source: git/libpolys/tests/polys_test.h @ fba6f18

spielwiese
Last change on this file since fba6f18 was fba6f18, checked in by Frank Seelisch <seelisch@…>, 13 years ago
alg. ext. fields: 1st impl. and 1st tests
  • Property mode set to 100644
File size: 8.5 KB
Line 
1#include "config.h"
2
3#include "common.h"
4using namespace std;
5
6// the following headers are private...
7#include <coeffs/longrat.h>
8#include <coeffs/gnumpfl.h>
9#include <coeffs/gnumpc.h>
10#include <coeffs/shortfl.h>
11#include <coeffs/ffields.h>
12#include <coeffs/modulop.h>
13#include <coeffs/rmodulon.h>
14#include <coeffs/rmodulo2m.h>
15#include <coeffs/rintegers.h>
16
17#include <polys/ext_fields/algext.h>
18#include <polys/monomials/ring.h>
19#include <polys/monomials/p_polys.h>
20
21#include <polys/simpleideals.h>
22
23class MyGlobalPrintingFixture : public GlobalPrintingFixture
24{
25  public:
26    virtual bool setUpWorld()
27    {
28   
29      GlobalPrintingFixture::setUpWorld();
30     
31
32      TS_ASSERT_EQUALS( nRegister( n_Zp, npInitChar), n_Zp );
33      TS_ASSERT_EQUALS( nRegister( n_GF, nfInitChar), n_GF );
34      TS_ASSERT_EQUALS( nRegister( n_R, nrInitChar), n_R );
35      TS_ASSERT_EQUALS( nRegister( n_Q, nlInitChar), n_Q );
36      TS_ASSERT_EQUALS( nRegister( n_R, nrInitChar), n_R );
37     
38#ifdef HAVE_RINGS
39      TS_ASSERT_EQUALS( nRegister( n_Z, nrzInitChar), n_Z ); // these are UNusable at the moment!
40#endif
41     
42      return true;
43    }
44};
45
46
47//
48// We can rely on this file being included exactly once
49// and declare this global variable in the header file.
50//
51static MyGlobalPrintingFixture globalPrintingFixture;
52
53
54namespace
55{
56 
57  void PrintRing(const ring r)
58  {
59    rWrite(r); PrintLn();
60  #ifdef  RDEBUG
61    rDebugPrint(r); PrintLn();
62  #endif
63  }
64
65  static inline std::string _2S(poly a, const ring r)
66  {
67    p_Test(a,r);
68   
69    StringSetS("");
70    p_Write(a, r);
71
72    const char* s = StringAppendS("");
73
74    std::stringstream ss;  ss << s;
75
76    StringSetS(""); 
77    return ss.str();
78  }
79
80  static inline void PrintSized(/*const*/ poly a, const ring r, BOOLEAN eoln = TRUE)
81  {
82    std::clog << _2S(a, r) << ", of size: " << p_Size(a, r);
83
84    if( eoln ) 
85      std::clog << std::endl; 
86  }
87
88static inline void Delete(poly &p, const ring r)
89{
90  if( p != NULL )
91    p_Delete(&p, r);
92
93  p = NULL;
94}
95
96void TestSum(const ring r, const int N)
97{
98  TS_ASSERT_DIFFERS( r    , NULLp);
99  TS_ASSERT_DIFFERS( r->cf, NULLp);
100 
101 
102  clog << ( _2S("TEST: sum[0..") + _2S(N) + "]: ");
103  clog << endl;
104
105  assume( N > 0 ); // just for now...
106
107  const int ssss = (N * (N+1)) / 2;
108 
109  poly sum1 = p_ISet(ssss, r);
110  clog<< "poly(N*(N+1)/2) (int: " << ssss << "): "; PrintSized(sum1, r);
111
112  poly s=NULL, ss=NULL, i=NULL, res=NULL;
113
114  s = p_ISet(, r);
115  i = p_ISet(N+1, r);
116
117  i = p_Mult_q(s, i, r); s = NULL;
118
119  clog<< "poly(N)*poly(N+1): (int: "<< N*(N+1) << "): "; PrintSized(i, r); 
120
121  number t = n_Init(2, r->cf);
122  clog<< "number(2): "; PrintSized(t, r->cf); 
123
124  if( !n_IsZero( t, r->cf) )
125  {
126    if( i != NULL )
127    {
128      number ii = p_GetCoeff(i, r);
129      clog<< "number(poly(N)*poly(N+1)): "; PrintSized(ii, r->cf); 
130
131      TS_ASSERT( n_DivBy(ii, t, r->cf) );
132      res = p_Div_nn(i, t, r); i = NULL;
133    }
134   
135     
136
137    clog<< "(poly(N)*poly(N+1))/number(2): "; PrintSized(res, r);
138    poly d = p_Sub(p_Copy(res, r), p_Copy(sum1, r), r);
139
140    if( d != NULL )
141      TS_ASSERT( n_IsZeroDivisor(p_GetCoeff(d, r), r->cf) );
142
143    Delete(d, r);
144
145    if( n_GetChar(r->cf) == 0 )
146    {
147      TS_ASSERT( p_EqualPolys(sum1, res, r) );
148      TS_ASSERT( p_EqualPolys(res, sum1, r) );
149    }
150  } else
151    TS_ASSERT_EQUALS( n_GetChar(r->cf), 2);
152 
153  n_Delete(&t, r->cf);
154
155
156  s = NULL;
157  ss = NULL;
158  for( int k = N; k >= 0; k-- )
159  {
160    i = p_ISet(k, r);
161    s = p_Add_q(s, i, r); // s += i
162
163    i = p_Neg( p_ISet(k, r), r );
164    ss = p_Add_q(ss, i, r); // ss -= i
165  }
166 
167  clog<< "ss(-sum): "; PrintSized(ss, r); 
168
169  ss = p_Neg(ss, r); // ss = -ss
170 
171  clog<< "real sum    : "; PrintSized(s, r);
172  clog<< "real sum(--): "; PrintSized(ss, r); 
173
174  TS_ASSERT( p_EqualPolys(s, ss, r) );
175  TS_ASSERT( p_EqualPolys(ss, s, r) );
176
177  TODO(somebody, fix the delete method!);
178
179  Delete(sum1, r); 
180  Delete(res, r);
181
182  Delete(s, r);   
183  Delete(ss, r);   
184
185  clog << ( " >>> TEST DONE!" );
186  clog << endl;
187
188}
189   
190void Test(const ring r)
191{
192  TestSum( r, 10 );
193  TestSum( r, 100 );
194  TestSum( r, 101 );
195  TestSum( r, 1001 );
196  TestSum( r, 9000 );
197}
198
199}
200
201class PolysTestSuite : public CxxTest::TestSuite
202{
203public:
204  void test_Z13_t()
205  {
206    clog << "Creating  Z/13[t]: " << endl;
207
208    char* n[] = {"t"};
209    ring r = rDefault( 13, 1, n);     
210    TS_ASSERT_DIFFERS( r, NULLp );
211
212    PrintRing(r);
213
214    TS_ASSERT( rField_is_Domain(r) );
215    TS_ASSERT( !rField_is_Q(r) );
216
217    TS_ASSERT( rField_is_Zp(r) );
218    TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r, 11) );
219    TS_ASSERT( rField_is_Zp(r, 13) );
220
221    TS_ASSERT_EQUALS( rVar(r), 1);
222
223    Test(r);
224     
225    rDelete(r);
226  }
227
228  void test_QQ_t()
229  {
230    clog << "Creating  Q[s]: " << endl;
231
232    char* n[] = {"s"};
233    ring r = rDefault( 0, 1, n);     
234    TS_ASSERT_DIFFERS( r, NULLp );
235
236    PrintRing(r);
237
238    TS_ASSERT( rField_is_Domain(r) );
239    TS_ASSERT( rField_is_Q(r) );
240   
241    TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r) );
242    TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r, 11) );
243
244    TS_ASSERT_EQUALS( rVar(r), 1);
245
246    Test(r);
247
248    rDelete(r);
249  }
250 
251  void test_Z11_x_y_z()
252  {
253     clog << "Creating  Z/11[x, y, z]: " << endl;
254     
255     char* n[] = {"x", "y", "z"};
256     ring r = rDefault( 11, 3, n);     
257     TS_ASSERT_DIFFERS( r, NULLp );
258
259     PrintRing(r);
260     
261     TS_ASSERT( rField_is_Domain(r) );
262     TS_ASSERT( !rField_is_Q(r) );
263
264     TS_ASSERT( rField_is_Zp(r) );
265     TS_ASSERT( rField_is_Zp(r, 11) );
266     TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r, 13) );
267
268     TS_ASSERT_EQUALS( rVar(r), 3);
269
270     Test(r);
271     
272     rDelete(r);
273  }
274   void test_QQ_x_y_z()
275   {
276     clog << "Creating  QQ[x, y, z, u]: " << endl;
277
278     char* n[] = {"x", "y", "z", "u"};
279     ring r = rDefault( 0, 4, n);     
280     TS_ASSERT_DIFFERS( r, NULLp );
281
282     PrintRing(r);
283
284     TS_ASSERT( rField_is_Domain(r) );
285     TS_ASSERT( rField_is_Q(r) );
286
287     TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r) );
288     TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r, 11) );
289
290     TS_ASSERT_EQUALS( rVar(r), 4);
291
292     Test(r);
293     
294     rDelete(r);
295   }
296
297
298   void test_Z13_t_GF()
299   {
300     clog << "Creating  GF[t]: " << endl;
301
302     char* n[] = {"t"};
303
304     GFInfo param;
305
306     param.GFChar= 5;
307     param.GFDegree= 2;
308     param.GFPar_name= (const char*)"Q";
309
310     const coeffs cf = nInitChar( n_GF, &param );
311
312     TS_ASSERT_DIFFERS( cf, NULLp );
313
314     ring r = rDefault( cf, 1, n);  // now cf belongs to r!
315     TS_ASSERT_DIFFERS( r, NULLp );
316
317     PrintRing(r);
318
319     TS_ASSERT( rField_is_Domain(r) );
320     TS_ASSERT( !rField_is_Q(r) );
321
322     TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r) );
323     TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r, 11) );
324     TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r, 13) );
325     TS_ASSERT( rField_is_GF(r) );
326
327     TS_ASSERT( rField_is_GF(r, 5) );
328     TS_ASSERT( !rField_is_GF(r, 25) );
329
330     TS_ASSERT_EQUALS( rVar(r), 1);
331
332     Test(r);
333
334     rDelete(r); // kills 'cf' as well!
335   }
336   
337  void test_Q_Ext_a()
338  {
339    clog << "Start by creating Q[a]..." << endl;
340
341    char* n[] = {"a"};
342    ring r = rDefault( 0, 1, n);   // Q[a]
343    TS_ASSERT_DIFFERS( r, NULLp );
344
345    PrintRing(r);
346
347    TS_ASSERT( rField_is_Domain(r) );
348    TS_ASSERT( rField_is_Q(r) );
349   
350    TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r) );
351    TS_ASSERT( !rField_is_Zp(r, 11) );
352
353    TS_ASSERT_EQUALS( rVar(r), 1);
354
355    poly minPoly = p_ISet(1, r);                    // minPoly = 1
356    p_SetExp(minPoly, 1, 2, r); p_Setm(minPoly, r); // minPoly = a^2
357    minPoly = p_Add_q(minPoly, p_ISet(1, r), r);    // minPoly = a^2 + 1
358    ideal minIdeal = idInit(1);                     // minIdeal = < 0 >
359    minIdeal->m[0] = minPoly;                       // minIdeal = < a^2 + 1 >
360
361    n_coeffType type = nRegister(n_Ext, naInitChar); 
362    TS_ASSERT(type == n_Ext);
363
364    ExtInfo extParam;
365    extParam.r = r;
366    extParam.i = minIdeal;
367   
368    clog << "Next create the extension field Q[a]/<a2+1>..." << endl;
369
370    const coeffs cf = nInitChar(type, &extParam);   // Q[a]/<a2+1>
371
372    TS_ASSERT_DIFFERS( cf->cfCoeffWrite, NULLp );
373 
374    if( cf->cfCoeffWrite != NULL )
375    {
376      clog << "Coeff-domain: "  << endl; 
377      n_CoeffWrite(cf); PrintLn();
378    }
379
380    clog << "Finally create the polynomial ring (Q[a]/<a2+1>)[x, y]..."
381         << endl;
382   
383    char* m[] = {"x", "y"};
384    ring s = rDefault(cf, 2, m);   // (Q[a]/<a2+1>)[x, y]
385    TS_ASSERT_DIFFERS(s, NULLp);
386
387    PrintRing(s);
388
389    TS_ASSERT( rField_is_Domain(s) );
390    TS_ASSERT( !rField_is_Q(s) );
391    TS_ASSERT( !rField_is_Zp(s) );
392    TS_ASSERT( !rField_is_Zp(s, 11) );
393    TS_ASSERT( !rField_is_Zp(s, 13) );
394    TS_ASSERT( !rField_is_GF(s) );
395    TS_ASSERT( rField_is_Extension(s) );
396    TS_ASSERT( !rField_is_GF(s, 25) );
397    TS_ASSERT_EQUALS(rVar(s), 2);
398
399    //Test(s);
400
401    rDelete(s); // kills 'cf' and 'r' as well
402  }
403};
404
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.