Imported Upstream version 1.72.0
[platform/upstream/boost.git] / libs / multiprecision / test / eigen.hpp
index 9c44250..c01b949 100644 (file)
@@ -26,21 +26,24 @@ void example1()
    Matrix<Num, 3, 1> r3;
    r3 << -1, -4, -6;
 
-
    Matrix<Num, 2, 2> a;
    a << 1, 2, 3, 4;
    Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> b(2, 2);
    b << 2, 3, 1, 4;
-   std::cout << "a + b =\n" << a + b << std::endl;
+   std::cout << "a + b =\n"
+             << a + b << std::endl;
    BOOST_CHECK_EQUAL(a + b, r1);
-   std::cout << "a - b =\n" << a - b << std::endl;
+   std::cout << "a - b =\n"
+             << a - b << std::endl;
    BOOST_CHECK_EQUAL(a - b, r2);
    std::cout << "Doing a += b;" << std::endl;
    a += b;
-   std::cout << "Now a =\n" << a << std::endl;
+   std::cout << "Now a =\n"
+             << a << std::endl;
    Matrix<Num, 3, 1> v(1, 2, 3);
    Matrix<Num, 3, 1> w(1, 0, 0);
-   std::cout << "-v + w - v =\n" << -v + w - v << std::endl;
+   std::cout << "-v + w - v =\n"
+             << -v + w - v << std::endl;
    BOOST_CHECK_EQUAL(-v + w - v, r3);
 }
 
@@ -50,25 +53,33 @@ void example2()
    Matrix<Num, 2, 2> a;
    a << 1, 2, 3, 4;
    Matrix<Num, 3, 1> v(1, 2, 3);
-   std::cout << "a * 2.5 =\n" << a * 2.5 << std::endl;
-   std::cout << "0.1 * v =\n" << 0.1 * v << std::endl;
+   std::cout << "a * 2.5 =\n"
+             << a * 2.5 << std::endl;
+   std::cout << "0.1 * v =\n"
+             << 0.1 * v << std::endl;
    std::cout << "Doing v *= 2;" << std::endl;
    v *= 2;
-   std::cout << "Now v =\n" << v << std::endl;
+   std::cout << "Now v =\n"
+             << v << std::endl;
    Num n(4);
    std::cout << "Doing v *= Num;" << std::endl;
    v *= n;
-   std::cout << "Now v =\n" << v << std::endl;
+   std::cout << "Now v =\n"
+             << v << std::endl;
    typedef typename related_number<Num>::type related_type;
-   related_type r(6);
+   related_type                               r(6);
    std::cout << "Doing v *= RelatedType;" << std::endl;
    v *= r;
-   std::cout << "Now v =\n" << v << std::endl;
-   std::cout << "RelatedType * v =\n" << r * v << std::endl;
+   std::cout << "Now v =\n"
+             << v << std::endl;
+   std::cout << "RelatedType * v =\n"
+             << r * v << std::endl;
    std::cout << "Doing v *= RelatedType^2;" << std::endl;
    v *= r * r;
-   std::cout << "Now v =\n" << v << std::endl;
-   std::cout << "RelatedType^2 * v =\n" << r * r * v << std::endl;
+   std::cout << "Now v =\n"
+             << v << std::endl;
+   std::cout << "RelatedType^2 * v =\n"
+             << r * r * v << std::endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -76,10 +87,14 @@ void example3()
 {
    using namespace std;
    Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> a = Matrix<Num, Dynamic, Dynamic>::Random(2, 2);
-   cout << "Here is the matrix a\n" << a << endl;
-   cout << "Here is the matrix a^T\n" << a.transpose() << endl;
-   cout << "Here is the conjugate of a\n" << a.conjugate() << endl;
-   cout << "Here is the matrix a^*\n" << a.adjoint() << endl;
+   cout << "Here is the matrix a\n"
+        << a << endl;
+   cout << "Here is the matrix a^T\n"
+        << a.transpose() << endl;
+   cout << "Here is the conjugate of a\n"
+        << a.conjugate() << endl;
+   cout << "Here is the matrix a^*\n"
+        << a.adjoint() << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -87,16 +102,22 @@ void example4()
 {
    Matrix<Num, 2, 2> mat;
    mat << 1, 2,
-      3, 4;
+       3, 4;
    Matrix<Num, 2, 1> u(-1, 1), v(2, 0);
-   std::cout << "Here is mat*mat:\n" << mat * mat << std::endl;
-   std::cout << "Here is mat*u:\n" << mat * u << std::endl;
-   std::cout << "Here is u^T*mat:\n" << u.transpose()*mat << std::endl;
-   std::cout << "Here is u^T*v:\n" << u.transpose()*v << std::endl;
-   std::cout << "Here is u*v^T:\n" << u * v.transpose() << std::endl;
+   std::cout << "Here is mat*mat:\n"
+             << mat * mat << std::endl;
+   std::cout << "Here is mat*u:\n"
+             << mat * u << std::endl;
+   std::cout << "Here is u^T*mat:\n"
+             << u.transpose() * mat << std::endl;
+   std::cout << "Here is u^T*v:\n"
+             << u.transpose() * v << std::endl;
+   std::cout << "Here is u*v^T:\n"
+             << u * v.transpose() << std::endl;
    std::cout << "Let's multiply mat by itself" << std::endl;
    mat = mat * mat;
-   std::cout << "Now mat is mat:\n" << mat << std::endl;
+   std::cout << "Now mat is mat:\n"
+             << mat << std::endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -106,9 +127,10 @@ void example5()
    Matrix<Num, 3, 1> v(1, 2, 3);
    Matrix<Num, 3, 1> w(0, 1, 2);
    cout << "Dot product: " << v.dot(w) << endl;
-   Num dp = v.adjoint()*w; // automatic conversion of the inner product to a scalar
+   Num dp = v.adjoint() * w; // automatic conversion of the inner product to a scalar
    cout << "Dot product via a matrix product: " << dp << endl;
-   cout << "Cross product:\n" << v.cross(w) << endl;
+   cout << "Cross product:\n"
+        << v.cross(w) << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -117,7 +139,7 @@ void example6()
    using namespace std;
    Matrix<Num, 2, 2> mat;
    mat << 1, 2,
-      3, 4;
+       3, 4;
    cout << "Here is mat.sum():       " << mat.sum() << endl;
    cout << "Here is mat.prod():      " << mat.prod() << endl;
    cout << "Here is mat.mean():      " << mat.mean() << endl;
@@ -131,18 +153,21 @@ void example7()
 {
    using namespace std;
 
-   Array<Num, Dynamic, Dynamic>  m(2, 2);
+   Array<Num, Dynamic, Dynamic> m(2, 2);
 
    // assign some values coefficient by coefficient
-   m(0, 0) = 1.0; m(0, 1) = 2.0;
-   m(1, 0) = 3.0; m(1, 1) = m(0, 1) + m(1, 0);
+   m(0, 0) = 1.0;
+   m(0, 1) = 2.0;
+   m(1, 0) = 3.0;
+   m(1, 1) = m(0, 1) + m(1, 0);
 
    // print values to standard output
-   cout << m << endl << endl;
+   cout << m << endl
+        << endl;
 
    // using the comma-initializer is also allowed
    m << 1.0, 2.0,
-      3.0, 4.0;
+       3.0, 4.0;
 
    // print values to standard output
    cout << m << endl;
@@ -155,16 +180,19 @@ void example8()
    Array<Num, Dynamic, Dynamic> a(3, 3);
    Array<Num, Dynamic, Dynamic> b(3, 3);
    a << 1, 2, 3,
-      4, 5, 6,
-      7, 8, 9;
+       4, 5, 6,
+       7, 8, 9;
    b << 1, 2, 3,
-      1, 2, 3,
-      1, 2, 3;
+       1, 2, 3,
+       1, 2, 3;
 
    // Adding two arrays
-   cout << "a + b = " << endl << a + b << endl << endl;
+   cout << "a + b = " << endl
+        << a + b << endl
+        << endl;
    // Subtracting a scalar from an array
-   cout << "a - 2 = " << endl << a - 2 << endl;
+   cout << "a - 2 = " << endl
+        << a - 2 << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -174,10 +202,11 @@ void example9()
    Array<Num, Dynamic, Dynamic> a(2, 2);
    Array<Num, Dynamic, Dynamic> b(2, 2);
    a << 1, 2,
-      3, 4;
+       3, 4;
    b << 5, 6,
-      7, 8;
-   cout << "a * b = " << endl << a * b << endl;
+       7, 8;
+   cout << "a * b = " << endl
+        << a * b << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -187,13 +216,13 @@ void example10()
    Array<Num, Dynamic, 1> a = Array<Num, Dynamic, 1>::Random(5);
    a *= 2;
    cout << "a =" << endl
-      << a << endl;
+        << a << endl;
    cout << "a.abs() =" << endl
-      << a.abs() << endl;
+        << a.abs() << endl;
    cout << "a.abs().sqrt() =" << endl
-      << a.abs().sqrt() << endl;
+        << a.abs().sqrt() << endl;
    cout << "a.min(a.abs().sqrt()) =" << endl
-      << a.min(a.abs().sqrt()) << endl;
+        << (a.min)(a.abs().sqrt()) << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -204,17 +233,25 @@ void example11()
    Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> n(2, 2);
    Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> result(2, 2);
    m << 1, 2,
-      3, 4;
+       3, 4;
    n << 5, 6,
-      7, 8;
+       7, 8;
    result = m * n;
-   cout << "-- Matrix m*n: --" << endl << result << endl << endl;
+   cout << "-- Matrix m*n: --" << endl
+        << result << endl
+        << endl;
    result = m.array() * n.array();
-   cout << "-- Array m*n: --" << endl << result << endl << endl;
+   cout << "-- Array m*n: --" << endl
+        << result << endl
+        << endl;
    result = m.cwiseProduct(n);
-   cout << "-- With cwiseProduct: --" << endl << result << endl << endl;
+   cout << "-- With cwiseProduct: --" << endl
+        << result << endl
+        << endl;
    result = m.array() + 4;
-   cout << "-- Array m + 4: --" << endl << result << endl << endl;
+   cout << "-- Array m + 4: --" << endl
+        << result << endl
+        << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -225,14 +262,18 @@ void example12()
    Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> n(2, 2);
    Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> result(2, 2);
    m << 1, 2,
-      3, 4;
+       3, 4;
    n << 5, 6,
-      7, 8;
+       7, 8;
 
    result = (m.array() + 4).matrix() * m;
-   cout << "-- Combination 1: --" << endl << result << endl << endl;
+   cout << "-- Combination 1: --" << endl
+        << result << endl
+        << endl;
    result = (m.array() * n.array()).matrix() * m;
-   cout << "-- Combination 2: --" << endl << result << endl << endl;
+   cout << "-- Combination 2: --" << endl
+        << result << endl
+        << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -241,15 +282,17 @@ void example13()
    using namespace std;
    Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> m(4, 4);
    m << 1, 2, 3, 4,
-      5, 6, 7, 8,
-      9, 10, 11, 12,
-      13, 14, 15, 16;
+       5, 6, 7, 8,
+       9, 10, 11, 12,
+       13, 14, 15, 16;
    cout << "Block in the middle" << endl;
-   cout << m.template block<2, 2>(1, 1) << endl << endl;
+   cout << m.template block<2, 2>(1, 1) << endl
+        << endl;
    for (int i = 1; i <= 3; ++i)
    {
       cout << "Block of size " << i << "x" << i << endl;
-      cout << m.block(0, 0, i, i) << endl << endl;
+      cout << m.block(0, 0, i, i) << endl
+           << endl;
    }
 }
 
@@ -259,13 +302,19 @@ void example14()
    using namespace std;
    Array<Num, 2, 2> m;
    m << 1, 2,
-      3, 4;
+       3, 4;
    Array<Num, 4, 4> a = Array<Num, 4, 4>::Constant(0.6);
-   cout << "Here is the array a:" << endl << a << endl << endl;
+   cout << "Here is the array a:" << endl
+        << a << endl
+        << endl;
    a.template block<2, 2>(1, 1) = m;
-   cout << "Here is now a with m copied into its central 2x2 block:" << endl << a << endl << endl;
+   cout << "Here is now a with m copied into its central 2x2 block:" << endl
+        << a << endl
+        << endl;
    a.block(0, 0, 2, 3) = a.block(2, 1, 2, 3);
-   cout << "Here is now a with bottom-right 2x3 block copied into top-left 2x2 block:" << endl << a << endl << endl;
+   cout << "Here is now a with bottom-right 2x3 block copied into top-left 2x2 block:" << endl
+        << a << endl
+        << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -274,9 +323,10 @@ void example15()
    using namespace std;
    Eigen::Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> m(3, 3);
    m << 1, 2, 3,
-      4, 5, 6,
-      7, 8, 9;
-   cout << "Here is the matrix m:" << endl << m << endl;
+       4, 5, 6,
+       7, 8, 9;
+   cout << "Here is the matrix m:" << endl
+        << m << endl;
    cout << "2nd Row: " << m.row(1) << endl;
    m.col(2) += 3 * m.col(0);
    cout << "After adding 3 times the first column into the third column, the matrix m is:\n";
@@ -289,13 +339,18 @@ void example16()
    using namespace std;
    Matrix<Num, 4, 4> m;
    m << 1, 2, 3, 4,
-      5, 6, 7, 8,
-      9, 10, 11, 12,
-      13, 14, 15, 16;
-   cout << "m.leftCols(2) =" << endl << m.leftCols(2) << endl << endl;
-   cout << "m.bottomRows<2>() =" << endl << m.template bottomRows<2>() << endl << endl;
+       5, 6, 7, 8,
+       9, 10, 11, 12,
+       13, 14, 15, 16;
+   cout << "m.leftCols(2) =" << endl
+        << m.leftCols(2) << endl
+        << endl;
+   cout << "m.bottomRows<2>() =" << endl
+        << m.template bottomRows<2>() << endl
+        << endl;
    m.topLeftCorner(1, 3) = m.bottomRightCorner(3, 1).transpose();
-   cout << "After assignment, m = " << endl << m << endl;
+   cout << "After assignment, m = " << endl
+        << m << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -304,10 +359,15 @@ void example17()
    using namespace std;
    Array<Num, Dynamic, 1> v(6);
    v << 1, 2, 3, 4, 5, 6;
-   cout << "v.head(3) =" << endl << v.head(3) << endl << endl;
-   cout << "v.tail<3>() = " << endl << v.template tail<3>() << endl << endl;
+   cout << "v.head(3) =" << endl
+        << v.head(3) << endl
+        << endl;
+   cout << "v.tail<3>() = " << endl
+        << v.template tail<3>() << endl
+        << endl;
    v.segment(1, 4) *= 2;
-   cout << "after 'v.segment(1,4) *= 2', v =" << endl << v << endl;
+   cout << "after 'v.segment(1,4) *= 2', v =" << endl
+        << v << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -316,7 +376,7 @@ void example18()
    using namespace std;
    Matrix<Num, 2, 2> mat;
    mat << 1, 2,
-      3, 4;
+       3, 4;
    cout << "Here is mat.sum():       " << mat.sum() << endl;
    cout << "Here is mat.prod():      " << mat.prod() << endl;
    cout << "Here is mat.mean():      " << mat.mean() << endl;
@@ -338,7 +398,7 @@ void example18a()
    using namespace std;
    Matrix<Num, 2, 2> mat;
    mat << 1, 2,
-      3, 4;
+       3, 4;
    cout << "Here is mat.sum():       " << mat.sum() << endl;
    cout << "Here is mat.prod():      " << mat.prod() << endl;
    cout << "Here is mat.mean():      " << mat.mean() << endl;
@@ -351,14 +411,14 @@ template <class Num>
 void example19()
 {
    using namespace std;
-   Matrix<Num, Dynamic, 1> v(2);
+   Matrix<Num, Dynamic, 1>       v(2);
    Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> m(2, 2), n(2, 2);
 
    v << -1,
-      2;
+       2;
 
    m << 1, -2,
-      -3, 4;
+       -3, 4;
    cout << "v.squaredNorm() = " << v.squaredNorm() << endl;
    cout << "v.norm() = " << v.norm() << endl;
    cout << "v.lpNorm<1>() = " << v.template lpNorm<1>() << endl;
@@ -378,10 +438,13 @@ void example20()
    Matrix<Num, 3, 1> b;
    A << 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10;
    b << 3, 3, 4;
-   cout << "Here is the matrix A:\n" << A << endl;
-   cout << "Here is the vector b:\n" << b << endl;
+   cout << "Here is the matrix A:\n"
+        << A << endl;
+   cout << "Here is the vector b:\n"
+        << b << endl;
    Matrix<Num, 3, 1> x = A.colPivHouseholderQr().solve(b);
-   cout << "The solution is:\n" << x << endl;
+   cout << "The solution is:\n"
+        << x << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -391,24 +454,28 @@ void example21()
    Matrix<Num, 2, 2> A, b;
    A << 2, -1, -1, 3;
    b << 1, 2, 3, 1;
-   cout << "Here is the matrix A:\n" << A << endl;
-   cout << "Here is the right hand side b:\n" << b << endl;
+   cout << "Here is the matrix A:\n"
+        << A << endl;
+   cout << "Here is the right hand side b:\n"
+        << b << endl;
    Matrix<Num, 2, 2> x = A.ldlt().solve(b);
-   cout << "The solution is:\n" << x << endl;
+   cout << "The solution is:\n"
+        << x << endl;
 }
 
 template <class Num>
 void example22()
 {
    using namespace std;
-   Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> A = Matrix<Num, Dynamic, Dynamic>::Random(100, 100);
-   Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> b = Matrix<Num, Dynamic, Dynamic>::Random(100, 50);
-   Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> x = A.fullPivLu().solve(b);
-   Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> axmb = A * x - b;
-   double relative_error = static_cast<double>(abs(axmb.norm() / b.norm())); // norm() is L2 norm
+   Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> A              = Matrix<Num, Dynamic, Dynamic>::Random(100, 100);
+   Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> b              = Matrix<Num, Dynamic, Dynamic>::Random(100, 50);
+   Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> x              = A.fullPivLu().solve(b);
+   Matrix<Num, Dynamic, Dynamic> axmb           = A * x - b;
+   double                        relative_error = static_cast<double>(abs(axmb.norm() / b.norm())); // norm() is L2 norm
    cout << "norm1 = " << axmb.norm() << endl;
    cout << "norm2 = " << b.norm() << endl;
-   cout << "The relative error is:\n" << relative_error << endl;
+   cout << "The relative error is:\n"
+        << relative_error << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -417,7 +484,8 @@ void example23()
    using namespace std;
    Matrix<Num, 2, 2> A;
    A << 1, 2, 2, 3;
-   cout << "Here is the matrix A:\n" << A << endl;
+   cout << "Here is the matrix A:\n"
+        << A << endl;
    SelfAdjointEigenSolver<Matrix<Num, 2, 2> > eigensolver(A);
    if (eigensolver.info() != Success)
    {
@@ -425,10 +493,11 @@ void example23()
    }
    else
    {
-      cout << "The eigenvalues of A are:\n" << eigensolver.eigenvalues() << endl;
+      cout << "The eigenvalues of A are:\n"
+           << eigensolver.eigenvalues() << endl;
       cout << "Here's a matrix whose columns are eigenvectors of A \n"
-         << "corresponding to these eigenvalues:\n"
-         << eigensolver.eigenvectors() << endl;
+           << "corresponding to these eigenvalues:\n"
+           << eigensolver.eigenvectors() << endl;
    }
 }
 
@@ -438,11 +507,13 @@ void example24()
    using namespace std;
    Matrix<Num, 3, 3> A;
    A << 1, 2, 1,
-      2, 1, 0,
-      -1, 1, 2;
-   cout << "Here is the matrix A:\n" << A << endl;
+       2, 1, 0,
+       -1, 1, 2;
+   cout << "Here is the matrix A:\n"
+        << A << endl;
    cout << "The determinant of A is " << A.determinant() << endl;
-   cout << "The inverse of A is:\n" << A.inverse() << endl;
+   cout << "The inverse of A is:\n"
+        << A.inverse() << endl;
 }
 
 template <class Num>
@@ -502,7 +573,7 @@ void test_float_type_2()
    example19<Num>();
    example20<Num>();
    example21<Num>();
-   
+
    //example22<Num>();
    //example23<Num>();
    //example24<Num>();
@@ -554,4 +625,3 @@ void test_complex_type()
    // example23<Num>();  //requires comparisons.
    example24<Num>();
 }
-