htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/specfunc/test_mathieu.c

   1 /* specfunc/test_mathieu.c
   2  *
   3  * Copyright (C) 2003 Lowell Johnson
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
   8  * your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  */
  19
  20 /* Author:  L. Johnson */
  21
  22 #include <gsl/gsl_test.h>
  23 #include <gsl/gsl_sf.h>
  24 #include "test_sf.h"
  25
  26 #define NVAL 100
  27
  28 static double c[NVAL];
  29
  30 int test_mathieu(void)
  31 {
  32   gsl_sf_result r;
  33   gsl_sf_mathieu_workspace *work;
  34   int s = 0;
  35   int sa;
  36
  37   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 0.0, 0.0, &r),
  38           0.7071067811865475, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  39   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 0.0, M_PI_2, &r),
  40           0.7071067811865475, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  41   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 5.0, 0.0, &r),
  42           0.04480018165188902, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  43   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 5.0, M_PI_2, &r),
  44           1.334848674698019, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  45   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 10.0, 0.0, &r),
  46           0.007626517570935782, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  47   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 10.0, M_PI_2, &r),
  48           1.468660470712856, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  49   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 15.0, 0.0, &r),
  50           0.001932508315204592, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  51   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 15.0, M_PI_2, &r),
  52           1.550108146686649, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  53   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 20.0, 0.0, &r),
  54           0.0006037438292242197, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  55   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 20.0, M_PI_2, &r),
  56           1.609890857395926, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  57   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 25.0, 0.0, &r),
  58           0.0002158630184146612, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  59   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (0, 25.0, M_PI_2, &r),
  60           1.657510298323475, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  61   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (1, 0.0, 0.0, &r),
  62           1.00000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  63   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (1, 5.0, 0.0, &r),
  64           0.2565428793223637, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  65   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (1, 10.0, 0.0, &r),
  66           0.05359874774717657, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  67   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (1, 15.0, 0.0, &r),
  68           0.01504006645382623, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  69   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (1, 20.0, 0.0, &r),
  70           0.005051813764712904, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  71   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (1, 25.0, 0.0, &r),
  72           0.001911051506657645, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  73   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (1, 0.0, M_PI_2, &r),
  74           1.0000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  75   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (1, 5.0, M_PI_2, &r),
  76           1.337433887022345, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  77   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (1, 10.0, M_PI_2, &r),
  78           1.468755664102938, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  79   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (1, 15.0, M_PI_2, &r),
  80           1.550115074357552, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  81   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (1, 20.0, M_PI_2, &r),
  82           1.609891592603772, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  83   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (1, 25.0, M_PI_2, &r),
  84           1.657510398374516, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  85   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 0.0, 0.0, &r),
  86           1.00000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  87   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 0.0, M_PI_2, &r),
  88           -1.00000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  89   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 5.0, 0.0, &r),
  90           0.7352943084006845, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  91   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 5.0, M_PI_2, &r),
  92           -0.7244881519676682, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  93   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 10.0, 0.0, &r),
  94           0.2458883492913189, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  95   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 10.0, M_PI_2, &r),
  96           -0.9267592641263211, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  97   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 15.0, 0.0, &r),
  98           0.07879282784639313, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
  99   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 15.0, M_PI_2, &r),
 100           -1.019966226030262, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 101   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 20.0, 0.0, &r),
 102           0.02864894314707431, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 103   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 20.0, M_PI_2, &r),
 104           -1.075293228779687, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 105   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 25.0, 0.0, &r),
 106           0.0115128663308875, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 107   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (2, 25.0, M_PI_2, &r),
 108           -1.116278953295253, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 109   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (5, 0.0, 0.0, &r),
 110           1.00000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 111   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (5, 5.0, 0.0, &r),
 112           1.12480725063848, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 113   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (5, 10.0, 0.0, &r),
 114           1.258019941308287, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 115   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (5, 15.0, 0.0, &r),
 116           1.193432230413072, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 117   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (5, 20.0, 0.0, &r),
 118           0.9365755314226215, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 119   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (5, 25.0, 0.0, &r),
 120           0.6106943100506986, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 121   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (5, 0.0, M_PI_2, &r),
 122           1.0000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 123   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (5, 5.0, M_PI_2, &r),
 124           0.9060779302023551, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 125   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (5, 10.0, M_PI_2, &r),
 126           0.8460384335355106, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 127   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (5, 15.0, M_PI_2, &r),
 128           0.837949340012484, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 129   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (5, 20.0, M_PI_2, &r),
 130           0.8635431218533667, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 131   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (5, 25.0, M_PI_2, &r),
 132           0.8992683245108413, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 133   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 0.0, 0.0, &r),
 134           1.00000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 135   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 0.0, M_PI_2, &r),
 136           -1.00000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 137   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 5.0, 0.0, &r),
 138           1.025995027089438, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 139   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 5.0, M_PI_2, &r),
 140           -0.975347487235964, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 141   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 10.0, 0.0, &r),
 142           1.053815992100935, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 143   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 10.0, M_PI_2, &r),
 144           -0.9516453181789554, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 145   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 15.0, 0.0, &r),
 146           1.084106311839221, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 147   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 15.0, M_PI_2, &r),
 148           -0.9285480638845388, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 149   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 20.0, 0.0, &r),
 150           1.117788631259397, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 151   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 20.0, M_PI_2, &r),
 152           -0.9057107845940974, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 153   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 25.0, 0.0, &r),
 154           1.156239918632239, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 155   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (10, 25.0, M_PI_2, &r),
 156           -0.8826919105636903, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 157   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (15, 0.0, 0.0, &r),
 158           1.00000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 159   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (15, 5.0, 0.0, &r),
 160           1.011293732529566, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 161   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (15, 10.0, 0.0, &r),
 162           1.022878282438181, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 163   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (15, 15.0, 0.0, &r),
 164           1.034793652236873, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 165   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (15, 20.0, 0.0, &r),
 166           1.047084344162887, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 167   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_ce, (15, 25.0, 0.0, &r),
 168           1.059800441813937, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 169   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (15, 0.0, M_PI_2, &r),
 170           -1.0000000, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 171   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (15, 5.0, M_PI_2, &r),
 172           -0.9889607027406357, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 173   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (15, 10.0, M_PI_2, &r),
 174           -0.9781423471832157, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 175   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (15, 15.0, M_PI_2, &r),
 176           -0.9675137031854538, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 177   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (15, 20.0, M_PI_2, &r),
 178           -0.9570452540612817, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 179   TEST_SF(s, gsl_sf_mathieu_se, (15, 25.0, M_PI_2, &r),
 180           -0.9467086958780897, TEST_SNGL, GSL_SUCCESS);
 181
 182   work = gsl_sf_mathieu_alloc(NVAL, 20.0);
 183   sa = 0;
 184   gsl_sf_mathieu_ce_array(0, 5, 0.0, M_PI_2, work, c);
 185   sa += (test_sf_frac_diff(c[0], 0.7071067811865475) > TEST_SNGL);
 186   sa += (test_sf_frac_diff(c[2], -1.0) > TEST_SNGL);
 187   sa += (test_sf_frac_diff(c[4], 1.0) > TEST_SNGL);
 188   gsl_test(sa, "gsl_sf_mathieu_ce_array");
 189   s += sa;
 190
 191   sa = 0;
 192   gsl_sf_mathieu_ce_array(0, 15, 20.0, 0.0, work, c);
 193   sa += (test_sf_frac_diff(c[0], 0.0006037438292242197) > TEST_SNGL);
 194   sa += (test_sf_frac_diff(c[1], 0.005051813764712904) > TEST_SNGL);
 195   sa += (test_sf_frac_diff(c[2], 0.02864894314707431) > TEST_SNGL);
 196   sa += (test_sf_frac_diff(c[5], 0.9365755314226215) > TEST_SNGL);
 197   sa += (test_sf_frac_diff(c[10], 1.117788631259397) > TEST_SNGL);
 198   sa += (test_sf_frac_diff(c[15], 1.047084344162887) > TEST_SNGL);
 199   gsl_test(sa, "gsl_sf_mathieu_ce_array");
 200   s += sa;
 201
 202   sa = 0;
 203   gsl_sf_mathieu_se_array(1, 15, 20.0, M_PI_2, work, c);
 204   sa += (test_sf_frac_diff(c[0], 1.609891592603772) > TEST_SNGL);
 205   sa += (test_sf_frac_diff(c[4], 0.8635431218533667) > TEST_SNGL);
 206   sa += (test_sf_frac_diff(c[14], -0.9570452540612817) > TEST_SNGL);
 207   gsl_test(sa, "gsl_sf_mathieu_se_array");
 208   s += sa;
 209
 210   gsl_sf_mathieu_free(work);
 211   return s;
 212 }