t/Complex.t

   1 package Math::GSL::Complex::Test;
   2 use base q{Test::Class};
   3 use Test::More tests => 59;
   4 use Math::GSL::Complex qw/:all/;
   5 use Math::GSL::Test    qw/:all/;
   6 use Math::GSL::Const   qw/:all/;
   7 use Math::GSL          qw/:all/;
   8 use Data::Dumper;
   9 use strict;
  10
  11 sub make_fixture : Test(setup) {
  12     my $self = shift;
  13     $self->{gsl_complex} = Math::GSL::Complex::gsl_complex->new;
  14 }
  15
  16 sub teardown : Test(teardown) {
  17 }
  18
  19 sub GSL_COMPLEX_NEW : Test {
  20     my $self = shift;
  21     my $x = $self->{gsl_complex};
  22     isa_ok( $x, 'Math::GSL::Complex' );
  23 }
  24
  25 sub GSL_COMPLEX_RECT : Tests {
  26     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
  27     ok_similar( [ gsl_parts($x) ], [ 5, 3 ], 'gsl_complex_rect' );
  28 }
  29
  30 sub GSL_COMPLEX_POLAR : Tests {
  31     my $x           = gsl_complex_polar(1.0,0.1);
  32     my ($r,$theta)  = ( gsl_complex_abs($x), gsl_complex_arg($x) );
  33
  34     print "x=$r * e^(i $theta)*I\n" if $ENV{DEBUG};
  35     ok( is_similar($r,1.0),     'gsl_complex_polar r, res=' .($r-1.) . "\n");
  36     ok( is_similar($theta,0.1), 'gsl_complex_polar theta, res=' .($theta-0.1) . "\n");
  37 }
  38
  39 sub GSL_COMPLEX_ABS : Tests {
  40     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
  41     my $abs = gsl_complex_abs($x);
  42     ok ( is_similar($abs, sqrt(34)), 'gsl_complex_abs');
  43 }
  44
  45 sub GSL_COMPLEX_ABS2 : Tests {
  46     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
  47     my $abs = gsl_complex_abs2($x);
  48     ok( is_similar($abs, 34), 'gsl_complex_abs2' );
  49 }
  50
  51 sub GSL_COMPLEX_LOGABS : Tests {
  52     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
  53
  54     my $abs = gsl_complex_logabs($x);
  55     ok ( is_similar($abs, log(sqrt(34)) ), 'gsl_complex_logabs' );
  56 }
  57
  58 sub GSL_COMPLEX_LOG : Tests {
  59     my $x = gsl_complex_rect($M_E,0);
  60     $x    = gsl_complex_log($x);
  61     ok_similar([ gsl_parts($x) ] ,
  62                [ 1.0 , 0.0     ],
  63                'gsl_complex_log'
  64     );
  65 }
  66 sub GSL_COMPLEX_LOG10 : Tests {
  67     my $x = gsl_complex_rect(10,0);
  68     $x    = gsl_complex_log10($x);
  69     ok_similar([ gsl_parts($x) ] ,
  70                [ 1.0 , 0.0     ],
  71                'gsl_complex_log10'
  72     );
  73 }
  74
  75 sub GSL_COMPLEX_LOG_B : Tests {
  76     my $z    = gsl_complex_rect(5.0,0);
  77     my $base = gsl_complex_rect(5.0,0);
  78     $z       = gsl_complex_log_b($z, $base);
  79     ok_similar([ gsl_parts($z) ] ,
  80                [ 1.0 , 0.0     ],
  81                'gsl_complex_log_b'
  82     );
  83 }
  84
  85 sub GSL_COMPLEX_EXP : Tests {
  86     my $z = gsl_complex_rect(2, 5);
  87     $z    = gsl_complex_exp($z);
  88     ok_similar( [ gsl_parts($z)                   ],
  89                 [ $M_E**2*cos(5), $M_E**2*sin(5)  ]
  90     );
  91 }
  92
  93 sub GSL_COMPLEX_EXP_EULERS_IDENTITY : Tests {       # e^(i pi) + 1 = 0
  94     my $z = gsl_complex_rect(0, $M_PI);
  95     $z    = gsl_complex_exp($z);
  96     $z    = gsl_complex_add_real($z, 1);
  97     ok_similar( [ gsl_parts($z) ],
  98                 [ 0.0, 0.0      ]
  99     );
 100 }
 101
 102 sub GSL_COMPLEX_ADD : Tests {
 103     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
 104     my $y = gsl_complex_rect(1,2);
 105
 106     my $z = gsl_complex_add($x, $y);
 107     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [ 6, 5 ], 'gsl_complex_add' );
 108 }
 109
 110 sub GSL_COMPLEX_SUB : Tests {
 111     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
 112     my $y = gsl_complex_rect(1,2);
 113
 114     my $z = gsl_complex_sub($x, $y);
 115     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [ 4, 1 ], 'gsl_complex_sub' );
 116 }
 117
 118 sub GSL_COMPLEX_MUL : Tests {
 119     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
 120     my $y = gsl_complex_rect(1,2);
 121
 122     my $z = gsl_complex_mul($x, $y);
 123     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [ -1, 13 ], 'gsl_complex_mul' );
 124 }
 125
 126 sub GSL_COMPLEX_DIV : Tests {
 127     my $x = gsl_complex_rect(4,5);
 128     my $y = gsl_complex_rect(2,1);
 129
 130     my $z = gsl_complex_div($x, $y);
 131     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [ 13/5, 6/5 ], 'gsl_complex_div' );
 132 }
 133 sub GSL_COMPLEX_EQ : Tests {
 134     my $x = gsl_complex_rect(4,5);
 135     my $y = gsl_complex_rect(2,1);
 136     ok(! gsl_complex_eq($x,$y), 'gsl_complex_eq' );
 137     $y    = gsl_complex_rect(4,5);
 138     ok( gsl_complex_eq($x,$y), 'gsl_complex_eq' );
 139 }
 140 sub GSL_COMPLEX_ADD_REAL : Tests {
 141     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
 142
 143     my $z = gsl_complex_add_real($x, 1);
 144     ok( gsl_real($z) ==  6, 'gsl_complex_add_real');
 145 }
 146
 147 sub GSL_COMPLEX_SUB_REAL : Tests {
 148     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
 149
 150     my $z = gsl_complex_sub_real($x, 1);
 151     ok( gsl_real($z) == 4, 'gsl_complex_sub_real');
 152 }
 153
 154 sub GSL_COMPLEX_MUL_REAL : Tests {
 155     my $x = gsl_complex_rect(5,3);
 156
 157     my $z = gsl_complex_mul_real($x, 2);
 158     ok( gsl_real($z) == 10, 'gsl_complex_mul_real');
 159 }
 160
 161 sub GSL_COMPLEX_DIV_REAL : Tests {
 162     my $x = gsl_complex_rect(6,3);
 163
 164     my $z = gsl_complex_div_real($x, 2);
 165     ok( gsl_real($z) == 3, 'gsl_complex_div_real');
 166 }
 167
 168 sub GSL_COMPLEX_ADD_IMAG : Tests  {
 169     my $x = gsl_complex_rect(6,3);
 170
 171     my $z = gsl_complex_add_imag($x, 2);
 172     ok( gsl_imag($z) == 5, 'gsl_complex_add_imag');
 173 }
 174
 175 sub GSL_COMPLEX_SUB_IMAG : Tests {
 176     my $x = gsl_complex_rect(6,3);
 177
 178     my $z = gsl_complex_sub_imag($x, 2);
 179     ok( gsl_imag($z) == 1, 'gsl_complex_sub_imag');
 180 }
 181
 182 sub GSL_COMPLEX_MUL_IMAG : Tests {
 183     my $x = gsl_complex_rect(6,3);
 184
 185     my $z = gsl_complex_mul_imag($x, 2);
 186     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [ -6, 12 ], 'gsl_complex_mul_imag' );
 187 }
 188
 189 sub GSL_COMPLEX_DIV_IMAG : Tests {
 190     my $x = gsl_complex_rect(6,4);
 191
 192     my $z = gsl_complex_div_imag($x, 2);
 193     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [ 2, -3 ], 'gsl_complex_div_imag' );
 194 }
 195
 196 sub GSL_COMPLEX_CONJUGATE : Tests {
 197     my $x = gsl_complex_rect(6,4);
 198
 199     my $z = gsl_complex_conjugate($x);
 200     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [6, -4], 'gsl_complex_conjugate');
 201 }
 202
 203
 204 sub GSL_COMPLEX_NEGATIVE : Tests {
 205     my $x = gsl_complex_rect(6,4);
 206
 207     my $z = gsl_complex_negative($x);
 208     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [-6, -4], 'gsl_complex_negative');
 209 }
 210
 211 sub GSL_COMPLEX_SQRT : Tests {
 212     my $x = gsl_complex_rect(-7,24);
 213
 214     my $z = gsl_complex_sqrt($x);
 215     ok_similar( [ gsl_parts($z)  ], [ 3  , 4 ] ,'gsl_complex_sqrt'  );
 216 }
 217
 218 sub GSL_COMPLEX_SQRT_REAL : Tests {
 219     my $x = gsl_complex_rect(9,4);
 220
 221     my $z = gsl_complex_sqrt_real(-4);
 222     ok( gsl_imag($z) == 2, 'gsl_complex_sqrt_real');
 223 }
 224
 225 sub GSL_COMPLEX_POW : Tests {
 226     my $x = gsl_complex_rect(0,1);
 227     my $y = gsl_complex_rect(2,0);
 228     my $z = gsl_complex_pow($x, $y);
 229
 230     ok_similar( [ gsl_parts($z) ], [-1, 0 ], 'gsl_complex_pow' );
 231
 232     $x = gsl_complex_rect(3,4);
 233     $z = gsl_complex_pow($x, $y);
 234
 235     ok_similar( [gsl_parts($z) ], [ 3**2 - 4**2, 2*3*4 ], 'gsl_complex_pow' );
 236 }
 237
 238 sub GSL_COMPLEX_SET_REAL : Tests {
 239     my $x = gsl_complex_rect(3,4);
 240     gsl_set_real($x, 5);
 241     ok_similar(  [ gsl_parts($x) ], [ 5, 4 ], 'gsl_complex_set_real');
 242 }
 243
 244 sub GSL_COMPLEX_SET_IMAG : Tests {
 245     my $x = gsl_complex_rect(3,4);
 246     gsl_set_imag($x, 5);
 247     ok_similar(  [ gsl_parts($x) ], [ 3, 5 ], 'gsl_complex_set_imag');
 248 }
 249
 250 sub GSL_COMPLEX_SET_COMPLEX : Tests {
 251     my $x = gsl_complex_rect(3,4);
 252     gsl_set_complex($x, 5, 3);
 253     ok_similar(  [ gsl_parts($x) ], [ 5, 3 ], 'gsl_complex_set_complex');
 254 }
 255
 256 sub GSL_COMPLEX_SIN : Tests {
 257     my $x = gsl_complex_rect(3,2);
 258     my $z = gsl_complex_sin($x);
 259
 260     ok_similar( [ gsl_parts($z)                       ],
 261                 [ 0.53092108624852, -3.59056458998578 ],
 262                 'gsl_complex_sin'
 263     );
 264 }
 265
 266 sub GSL_COMPLEX_ARCSIN : Tests {
 267     my $x = gsl_complex_rect(1,0);
 268     my $z = gsl_complex_arcsin($x);
 269
 270     ok_similar( [ gsl_parts($z)    ],
 271                 [ $M_PI/2, 0.0     ],
 272                 'gsl_complex_arcsin'
 273     );
 274 }
 275 sub GSL_COMPLEX_SINH : Tests {
 276     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 277     my $z = gsl_complex_sinh($x);
 278
 279     ok_similar( [ gsl_parts($z) ],
 280                 [ 0.0,      0.0 ],
 281                 'gsl_complex_sinh'
 282     );
 283 }
 284
 285 sub GSL_COMPLEX_ARCSINH : Tests {
 286     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 287     my $z = gsl_complex_arcsinh($x);
 288
 289     ok_similar( [ gsl_parts($z) ],
 290                 [ 0.0,      0.0 ],
 291                 'gsl_complex_arcsinh'
 292     );
 293 }
 294 sub GSL_COMPLEX_COS : Tests {
 295     my $x = gsl_complex_rect(3,2);
 296     my $z = gsl_complex_cos($x);
 297     ok_similar( [ gsl_parts($z)                       ],
 298                 [ -3.72454550491532, -0.511822569987385],
 299                 'gsl_complex_cos'
 300     );
 301 }
 302
 303 sub GSL_COMPLEX_ARCCOS : Tests {
 304     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 305     my $z = gsl_complex_arccos($x);
 306     ok_similar( [ gsl_parts($z)],
 307                 [ $M_PI/2, 0.0 ],
 308                 'gsl_complex_arccos'
 309     );
 310 }
 311 sub GSL_COMPLEX_COSH : Tests {
 312     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 313     my $z = gsl_complex_cosh($x);
 314     ok_similar( [ gsl_parts($z)  ],
 315                 [ 1, 0.0         ],
 316                 'gsl_complex_cosh'
 317     );
 318 }
 319
 320 sub GSL_COMPLEX_ARCCOSH : Tests {
 321     my $x = gsl_complex_rect(1,0);
 322     my $z = gsl_complex_arccosh($x);
 323     ok_similar( [ gsl_parts($z)    ],
 324                 [ 0.0, 0.0         ],
 325                 'gsl_complex_arccosh'
 326     );
 327 }
 328
 329 sub GSL_COMPLEX_TAN : Tests {
 330     my $x = gsl_complex_rect(3,2);
 331     my $z = gsl_complex_tan($x);
 332     ok_similar( [ gsl_parts($z)                       ],
 333                 [ -0.0098843750383225, 0.965385879022133 ],
 334                 'gsl_complex_tan'
 335     );
 336 }
 337
 338 sub GSL_COMPLEX_ARCTAN : Tests {
 339     my $x = gsl_complex_rect(1,0);
 340     my $z = gsl_complex_arctan($x);
 341     ok_similar( [ gsl_parts($z)    ],
 342                 [ $M_PI/4 , 0.0    ],
 343                 'gsl_complex_arctan'
 344     );
 345 }
 346
 347 sub GSL_COMPLEX_TANH : Tests {
 348     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 349     my $z = gsl_complex_tan($x);
 350     ok_similar( [ gsl_parts($z) ],
 351                 [ 0.0,    0.0   ],
 352                 'gsl_complex_tanh'
 353     );
 354 }
 355
 356 sub GSL_COMPLEX_ARCTANH : Tests {
 357     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 358     my $z = gsl_complex_arctan($x);
 359     ok_similar( [ gsl_parts($z) ],
 360                 [ 0.0,    0.0   ],
 361                 'gsl_complex_arctanh'
 362     );
 363 }
 364 sub GSL_COMPLEX_SEC : Tests {
 365     my $x = gsl_complex_rect(3,2);
 366     my $z = gsl_complex_sec($x);
 367     ok_similar( [ gsl_parts($z)                          ],
 368                 [ -0.263512975158389, 0.0362116365587685 ],
 369                 'gsl_complex_sec'
 370     );
 371 }
 372
 373 sub GSL_COMPLEX_ARCSEC : Tests {
 374     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 375     my $z = gsl_complex_arcsec($x);
 376     ok_similar( [ gsl_parts($z)  ],
 377                 [ $M_PI/2,  0.0  ],
 378                 'gsl_complex_arcsec'
 379     );
 380 }
 381 sub GSL_COMPLEX_SECH : Tests {
 382     my $x = gsl_complex_rect(1,0);
 383     my $z = gsl_complex_sech($x);
 384     ok_similar( [ gsl_parts($z)             ],
 385                 [ 2/(exp(1)+exp(-1)), 0.0 ],
 386                 'gsl_complex_sech'
 387     );
 388 }
 389
 390 sub GSL_COMPLEX_ARCSECH : Tests {
 391     my $x = gsl_complex_rect(2/(exp(1)+exp(-1)),0);
 392     my $z = gsl_complex_arcsech($x);
 393     ok_similar( [ gsl_parts($z)  ],
 394                 [ 1.0 ,      0.0 ],
 395                 'gsl_complex_arcsech'
 396     );
 397 }
 398
 399 sub GSL_COMPLEX_CSC : Tests {
 400     my $x = gsl_complex_rect(3,2);
 401     my $z = gsl_complex_csc($x);
 402     ok_similar( [ gsl_parts($z)                       ],
 403                 [ 0.0403005788568915, 0.27254866146294],
 404                 'gsl_complex_csc'
 405     );
 406 }
 407
 408 sub GSL_COMPLEX_ARCCSC : Tests {
 409     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 410     my $z = gsl_complex_arccsc($x);
 411     ok_similar( [ gsl_parts($z)],
 412                 [ 0.0, 0.0     ],
 413                 'gsl_complex_arccsc'
 414     );
 415 }
 416
 417 sub GSL_COMPLEX_CSCH : Tests {
 418     my $x = gsl_complex_rect(0,1);
 419     my $z = gsl_complex_csch($x);
 420     ok_similar( [ gsl_parts($z)  ],
 421                 [ 0.0 , -1/sin(1)],
 422                 'gsl_complex_csch'
 423     );
 424 }
 425
 426 sub GSL_COMPLEX_ARCCSCH : Tests {
 427     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 428     my $z = gsl_complex_arccsch($x);
 429     ok_similar( [ gsl_parts($z)  ],
 430                 [ 0.0 , 0.0      ],
 431                 'gsl_complex_arccsch'
 432     );
 433 }
 434
 435 sub GSL_COMPLEX_COT : Tests {
 436     my $x = gsl_complex_rect(3,2);
 437     my $z = gsl_complex_cot($x);
 438     ok_similar( [ gsl_parts($z)                       ],
 439                 [ -0.0106047834703371, -1.035746637765],
 440                 'gsl_complex_cot'
 441     );
 442 }
 443
 444 sub GSL_COMPLEX_ARCCOT : Tests {
 445     my $x = gsl_complex_rect(1,0);
 446     my $z = gsl_complex_arccot($x);
 447     ok_similar( [ gsl_parts($z) ],
 448                 [ $M_PI/4 , 0.0 ],
 449                 'gsl_complex_arccot'
 450     );
 451 }
 452
 453 sub GSL_COMPLEX_COTH : Tests {
 454     my $x = gsl_complex_rect(0,1);
 455     my $z = gsl_complex_coth($x);
 456     ok_similar( [ gsl_parts($z)       ],
 457                 [ 0.0, -cos(1)/sin(1) ],
 458                 'gsl_complex_coth'
 459     );
 460 }
 461
 462 sub GSL_COMPLEX_ARCCOTH : Tests {
 463     my $x = gsl_complex_rect(0,0);
 464     my $z = gsl_complex_arccoth($x);
 465     ok_similar( [ gsl_parts($z)       ],
 466                 [ 0.0,  0.0            ],
 467                 'gsl_complex_arccoth'
 468     );
 469 }
 470
 471 Test::Class->runtests;