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Hulk did something
[bytom/vapor.git] / vendor / gonum.org / v1 / gonum / mat / lu_test.go
diff --git a/vendor/gonum.org/v1/gonum/mat/lu_test.go b/vendor/gonum.org/v1/gonum/mat/lu_test.go
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fce0800
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,190 @@
+// Copyright ©2013 The Gonum Authors. All rights reserved.
+// Use of this source code is governed by a BSD-style
+// license that can be found in the LICENSE file.
+
+package mat
+
+import (
+       "testing"
+
+       "golang.org/x/exp/rand"
+)
+
+func TestLUD(t *testing.T) {
+       for _, n := range []int{1, 5, 10, 11, 50} {
+               a := NewDense(n, n, nil)
+               for i := 0; i < n; i++ {
+                       for j := 0; j < n; j++ {
+                               a.Set(i, j, rand.NormFloat64())
+                       }
+               }
+               var want Dense
+               want.Clone(a)
+
+               var lu LU
+               lu.Factorize(a)
+
+               l := lu.LTo(nil)
+               u := lu.UTo(nil)
+               var p Dense
+               pivot := lu.Pivot(nil)
+               p.Permutation(n, pivot)
+               var got Dense
+               got.Product(&p, l, u)
+               if !EqualApprox(&got, &want, 1e-12) {
+                       t.Errorf("PLU does not equal original matrix.\nWant: %v\n Got: %v", want, got)
+               }
+       }
+}
+
+func TestLURankOne(t *testing.T) {
+       for _, pivoting := range []bool{true} {
+               for _, n := range []int{3, 10, 50} {
+                       // Construct a random LU factorization
+                       lu := &LU{}
+                       lu.lu = NewDense(n, n, nil)
+                       for i := 0; i < n; i++ {
+                               for j := 0; j < n; j++ {
+                                       lu.lu.Set(i, j, rand.Float64())
+                               }
+                       }
+                       lu.pivot = make([]int, n)
+                       for i := range lu.pivot {
+                               lu.pivot[i] = i
+                       }
+                       if pivoting {
+                               // For each row, randomly swap with itself or a row after (like is done)
+                               // in the actual LU factorization.
+                               for i := range lu.pivot {
+                                       idx := i + rand.Intn(n-i)
+                                       lu.pivot[i], lu.pivot[idx] = lu.pivot[idx], lu.pivot[i]
+                               }
+                       }
+                       // Apply a rank one update. Ensure the update magnitude is larger than
+                       // the equal tolerance.
+                       alpha := rand.Float64() + 1
+                       x := NewVecDense(n, nil)
+                       y := NewVecDense(n, nil)
+                       for i := 0; i < n; i++ {
+                               x.setVec(i, rand.Float64()+1)
+                               y.setVec(i, rand.Float64()+1)
+                       }
+                       a := luReconstruct(lu)
+                       a.RankOne(a, alpha, x, y)
+
+                       var luNew LU
+                       luNew.RankOne(lu, alpha, x, y)
+                       lu.RankOne(lu, alpha, x, y)
+
+                       aR1New := luReconstruct(&luNew)
+                       aR1 := luReconstruct(lu)
+
+                       if !Equal(aR1, aR1New) {
+                               t.Error("Different answer when new receiver")
+                       }
+                       if !EqualApprox(aR1, a, 1e-10) {
+                               t.Errorf("Rank one mismatch, pivot %v.\nWant: %v\nGot:%v\n", pivoting, a, aR1)
+                       }
+               }
+       }
+}
+
+// luReconstruct reconstructs the original A matrix from an LU decomposition.
+func luReconstruct(lu *LU) *Dense {
+       var L, U TriDense
+       lu.LTo(&L)
+       lu.UTo(&U)
+       var P Dense
+       pivot := lu.Pivot(nil)
+       P.Permutation(len(pivot), pivot)
+
+       var a Dense
+       a.Mul(&L, &U)
+       a.Mul(&P, &a)
+       return &a
+}
+
+func TestSolveLU(t *testing.T) {
+       for _, test := range []struct {
+               n, bc int
+       }{
+               {5, 5},
+               {5, 10},
+               {10, 5},
+       } {
+               n := test.n
+               bc := test.bc
+               a := NewDense(n, n, nil)
+               for i := 0; i < n; i++ {
+                       for j := 0; j < n; j++ {
+                               a.Set(i, j, rand.NormFloat64())
+                       }
+               }
+               b := NewDense(n, bc, nil)
+               for i := 0; i < n; i++ {
+                       for j := 0; j < bc; j++ {
+                               b.Set(i, j, rand.NormFloat64())
+                       }
+               }
+               var lu LU
+               lu.Factorize(a)
+               var x Dense
+               if err := lu.Solve(&x, false, b); err != nil {
+                       continue
+               }
+               var got Dense
+               got.Mul(a, &x)
+               if !EqualApprox(&got, b, 1e-12) {
+                       t.Errorf("Solve mismatch for non-singular matrix. n = %v, bc = %v.\nWant: %v\nGot: %v", n, bc, b, got)
+               }
+       }
+       // TODO(btracey): Add testOneInput test when such a function exists.
+}
+
+func TestSolveLUCond(t *testing.T) {
+       for _, test := range []*Dense{
+               NewDense(2, 2, []float64{1, 0, 0, 1e-20}),
+       } {
+               m, _ := test.Dims()
+               var lu LU
+               lu.Factorize(test)
+               b := NewDense(m, 2, nil)
+               var x Dense
+               if err := lu.Solve(&x, false, b); err == nil {
+                       t.Error("No error for near-singular matrix in matrix solve.")
+               }
+
+               bvec := NewVecDense(m, nil)
+               var xvec VecDense
+               if err := lu.SolveVec(&xvec, false, bvec); err == nil {
+                       t.Error("No error for near-singular matrix in matrix solve.")
+               }
+       }
+}
+
+func TestSolveLUVec(t *testing.T) {
+       for _, n := range []int{5, 10} {
+               a := NewDense(n, n, nil)
+               for i := 0; i < n; i++ {
+                       for j := 0; j < n; j++ {
+                               a.Set(i, j, rand.NormFloat64())
+                       }
+               }
+               b := NewVecDense(n, nil)
+               for i := 0; i < n; i++ {
+                       b.SetVec(i, rand.NormFloat64())
+               }
+               var lu LU
+               lu.Factorize(a)
+               var x VecDense
+               if err := lu.SolveVec(&x, false, b); err != nil {
+                       continue
+               }
+               var got VecDense
+               got.MulVec(a, &x)
+               if !EqualApprox(&got, b, 1e-12) {
+                       t.Errorf("Solve mismatch n = %v.\nWant: %v\nGot: %v", n, b, got)
+               }
+       }
+       // TODO(btracey): Add testOneInput test when such a function exists.
+}