Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/MySQL/unsupported/test/   (MySQL Server Version 8.1-8.4©)  Datei vom 12.11.2025 mit Größe 7 kB image not shown  

Quelle  polynomialsolver.cpp   Sprache: C

 
// This file is part of Eigen, a lightweight C++ template library
// for linear algebra.
//
// Copyright (C) 2010 Manuel Yguel <manuel.yguel@gmail.com>
//
// This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla
// Public License v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed
// with this file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.

#include "main.h"
#include <unsupported/Eigen/Polynomials>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

namespace Eigen {
namespace internal {
template<int Size>
struct increment_if_fixed_size
{
  enum {
    ret = (Size == Dynamic) ? Dynamic : Size+1
  };
};
}
}

template<typename PolynomialType>
PolynomialType polyder(const PolynomialType& p)
{
  typedef typename PolynomialType::Scalar Scalar;
  PolynomialType res(p.size());
  for(Index i=1; i<p.size(); ++i)
    res[i-1] = p[i]*Scalar(i);
  res[p.size()-1] = 0.;
  return res;
}

template<int Deg, typename POLYNOMIAL, typename SOLVER>
bool aux_evalSolver( const POLYNOMIAL& pols, SOLVER& psolve )
{
  typedef typename POLYNOMIAL::Scalar Scalar;
  typedef typename POLYNOMIAL::RealScalar RealScalar;

  typedef typename SOLVER::RootsType    RootsType;
  typedef Matrix<RealScalar,Deg,1>      EvalRootsType;

  const Index deg = pols.size()-1;

  // Test template constructor from coefficient vector
  SOLVER solve_constr (pols);

  psolve.compute( pols );
  const RootsType& roots( psolve.roots() );
  EvalRootsType evr( deg );
  POLYNOMIAL pols_der = polyder(pols);
  EvalRootsType der( deg );
  forint i=0; i<roots.size(); ++i ){
    evr[i] = std::abs( poly_eval( pols, roots[i] ) );
    der[i] = numext::maxi(RealScalar(1.), std::abs( poly_eval( pols_der, roots[i] ) ));
  }

  // we need to divide by the magnitude of the derivative because
  // with a high derivative is very small error in the value of the root
  // yiels a very large error in the polynomial evaluation.
  bool evalToZero = (evr.cwiseQuotient(der)).isZero( test_precision<Scalar>() );
  if( !evalToZero )
  {
    cerr << "WRONG root: " << endl;
    cerr << "Polynomial: " << pols.transpose() << endl;
    cerr << "Roots found: " << roots.transpose() << endl;
    cerr << "Abs value of the polynomial at the roots: " << evr.transpose() << endl;
    cerr << endl;
  }

  std::vector<RealScalar> rootModuli( roots.size() );
  Map< EvalRootsType > aux( &rootModuli[0], roots.size() );
  aux = roots.array().abs();
  std::sort( rootModuli.begin(), rootModuli.end() );
  bool distinctModuli=true;
  for( size_t i=1; i<rootModuli.size() && distinctModuli; ++i )
  {
    if( internal::isApprox( rootModuli[i], rootModuli[i-1] ) ){
      distinctModuli = false; }
  }
  VERIFY( evalToZero || !distinctModuli );

  return distinctModuli;
}







template<int Deg, typename POLYNOMIAL>
void evalSolver( const POLYNOMIAL& pols )
{
  typedef typename POLYNOMIAL::Scalar Scalar;

  typedef PolynomialSolver<Scalar, Deg > PolynomialSolverType;

  PolynomialSolverType psolve;
  aux_evalSolver<Deg, POLYNOMIAL, PolynomialSolverType>( pols, psolve );
}




templateint Deg, typename POLYNOMIAL, typename ROOTS, typename REAL_ROOTS >
void evalSolverSugarFunction( const POLYNOMIAL& pols, const ROOTS& roots, const REAL_ROOTS& real_roots )
{
  using std::sqrt;
  typedef typename POLYNOMIAL::Scalar Scalar;
  typedef typename POLYNOMIAL::RealScalar RealScalar;

  typedef PolynomialSolver<Scalar, Deg >              PolynomialSolverType;

  PolynomialSolverType psolve;
  if( aux_evalSolver<Deg, POLYNOMIAL, PolynomialSolverType>( pols, psolve ) )
  {
    //It is supposed that
    // 1) the roots found are correct
    // 2) the roots have distinct moduli

    //Test realRoots
    std::vector< RealScalar > calc_realRoots;
    psolve.realRoots( calc_realRoots,  test_precision<RealScalar>());
    VERIFY_IS_EQUAL( calc_realRoots.size() , (size_t)real_roots.size() );

    const RealScalar psPrec = sqrt( test_precision<RealScalar>() );

    for( size_t i=0; i<calc_realRoots.size(); ++i )
    {
      bool found = false;
      for( size_t j=0; j<calc_realRoots.size()&& !found; ++j )
      {
        if( internal::isApprox( calc_realRoots[i], real_roots[j], psPrec ) ){
          found = true; }
      }
      VERIFY( found );
    }

    //Test greatestRoot
    VERIFY( internal::isApprox( roots.array().abs().maxCoeff(),
          abs( psolve.greatestRoot() ), psPrec ) );

    //Test smallestRoot
    VERIFY( internal::isApprox( roots.array().abs().minCoeff(),
          abs( psolve.smallestRoot() ), psPrec ) );

    bool hasRealRoot;
    //Test absGreatestRealRoot
    RealScalar r = psolve.absGreatestRealRoot( hasRealRoot );
    VERIFY( hasRealRoot == (real_roots.size() > 0 ) );
    if( hasRealRoot ){
      VERIFY( internal::isApprox( real_roots.array().abs().maxCoeff(), abs(r), psPrec ) );  }

    //Test absSmallestRealRoot
    r = psolve.absSmallestRealRoot( hasRealRoot );
    VERIFY( hasRealRoot == (real_roots.size() > 0 ) );
    if( hasRealRoot ){
      VERIFY( internal::isApprox( real_roots.array().abs().minCoeff(), abs( r ), psPrec ) ); }

    //Test greatestRealRoot
    r = psolve.greatestRealRoot( hasRealRoot );
    VERIFY( hasRealRoot == (real_roots.size() > 0 ) );
    if( hasRealRoot ){
      VERIFY( internal::isApprox( real_roots.array().maxCoeff(), r, psPrec ) ); }

    //Test smallestRealRoot
    r = psolve.smallestRealRoot( hasRealRoot );
    VERIFY( hasRealRoot == (real_roots.size() > 0 ) );
    if( hasRealRoot ){
    VERIFY( internal::isApprox( real_roots.array().minCoeff(), r, psPrec ) ); }
  }
}


template<typename _Scalar, int _Deg>
void polynomialsolver(int deg)
{
  typedef typename NumTraits<_Scalar>::Real RealScalar;
  typedef internal::increment_if_fixed_size<_Deg>     Dim;
  typedef Matrix<_Scalar,Dim::ret,1>                  PolynomialType;
  typedef Matrix<_Scalar,_Deg,1>                      EvalRootsType;
  typedef Matrix<RealScalar,_Deg,1>                   RealRootsType;

  cout << "Standard cases" << endl;
  PolynomialType pols = PolynomialType::Random(deg+1);
  evalSolver<_Deg,PolynomialType>( pols );

  cout << "Hard cases" << endl;
  _Scalar multipleRoot = internal::random<_Scalar>();
  EvalRootsType allRoots = EvalRootsType::Constant(deg,multipleRoot);
  roots_to_monicPolynomial( allRoots, pols );
  evalSolver<_Deg,PolynomialType>( pols );

  cout << "Test sugar" << endl;
  RealRootsType realRoots = RealRootsType::Random(deg);
  roots_to_monicPolynomial( realRoots, pols );
  evalSolverSugarFunction<_Deg>(
      pols,
      realRoots.template cast <std::complex<RealScalar> >().eval(),
      realRoots );
}

EIGEN_DECLARE_TEST(polynomialsolver)
{
  for(int i = 0; i < g_repeat; i++)
  {
    CALL_SUBTEST_1( (polynomialsolver<float,1>(1)) );
    CALL_SUBTEST_2( (polynomialsolver<double,2>(2)) );
    CALL_SUBTEST_3( (polynomialsolver<double,3>(3)) );
    CALL_SUBTEST_4( (polynomialsolver<float,4>(4)) );
    CALL_SUBTEST_5( (polynomialsolver<double,5>(5)) );
    CALL_SUBTEST_6( (polynomialsolver<float,6>(6)) );
    CALL_SUBTEST_7( (polynomialsolver<float,7>(7)) );
    CALL_SUBTEST_8( (polynomialsolver<double,8>(8)) );

    CALL_SUBTEST_9( (polynomialsolver<float,Dynamic>(
            internal::random<int>(9,13)
            )) );
    CALL_SUBTEST_10((polynomialsolver<double,Dynamic>(
            internal::random<int>(9,13)
            )) );
    CALL_SUBTEST_11((polynomialsolver<float,Dynamic>(1)) );
    CALL_SUBTEST_12((polynomialsolver<std::complex<double>,Dynamic>(internal::random<int>(2,13))) );
  }
}

89%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.5 Sekunden  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.