← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/maverick/commons-math/maverick

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/test/java/org/apache/commons/math/analysis/integration/LegendreGaussIntegratorTest.java

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Damien Raude-Morvan
  • Date: 2009-08-22 01:13:25 UTC
  • mfrom: (1.1.1 upstream)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20090822011325-hi4peq1ua5weguwn
Tags: 2.0-1
* New upstream release.
* Set Maintainer field to Debian Java Team
* Add myself as Uploaders
* Switch to Quilt patch system:
  - Refresh all patchs
  - Remove B-D on dpatch, Add B-D on quilt
  - Include patchsys-quilt.mk in debian/rules
* Bump Standards-Version to 3.8.3:
  - Add a README.source to describe patch system
* Maven POMs:
  - Add a Build-Depends-Indep dependency on maven-repo-helper
  - Use mh_installpom and mh_installjar to install the POM and the jar to the
    Maven repository
* Use default-jdk/jre:
  - Depends on java5-runtime-headless
  - Build-Depends on default-jdk
  - Use /usr/lib/jvm/default-java as JAVA_HOME
* Move api documentation to /usr/share/doc/libcommons-math-java/api
* Build-Depends on junit4 instead of junit

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
src/test/java/org/apache/commons/math/analysis/integration/LegendreGaussIntegratorTest.java
 
1
/*
 
2
 * Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
 
3
 * contributor license agreements.  See the NOTICE file distributed with
 
4
 * this work for additional information regarding copyright ownership.
 
5
 * The ASF licenses this file to You under the Apache License, Version 2.0
 
6
 * (the "License"); you may not use this file except in compliance with
 
7
 * the License.  You may obtain a copy of the License at
 
8
 *
 
9
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 
10
 *
 
11
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 
12
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 
13
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 
14
 * See the License for the specific language governing permissions and
 
15
 * limitations under the License.
 
16
 */
 
17
package org.apache.commons.math.analysis.integration;
 
18
 
 
19
import java.util.Random;
 
20
 
 
21
import org.apache.commons.math.ConvergenceException;
 
22
import org.apache.commons.math.FunctionEvaluationException;
 
23
import org.apache.commons.math.MathException;
 
24
import org.apache.commons.math.analysis.QuinticFunction;
 
25
import org.apache.commons.math.analysis.SinFunction;
 
26
import org.apache.commons.math.analysis.UnivariateRealFunction;
 
27
import org.apache.commons.math.analysis.polynomials.PolynomialFunction;
 
28
 
 
29
import junit.framework.*;
 
30
 
 
31
public class LegendreGaussIntegratorTest
 
32
extends TestCase {
 
33
 
 
34
    public LegendreGaussIntegratorTest(String name) {
 
35
        super(name);
 
36
    }
 
37
 
 
38
    public void testSinFunction() throws MathException {
 
39
        UnivariateRealFunction f = new SinFunction();
 
40
        UnivariateRealIntegrator integrator = new LegendreGaussIntegrator(5, 64);
 
41
        integrator.setAbsoluteAccuracy(1.0e-10);
 
42
        integrator.setRelativeAccuracy(1.0e-14);
 
43
        integrator.setMinimalIterationCount(2);
 
44
        integrator.setMaximalIterationCount(15);
 
45
        double min, max, expected, result, tolerance;
 
46
 
 
47
        min = 0; max = Math.PI; expected = 2;
 
48
        tolerance = Math.max(integrator.getAbsoluteAccuracy(),
 
49
                             Math.abs(expected * integrator.getRelativeAccuracy()));
 
50
        result = integrator.integrate(f, min, max);
 
51
        assertEquals(expected, result, tolerance);
 
52
 
 
53
        min = -Math.PI/3; max = 0; expected = -0.5;
 
54
        tolerance = Math.max(integrator.getAbsoluteAccuracy(),
 
55
                Math.abs(expected * integrator.getRelativeAccuracy()));
 
56
        result = integrator.integrate(f, min, max);
 
57
        assertEquals(expected, result, tolerance);
 
58
    }
 
59
 
 
60
    public void testQuinticFunction() throws MathException {
 
61
        UnivariateRealFunction f = new QuinticFunction();
 
62
        UnivariateRealIntegrator integrator = new LegendreGaussIntegrator(3, 64);
 
63
        double min, max, expected, result;
 
64
 
 
65
        min = 0; max = 1; expected = -1.0/48;
 
66
        result = integrator.integrate(f, min, max);
 
67
        assertEquals(expected, result, 1.0e-16);
 
68
 
 
69
        min = 0; max = 0.5; expected = 11.0/768;
 
70
        result = integrator.integrate(f, min, max);
 
71
        assertEquals(expected, result, 1.0e-16);
 
72
 
 
73
        min = -1; max = 4; expected = 2048/3.0 - 78 + 1.0/48;
 
74
        result = integrator.integrate(f, min, max);
 
75
        assertEquals(expected, result, 1.0e-16);
 
76
    }
 
77
 
 
78
    public void testExactIntegration()
 
79
        throws ConvergenceException, FunctionEvaluationException {
 
80
        Random random = new Random(86343623467878363l);
 
81
        for (int n = 2; n < 6; ++n) {
 
82
            LegendreGaussIntegrator integrator =
 
83
                new LegendreGaussIntegrator(n, 64);
 
84
 
 
85
            // an n points Gauss-Legendre integrator integrates 2n-1 degree polynoms exactly
 
86
            for (int degree = 0; degree <= 2 * n - 1; ++degree) {
 
87
                for (int i = 0; i < 10; ++i) {
 
88
                    double[] coeff = new double[degree + 1];
 
89
                    for (int k = 0; k < coeff.length; ++k) {
 
90
                        coeff[k] = 2 * random.nextDouble() - 1;
 
91
                    }
 
92
                    PolynomialFunction p = new PolynomialFunction(coeff);
 
93
                    double result    = integrator.integrate(p, -5.0, 15.0);
 
94
                    double reference = exactIntegration(p, -5.0, 15.0);
 
95
                    assertEquals(n + " " + degree + " " + i, reference, result, 1.0e-12 * (1.0 + Math.abs(reference)));
 
96
                }
 
97
            }
 
98
 
 
99
        }
 
100
    }
 
101
 
 
102
    private double exactIntegration(PolynomialFunction p, double a, double b) {
 
103
        final double[] coeffs = p.getCoefficients();
 
104
        double yb = coeffs[coeffs.length - 1] / coeffs.length;
 
105
        double ya = yb;
 
106
        for (int i = coeffs.length - 2; i >= 0; --i) {
 
107
            yb = yb * b + coeffs[i] / (i + 1);
 
108
            ya = ya * a + coeffs[i] / (i + 1);
 
109
        }
 
110
        return yb * b - ya * a;
 
111
    }
 
112
 
 
113
    public static Test suite() {
 
114
        return new TestSuite(LegendreGaussIntegratorTest.class);
 
115
    }
 
116
 
 
117
}