t/Complex.t

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