t/MatrixComplex.t

   1 package Math::GSL::MatrixComplex::Test;
   2 use Test::More tests => 38;
   3 use base q{Test::Class};
   4 use strict;
   5
   6 use Math::GSL                qw/:all/;
   7 use Math::GSL::Test          qw/:all/;
   8 use Math::GSL::Errno         qw/:all/;
   9 use Math::GSL::MatrixComplex qw/:all/;
  10 use Math::GSL::Complex       qw/:all/;
  11 use Math::Complex;
  12 use Test::Exception;
  13 use Data::Dumper;
  14
  15 BEGIN{ gsl_set_error_handler_off(); }
  16
  17 sub make_fixture : Test(setup) {
  18     my $self = shift;
  19 }
  20
  21 sub teardown : Test(teardown) {
  22     unlink 'matrix' if -f 'matrix';
  23 }
  24
  25 sub GSL_MATRIX_COMPLEX_NEW: Tests(3) {
  26     my $u = Math::GSL::MatrixComplex->new(10,20);
  27     isa_ok($u, 'Math::GSL::MatrixComplex');
  28     ok( $u->rows ==  10, 'rows');
  29     ok( $u->cols ==  20, 'cols');
  30 }
  31
  32 sub GSL_MATRIX_COMPLEX_SET : Tests(2) {
  33     my $u = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2);
  34     gsl_matrix_complex_set($u->raw, 0, 0, Math::GSL::Complex::gsl_complex_rect(3,5) );
  35    ok_similar( [ map { Re $_ } $u->row(0)->as_list ], [ 3, 0 ] );
  36    ok_similar( [ map { Im $_ } $u->row(0)->as_list ], [ 5, 0 ] );
  37 }
  38
  39 sub GSL_MATRIX_COMPLEX_COL : Tests(3) {
  40     my $u = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2);
  41     isa_ok( $u->col(0) , 'Math::GSL::MatrixComplex');
  42     cmp_ok( $u->col(0)->cols, '==', 1 );
  43     cmp_ok( $u->col(0)->rows, '==', 2 );
  44 }
  45
  46 sub GSL_MATRIX_COMPLEX_ROW : Tests(3) {
  47     my $u = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2);
  48     isa_ok( $u->row(0) , 'Math::GSL::MatrixComplex');
  49     cmp_ok( $u->row(0)->cols, '==', 2 );
  50     cmp_ok( $u->row(0)->rows, '==', 1 );
  51 }
  52 sub GSL_MATRIX_COMPLEX_SET_OO : Tests(2) {
  53     my $u = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2);
  54     $u->set_row(0, [ 1+7*i, 2*i ] )
  55       ->set_row(1, [ 3*i, -4  ] );
  56     ok_similar( [ map { Re $_ } $u->as_list ], [ 1, 0, 0, -4 ] );
  57     ok_similar( [ map { Im $_ } $u->as_list ], [ 7, 2, 3, 0  ] );
  58 }
  59
  60 sub HERMITIAN : Tests(1) {
  61     my $matrix    = gsl_matrix_complex_alloc(2,2);
  62     my $transpose = gsl_matrix_complex_alloc(2,2);
  63     gsl_matrix_complex_set($matrix, 0, 0, gsl_complex_rect(3,0));
  64     gsl_matrix_complex_set($matrix, 0, 1, gsl_complex_rect(2,1));
  65     gsl_matrix_complex_set($matrix, 1, 0, gsl_complex_rect(2,-1));
  66     gsl_matrix_complex_set($matrix, 1, 1, gsl_complex_rect(1,0));
  67     gsl_matrix_complex_memcpy($transpose, $matrix);
  68     gsl_matrix_complex_transpose($transpose);
  69
  70     for my $row (0..1) {
  71         map { gsl_matrix_complex_set($transpose, $row, $_, gsl_complex_conjugate(gsl_matrix_complex_get($transpose, $row, $_))) } (0..1);
  72     }
  73
  74     my $upper_right = gsl_matrix_complex_get($matrix, 0, 1 );
  75     my $lower_left  = gsl_matrix_complex_get($matrix, 1, 0 );
  76
  77     ok( gsl_complex_eq( gsl_complex_conjugate($upper_right), $lower_left ), 'hermitian' );
  78 }
  79 sub MULTIPLICATION_OVERLOAD : Tests(2) {
  80     my $u = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2);
  81     $u->set_row(0, [ 1+2*i, 2*i ] )
  82       ->set_row(1, [ 3*i, -4  ] );
  83     my $t = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2);
  84     $t->set_row(0, [ 1+4*i, 1 ] )
  85       ->set_row(1, [ 3*i, -4  ] );
  86     my $result = $u * $t;
  87     ok_similar( [ map { Re $_ } $result->as_list ], [ -13, 1, -12, 16 ] );
  88     ok_similar( [ map { Im $_ } $result->as_list ], [ 6, -6, -9, 3 ] );
  89 }
  90
  91 sub MATRIX_IS_SQUARE : Tests(2) {
  92     my $A = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2);
  93     ok( $A->is_square, 'is_square true for 2x2' );
  94     my $B = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,3);
  95     ok( ! $B->is_square, 'is_square false for 2x3' );
  96 }
  97
  98 sub MATRIX_DETERMINANT : Tests(3) {
  99     my $A = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2)
 100                              ->set_row(0, [1,3] )
 101                              ->set_row(1, [4, 2] );
 102     isa_ok( $A->det, 'Math::Complex');
 103     ok_similar( [ $A->det   ], [ -10 ], '->det() 2x2');
 104     ok_similar( [ $A->lndet ], [ log 10 ], '->lndet() 2x2');
 105
 106 }
 107
 108 sub MATRIX_ZERO : Tests(2) {
 109     my $A = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2)
 110                              ->set_row(0, [1, 3] )
 111                              ->set_row(1, [4, 2] );
 112     isa_ok($A->zero, 'Math::GSL::MatrixComplex');
 113     ok_similar( [ $A->zero->as_list ], [ 0, 0, 0, 0 ] );
 114 }
 115
 116 sub MATRIX_IDENTITY : Tests(7) {
 117     my $A = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2)->identity;
 118     isa_ok($A, 'Math::GSL::MatrixComplex');
 119     ok_similar([ $A->as_list ], [ 1, 0, 0, 1 ] );
 120     ok_similar([ $A->inverse->as_list ], [ 1, 0, 0, 1 ] );
 121     ok_similar([ Re $A->det     ] ,[ 1 ] );
 122     ok_similar([ Im $A->det     ] ,[ 0 ] );
 123
 124     ok_similar([ map { Re $_ } $A->eigenvalues ], [ 1, 1 ], 'identity eigs=1' );
 125     ok_similar([ map { Im $_ } $A->eigenvalues ], [ 0, 0 ], 'identity eigs=1' );
 126 }
 127
 128 sub MATRIX_IS_HERMITIAN : Tests {
 129     my $A = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2)
 130                              ->set_row(0, [1, 3] )
 131                              ->set_row(1, [4, 2] );
 132     ok( $A->is_hermitian == 0, 'non hermitian matrix ');
 133     my $B = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,3)
 134                              ->set_row(0, [1, 3, 4] )
 135                              ->set_row(1, [4, 2, 8] );
 136     ok( $B->is_hermitian == 0, 'non square matrix ');
 137     my $C = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2)
 138                              ->set_row(0, [3, 2+1*i] )
 139                              ->set_row(1, [2-1*i, 1] );
 140     ok( $C->is_hermitian == 1, 'hermitian matrix ');
 141 }
 142
 143 sub MATRIX_INVERSE : Tests(3) {
 144     my $A = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2)
 145                              ->set_row(0, [1, 3] )
 146                              ->set_row(1, [4, 2] );
 147     my $Ainv = $A->inverse;
 148     isa_ok( $Ainv, 'Math::GSL::MatrixComplex' );
 149     ok_similar([ $Ainv->as_list ] , [ map { -$_/10 } ( 2, -3, -4, 1 ) ] );
 150     my $B = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,3)
 151                              ->set_row(0, [1, 3, 5] )
 152                              ->set_row(1, [2, 4, 6] );
 153     dies_ok( sub { $B->inverse } , 'inverse of non square matrix dies' );
 154 }
 155
 156 sub OVERLOAD_EQUAL : Tests(2) {
 157     my $A = Math::GSL::MatrixComplex->new(2,2)
 158                              ->set_row(0, [1+2*i, 3] )
 159                              ->set_row(1, [4, 2] );
 160     my $B = $A->copy;
 161     ok ( $A == $B, 'should be equal');
 162     $B->set_row(0, [1,2]);
 163     ok ( $A != $B, 'should not be equal');
 164 }
 165
 166 Test::Class->runtests;