← Back to branch summary

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

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/test/org/apache/commons/math/analysis/NevilleInterpolatorTest.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/org/apache/commons/math/analysis/NevilleInterpolatorTest.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;
18
 
 
19
 
import org.apache.commons.math.MathException;
20
 
import junit.framework.TestCase;
21
 
 
22
 
/**
23
 
 * Testcase for Neville interpolator.
24
 
 * <p>
25
 
 * The error of polynomial interpolation is
26
 
 *     f(z) - p(z) = f^(n)(zeta) * (z-x[0])(z-x[1])...(z-x[n-1]) / n!
27
 
 * where f^(n) is the n-th derivative of the approximated function and
28
 
 * zeta is some point in the interval determined by x[] and z.
29
 
 * <p>
30
 
 * Since zeta is unknown, f^(n)(zeta) cannot be calculated. But we can bound
31
 
 * it and use the absolute value upper bound for estimates. For reference,
32
 
 * see <b>Introduction to Numerical Analysis</b>, ISBN 038795452X, chapter 2.
33
 
 * 
34
 
 * @version $Revision$ $Date$ 
35
 
 */
36
 
public final class NevilleInterpolatorTest extends TestCase {
37
 
 
38
 
    /**
39
 
     * Test of interpolator for the sine function.
40
 
     * <p>
41
 
     * |sin^(n)(zeta)| <= 1.0, zeta in [0, 2*PI]
42
 
     */
43
 
    public void testSinFunction() throws MathException {
44
 
        UnivariateRealFunction f = new SinFunction();
45
 
        UnivariateRealInterpolator interpolator = new NevilleInterpolator();
46
 
        double x[], y[], z, expected, result, tolerance;
47
 
 
48
 
        // 6 interpolating points on interval [0, 2*PI]
49
 
        int n = 6;
50
 
        double min = 0.0, max = 2 * Math.PI;
51
 
        x = new double[n];
52
 
        y = new double[n];
53
 
        for (int i = 0; i < n; i++) {
54
 
            x[i] = min + i * (max - min) / n;
55
 
            y[i] = f.value(x[i]);
56
 
        }
57
 
        double derivativebound = 1.0;
58
 
        UnivariateRealFunction p = interpolator.interpolate(x, y);
59
 
 
60
 
        z = Math.PI / 4; expected = f.value(z); result = p.value(z);
61
 
        tolerance = Math.abs(derivativebound * partialerror(x, z));
62
 
        assertEquals(expected, result, tolerance);
63
 
 
64
 
        z = Math.PI * 1.5; expected = f.value(z); result = p.value(z);
65
 
        tolerance = Math.abs(derivativebound * partialerror(x, z));
66
 
        assertEquals(expected, result, tolerance);
67
 
    }
68
 
 
69
 
    /**
70
 
     * Test of interpolator for the exponential function.
71
 
     * <p>
72
 
     * |expm1^(n)(zeta)| <= e, zeta in [-1, 1]
73
 
     */
74
 
    public void testExpm1Function() throws MathException {
75
 
        UnivariateRealFunction f = new Expm1Function();
76
 
        UnivariateRealInterpolator interpolator = new NevilleInterpolator();
77
 
        double x[], y[], z, expected, result, tolerance;
78
 
 
79
 
        // 5 interpolating points on interval [-1, 1]
80
 
        int n = 5;
81
 
        double min = -1.0, max = 1.0;
82
 
        x = new double[n];
83
 
        y = new double[n];
84
 
        for (int i = 0; i < n; i++) {
85
 
            x[i] = min + i * (max - min) / n;
86
 
            y[i] = f.value(x[i]);
87
 
        }
88
 
        double derivativebound = Math.E;
89
 
        UnivariateRealFunction p = interpolator.interpolate(x, y);
90
 
 
91
 
        z = 0.0; expected = f.value(z); result = p.value(z);
92
 
        tolerance = Math.abs(derivativebound * partialerror(x, z));
93
 
        assertEquals(expected, result, tolerance);
94
 
 
95
 
        z = 0.5; expected = f.value(z); result = p.value(z);
96
 
        tolerance = Math.abs(derivativebound * partialerror(x, z));
97
 
        assertEquals(expected, result, tolerance);
98
 
 
99
 
        z = -0.5; expected = f.value(z); result = p.value(z);
100
 
        tolerance = Math.abs(derivativebound * partialerror(x, z));
101
 
        assertEquals(expected, result, tolerance);
102
 
    }
103
 
 
104
 
    /**
105
 
     * Test of parameters for the interpolator.
106
 
     */
107
 
    public void testParameters() throws Exception {
108
 
        UnivariateRealInterpolator interpolator = new NevilleInterpolator();
109
 
 
110
 
        try {
111
 
            // bad abscissas array
112
 
            double x[] = { 1.0, 2.0, 2.0, 4.0 };
113
 
            double y[] = { 0.0, 4.0, 4.0, 2.5 };
114
 
            UnivariateRealFunction p = interpolator.interpolate(x, y);
115
 
            p.value(0.0);
116
 
            fail("Expecting MathException - bad abscissas array");
117
 
        } catch (MathException ex) {
118
 
            // expected
119
 
        }
120
 
    }
121
 
 
122
 
    /**
123
 
     * Returns the partial error term (z-x[0])(z-x[1])...(z-x[n-1])/n!
124
 
     */
125
 
    protected double partialerror(double x[], double z) throws
126
 
        IllegalArgumentException {
127
 
 
128
 
        if (x.length < 1) {
129
 
            throw new IllegalArgumentException
130
 
                ("Interpolation array cannot be empty.");
131
 
        }
132
 
        double out = 1;
133
 
        for (int i = 0; i < x.length; i++) {
134
 
            out *= (z - x[i]) / (i + 1);
135
 
        }
136
 
        return out;
137
 
    }
138
 
}