libs/math/test/test_hermite.hpp

   1 // Copyright John Maddock 2006.
   2 // Copyright Paul A. Bristow 2007, 2009
   3 //  Use, modification and distribution are subject to the
   4 //  Boost Software License, Version 1.0. (See accompanying file
   5 //  LICENSE_1_0.txt or copy at http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
   6
   7 #ifdef _MSC_VER
   8 #  pragma warning(disable : 4127) // conditional expression is constant
   9 #  pragma warning(disable : 4512) // assignment operator could not be generated
  10 #  pragma warning(disable : 4756) // overflow in constant arithmetic
  11 // Constants are too big for float case, but this doesn't matter for test.
  12 #endif
  13
  14 #include <boost/math/concepts/real_concept.hpp>
  15 #define BOOST_TEST_MAIN
  16 #include <boost/test/unit_test.hpp>
  17 #include <boost/test/tools/floating_point_comparison.hpp>
  18 #include <boost/math/special_functions/math_fwd.hpp>
  19 #include <boost/math/constants/constants.hpp>
  20 #include <boost/array.hpp>
  21 #include "functor.hpp"
  22
  23 #include "handle_test_result.hpp"
  24 #include "table_type.hpp"
  25
  26 #ifndef SC_
  27 #define SC_(x) static_cast<typename table_type<T>::type>(BOOST_JOIN(x, L))
  28 #endif
  29
  30 template <class Real, class T>
  31 void do_test_hermite(const T& data, const char* type_name, const char* test_name)
  32 {
  33 #if !(defined(ERROR_REPORTING_MODE) && !defined(HERMITE_FUNCTION_TO_TEST))
  34    typedef Real                   value_type;
  35
  36    typedef value_type (*pg)(unsigned, value_type);
  37 #ifdef HERMITE_FUNCTION_TO_TEST
  38    pg funcp = HERMITE_FUNCTION_TO_TEST;
  39 #elif defined(BOOST_MATH_NO_DEDUCED_FUNCTION_POINTERS)
  40    pg funcp = boost::math::hermite<value_type>;
  41 #else
  42    pg funcp = boost::math::hermite;
  43 #endif
  44
  45    boost::math::tools::test_result<value_type> result;
  46
  47    std::cout << "Testing " << test_name << " with type " << type_name
  48       << "\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n";
  49
  50    //
  51    // test hermite against data:
  52    //
  53    result = boost::math::tools::test_hetero<Real>(
  54       data,
  55       bind_func_int1<Real>(funcp, 0, 1),
  56       extract_result<Real>(2));
  57    handle_test_result(result, data[result.worst()], result.worst(), type_name, "hermite", test_name);
  58
  59    std::cout << std::endl;
  60 #endif
  61 }
  62
  63 template <class T>
  64 void test_hermite(T, const char* name)
  65 {
  66    //
  67    // The actual test data is rather verbose, so it's in a separate file
  68    //
  69    // The contents are as follows, each row of data contains
  70    // three items, input value a, input value b and erf(a, b):
  71    //
  72 #  include "hermite.ipp"
  73
  74    do_test_hermite<T>(hermite, name, "Hermite Polynomials");
  75 }
  76
  77 template <class T>
  78 void test_spots(T, const char* t)
  79 {
  80    std::cout << "Testing basic sanity checks for type " << t << std::endl;
  81    //
  82    // basic sanity checks, tolerance is 100 epsilon:
  83    // These spots were generated by MathCAD, precision is
  84    // 14-16 digits.
  85    //
  86    T tolerance = (std::max)(boost::math::tools::epsilon<T>() * 100, static_cast<T>(1e-14));
  87    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(0, static_cast<T>(1)), static_cast<T>(1.L), tolerance);
  88    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(1, static_cast<T>(1)), static_cast<T>(2.L), tolerance);
  89    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(1, static_cast<T>(2)), static_cast<T>(4.L), tolerance);
  90    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(1, static_cast<T>(10)), static_cast<T>(20), tolerance);
  91    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(1, static_cast<T>(100)), static_cast<T>(200), tolerance);
  92    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(1, static_cast<T>(1e6)), static_cast<T>(2e6), tolerance);
  93    if(std::numeric_limits<T>::max_exponent >= std::numeric_limits<double>::max_exponent)
  94    {
  95       BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(1, static_cast<T>(1e307)), static_cast<T>(2e307), tolerance);
  96       BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(99, static_cast<T>(100)), static_cast<T>(4.967223743011310E+227L), tolerance);
  97    }
  98    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(10, static_cast<T>(30)), static_cast<T>(5.896624628001300E+17L), tolerance);
  99    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(10, static_cast<T>(1000)), static_cast<T>(1.023976960161280E+33L), tolerance);
 100    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(10, static_cast<T>(10)), static_cast<T>(8.093278209760000E+12L), tolerance);
 101    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(10, static_cast<T>(-10)), static_cast<T>(8.093278209760000E+12L), tolerance);
 102    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(3, static_cast<T>(-10)), static_cast<T>(-7.880000000000000E+3L), tolerance);
 103    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(3, static_cast<T>(-1000)), static_cast<T>(-7.999988000000000E+9L), tolerance);
 104    BOOST_CHECK_CLOSE_FRACTION(::boost::math::hermite(3, static_cast<T>(-1000000)), static_cast<T>(-7.999999999988000E+18L), tolerance);
 105 }
 106