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) 1999-2009 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 "ginac.h"
  25 #include "timer.h"
  26 using namespace GiNaC;
  27
  28 #include <iostream>
  29 #include <vector>
  30 using namespace std;
  31
  32 static const bool do_test = true;  // set to true in order to run this beast
  33
  34 static unsigned test()
  35 {
  36         // same matrix as in test P':
  37         const unsigned n = 10;
  38         matrix m(n*n+1,n*n+1);
  39         for (unsigned i=1; i<=n*n; ++i)
  40                 m.set(i-1,i-1,1);
  41         for (unsigned i=1; i<=n*n; ++i)
  42                 if (!(i%n))
  43                         m.set(i-1,n*n,1);
  44         for (unsigned i=1; i<=n*n; ++i)
  45                 if (!((i-1)%n))
  46                         m.set(n*n,i-1,n-(i-1)/n);
  47         for(unsigned i=1; i<=n; ++i)
  48                 for (unsigned j=1; j<=n; ++j)
  49                         if (i-j)
  50                                 for (unsigned k=1; k<n; ++k)
  51                                         m.set((i-1)*n+k-1,(j-1)*n+k,n+1-j);
  52         matrix m2(m);
  53         ex a;
  54         for (unsigned r=0; r<=n*n; ++r) {
  55                 a = m2(r,0);
  56                 for (unsigned c=0; c<n*n; ++c)
  57                         m2.set(r,c,m2(r,c+1));
  58                 m2.set(r,100,a);
  59         }
  60         for (unsigned r=0; r<=n*n; ++r)
  61                 for (unsigned c=0; c<=n*n; ++c)
  62                         if (!m(r,c).is_zero())
  63                                 m2.set(r,c,m(r,c));
  64
  65         symbol lambda("lambda");
  66         ex cp = m2.charpoly(lambda);
  67
  68         if (cp.coeff(lambda,0) != numeric("140816284877507872414776")) {
  69                 clog << "characteristic polynomial miscalculated as " << cp << endl;
  70                 return 1;
  71         }
  72         return 0;
  73 }
  74
  75 unsigned time_lw_Qprime()
  76 {
  77         unsigned result = 0;
  78         unsigned count = 0;
  79         timer rolex;
  80         double time = .0;
  81
  82         cout << "timing Lewis-Wester test Q' (charpoly(P'))" << flush;
  83
  84         if (do_test) {
  85                 rolex.start();
  86                 // correct for very small times:
  87                 do {
  88                         result = test();
  89                         ++count;
  90                 } while ((time=rolex.read())<0.1 && !result);
  91                 cout << '.' << flush;
  92                 cout << time/count << 's' << endl;
  93         } else {
  94                 cout << " disabled" << endl;
  95         }
  96
  97         return result;
  98 }
  99
 100 extern void randomify_symbol_serials();
 101
 102 int main(int argc, char** argv)
 103 {
 104         randomify_symbol_serials();
 105         cout << setprecision(2) << showpoint;
 106         return time_lw_Qprime();
 107 }