ruby--ruby/test/matrix/test_matrix.rb

require 'test/unit'
require 'matrix'

class TestMatrix < Test::Unit::TestCase
  def setup
    @m1 = Matrix[[1,2,3], [4,5,6]]
    @m2 = Matrix[[1,2,3], [4,5,6]]
    @m3 = @m1.clone
    @m4 = Matrix[[1.0, 2.0, 3.0], [4.0, 5.0, 6.0]]
    @n1 = Matrix[[2,3,4], [5,6,7]]
  end

  def test_identity
    assert_same @m1, @m1
    assert_not_same @m1, @m2
    assert_not_same @m1, @m3
    assert_not_same @m1, @m4
    assert_not_same @m1, @n1
  end

  def test_equality
    assert_equal @m1, @m1
    assert_equal @m1, @m2
    assert_equal @m1, @m3
    assert_equal @m1, @m4
    assert_not_equal @m1, @n1
  end

  def test_hash_equality
    assert @m1.eql?(@m1)
    assert @m1.eql?(@m2)
    assert @m1.eql?(@m3)
    assert !@m1.eql?(@m4)
    assert !@m1.eql?(@n1)

    hash = { @m1 => :value }
    assert hash.key?(@m1)
    assert hash.key?(@m2)
    assert hash.key?(@m3)
    assert !hash.key?(@m4)
    assert !hash.key?(@n1)
  end

  def test_hash
    assert_equal @m1.hash, @m1.hash
    assert_equal @m1.hash, @m2.hash
    assert_equal @m1.hash, @m3.hash
  end

  def test_rank
    [
      [[0]],
      [[0], [0]],
      [[0, 0], [0, 0]],
      [[0, 0], [0, 0], [0, 0]],
      [[0, 0, 0]],
      [[0, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]],
    ].each do |rows|
      assert_equal 0, Matrix[*rows].rank
    end

    [
      [[1], [0]],
      [[1, 0], [0, 0]],
      [[1, 0], [1, 0]],
      [[0, 0], [1, 0]],
      [[1, 0], [0, 0], [0, 0]],
      [[0, 0], [1, 0], [0, 0]],
      [[0, 0], [0, 0], [1, 0]],
      [[1, 0], [1, 0], [0, 0]],
      [[0, 0], [1, 0], [1, 0]],
      [[1, 0], [1, 0], [1, 0]],
      [[1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[0, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[0, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 0], [1, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]],

      [[1]],
      [[1], [1]],
      [[1, 1]],
      [[1, 1], [1, 1]],
      [[1, 1], [1, 1], [1, 1]],
      [[1, 1, 1]],
      [[1, 1, 1], [1, 1, 1]],
      [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]],
      [[1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 1, 1]],
    ].each do |rows|
      matrix = Matrix[*rows]
      assert_equal 1, matrix.rank
      assert_equal 1, matrix.transpose.rank
    end

    [
      [[1, 0], [0, 1]],
      [[1, 0], [0, 1], [0, 0]],
      [[1, 0], [0, 1], [0, 1]],
      [[1, 0], [0, 1], [1, 1]],
      [[1, 0, 0], [0, 1, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 1]],
      [[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 1], [0, 0, 0]],

      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 1, 0]],
      [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 1]],

      [[1, 0], [1, 1]],
      [[1, 2], [1, 1]],
      [[1, 2], [0, 1], [1, 1]],
    ].each do |rows|
      m = Matrix[*rows]
      assert_equal 2, m.rank
      assert_equal 2, m.transpose.rank
    end

    [
      [[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]],
      [[1, 1, 0], [0, 1, 1], [1, 0, 1]],
      [[1, 1, 0], [0, 1, 1], [1, 0, 1]],
      [[1, 1, 0], [0, 1, 1], [1, 0, 1], [0, 0, 0]],
      [[1, 1, 0], [0, 1, 1], [1, 0, 1], [1, 1, 1]],
      [[1, 1, 1], [1, 1, 2], [1, 3, 1], [4, 1, 1]],
    ].each do |rows|
      m = Matrix[*rows]
      assert_equal 3, m.rank
      assert_equal 3, m.transpose.rank
    end
  end
end