test: inverse
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@@ -159,7 +159,7 @@ impl Matrix {
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}
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pub fn insert_column(&mut self, index: usize, data: Vec<Fraction>) -> Result<(), MatrixError> {
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if index >= self.columns {
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if index > self.columns {
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return Err(MatrixError::ColumnOutOfRange);
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}
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@@ -177,7 +177,7 @@ impl Matrix {
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}
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pub fn insert_rows(&mut self, index: usize, data: Vec<Fraction>) -> Result<(), MatrixError> {
|
||||
if index >= self.rows {
|
||||
if index > self.rows {
|
||||
return Err(MatrixError::RowOutOfRange);
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||||
}
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@@ -367,7 +367,7 @@ impl Matrix {
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}
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let (trig_matrix, sign) = match self.gaussian_elimination() {
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Err(MatrixError::FailedGauss) => return Ok(Fraction::new(0, 1).unwrap()),
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Err(MatrixError::FailedGauss) => return Ok(Fraction::from(0)),
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Ok((matrix, sign)) => (matrix, sign),
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Err(err) => return Err(err),
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};
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@@ -388,28 +388,27 @@ impl Matrix {
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return Err(MatrixError::NotSquared);
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}
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let mut inverse = Matrix {
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let mut augmented = Matrix {
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rows: self.rows,
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columns: self.columns,
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data: self.data.clone(),
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};
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// Inserts indentity matrix
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for i in 0..inverse.rows {
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// create full of 0 column
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let mut new_column: Vec<Fraction> = vec![Fraction::from(0i64); inverse.rows];
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// construir [A | I]
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for i in 0..self.rows {
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||||
let mut col = vec![Fraction::from(0); self.rows];
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col[i] = Fraction::from(1);
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||||
// at i set to 1
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new_column[i] = Fraction::from(1i64);
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inverse.insert_column(inverse.columns - 1, new_column)?;
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augmented.insert_column(augmented.columns, col)?;
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}
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let inverse = inverse.gauss_jordan_elimination()?;
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// ahora debe ser 2N
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assert_eq!(augmented.columns, self.columns * 2);
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// Gets the interesting part that was affected by the gaussian elimination
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let inverse =
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inverse.sub_matrix((0, self.columns), (self.rows + 1, inverse.columns - 1))?;
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let reduced = augmented.gauss_jordan_elimination()?;
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||||
// extraer lado derecho
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let inverse = reduced.sub_matrix((0, self.columns), (self.rows, self.columns * 2))?;
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||||
Ok(inverse)
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||||
}
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||||
@@ -1798,7 +1797,7 @@ mod tests {
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let data = vec![Fraction::from(1), Fraction::from(2)];
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||||
let result = m.insert_column(2, data);
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||||
let result = m.insert_column(3, data);
|
||||
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||||
assert!(matches!(result, Err(MatrixError::ColumnOutOfRange)));
|
||||
}
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||||
@@ -1927,7 +1926,7 @@ mod tests {
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||||
|
||||
let data = vec![Fraction::from(1), Fraction::from(2)];
|
||||
|
||||
let result = m.insert_rows(2, data);
|
||||
let result = m.insert_rows(3, data);
|
||||
|
||||
assert!(matches!(result, Err(MatrixError::RowOutOfRange)));
|
||||
}
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||||
@@ -2713,4 +2712,142 @@ mod tests {
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||||
assert_eq!(det_scaled, det_original * Fraction::from(2));
|
||||
}
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||||
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#[test]
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||||
fn test_inverse_identity() {
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||||
let m = Matrix {
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||||
rows: 3,
|
||||
columns: 3,
|
||||
data: vec![
|
||||
Fraction::from(1),
|
||||
Fraction::from(0),
|
||||
Fraction::from(0),
|
||||
Fraction::from(0),
|
||||
Fraction::from(1),
|
||||
Fraction::from(0),
|
||||
Fraction::from(0),
|
||||
Fraction::from(0),
|
||||
Fraction::from(1),
|
||||
],
|
||||
};
|
||||
|
||||
let inv = m.inverse().unwrap();
|
||||
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||||
assert_eq!(inv.data, m.data);
|
||||
}
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||||
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||||
#[test]
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||||
fn test_inverse_2x2() {
|
||||
let m = Matrix {
|
||||
rows: 2,
|
||||
columns: 2,
|
||||
data: vec![
|
||||
Fraction::from(4),
|
||||
Fraction::from(7),
|
||||
Fraction::from(2),
|
||||
Fraction::from(6),
|
||||
],
|
||||
};
|
||||
|
||||
let inv = m.inverse().unwrap();
|
||||
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||||
// inversa conocida:
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// (1/det) * [ 6 -7 ; -2 4 ] , det = 10
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||||
let expected = vec![
|
||||
Fraction::new(6, 10).unwrap(),
|
||||
Fraction::new(-7, 10).unwrap(),
|
||||
Fraction::new(-2, 10).unwrap(),
|
||||
Fraction::new(4, 10).unwrap(),
|
||||
];
|
||||
|
||||
assert_eq!(inv.data, expected);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
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||||
fn test_inverse_multiplication_identity() {
|
||||
let m = Matrix {
|
||||
rows: 2,
|
||||
columns: 2,
|
||||
data: vec![
|
||||
Fraction::from(1),
|
||||
Fraction::from(2),
|
||||
Fraction::from(3),
|
||||
Fraction::from(4),
|
||||
],
|
||||
};
|
||||
|
||||
let inv = m.inverse().unwrap();
|
||||
|
||||
let identity = (m.clone() * inv.clone()).unwrap();
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||||
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||||
for i in 0..2 {
|
||||
for j in 0..2 {
|
||||
if i == j {
|
||||
assert_eq!(*identity.get(i, j).unwrap(), Fraction::from(1));
|
||||
} else {
|
||||
assert!(identity.get(i, j).unwrap().is_zero());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
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||||
fn test_inverse_singular() {
|
||||
let m = Matrix {
|
||||
rows: 2,
|
||||
columns: 2,
|
||||
data: vec![
|
||||
Fraction::from(1),
|
||||
Fraction::from(2),
|
||||
Fraction::from(2),
|
||||
Fraction::from(4),
|
||||
],
|
||||
};
|
||||
|
||||
let res = m.inverse();
|
||||
|
||||
assert!(matches!(res, Err(MatrixError::FailedGaussJordan)));
|
||||
}
|
||||
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||||
#[test]
|
||||
fn test_inverse_3x3() {
|
||||
let m = Matrix {
|
||||
rows: 3,
|
||||
columns: 3,
|
||||
data: vec![
|
||||
Fraction::from(1),
|
||||
Fraction::from(2),
|
||||
Fraction::from(3),
|
||||
Fraction::from(0),
|
||||
Fraction::from(1),
|
||||
Fraction::from(4),
|
||||
Fraction::from(5),
|
||||
Fraction::from(6),
|
||||
Fraction::from(0),
|
||||
],
|
||||
};
|
||||
|
||||
let inv = m.inverse().unwrap();
|
||||
|
||||
let identity = (m * inv).unwrap();
|
||||
|
||||
for i in 0..3 {
|
||||
for j in 0..3 {
|
||||
if i == j {
|
||||
assert_eq!(*identity.get(i, j).unwrap(), Fraction::from(1));
|
||||
} else {
|
||||
assert!(identity.get(i, j).unwrap().is_zero());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
fn test_inverse_not_squared() {
|
||||
let m = Matrix::new(2, 3, Fraction::from(1)).unwrap();
|
||||
|
||||
let res = m.inverse();
|
||||
|
||||
assert!(matches!(res, Err(MatrixError::NotSquared)));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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