'))" << flush;
  77         clog << "-------Lewis-Wester test Q' (charpoly(P')):" << endl;
  78
  79         if (do_test) {
  80                 rolex.start();
  81                 // correct for very small times:
  82                 do {
  83                         result = test();
  84                         ++count;
  85                 } while ((time=rolex.read())<0.1 && !result);
  86                 cout << '.' << flush;
  87
  88                 if (!result) {
  89                         cout << " passed ";
  90                         clog << "(no output)" << endl;
  91                 } else {
  92                         cout << " failed ";
  93                 }
  94                 cout << int(1000*(time/count))*0.001 << 's' << endl;
  95         } else {
  96                 cout << " disabled" << endl;
  97                 clog << "(no output)" << endl;
  98         }
  99
 100         return result;
 101 }