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/*
  ROTGEN - Runtime Overlay for Eigen
  Copyright : CODE RECKONS
  SPDX-License-Identifier: BSL-1.0
*/
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#define TTS_MAIN
#include <rotgen/matrix.hpp>
#include "tts.hpp"

template <typename MatrixType>
void test_zero(const MatrixType& matrix, std::size_t rows, std::size_t cols)
{
  for(std::size_t r=0;r<rows;++r)
    for(std::size_t c=0;c<cols;++c)
      TTS_EQUAL(matrix(r, c), 0);
}

template <typename MatrixType>
void test_constant(const MatrixType& matrix, std::size_t rows, std::size_t cols, double constant)
{
  for(std::size_t r=0;r<rows;++r)
    for(std::size_t c=0;c<cols;++c)
      TTS_EQUAL(matrix(r, c), constant);

  constexpr double epsilon = 1e-10;
  TTS_RELATIVE_EQUAL(rows * cols * constant, matrix.sum(), epsilon);
}

template <typename MatrixType>
void test_random(const MatrixType& matrix, std::size_t rows, std::size_t cols)
{
  for(std::size_t r=0;r<rows;++r)
    for(std::size_t c=0;c<cols;++c)
    {
      TTS_GREATER_EQUAL(matrix(r, c), -1.0);
      TTS_LESS_EQUAL(matrix(r, c), 1.0);
    }
}

template <typename MatrixType>
void test_identity(const MatrixType& matrix, std::size_t rows, std::size_t cols)
{
  for(std::size_t r=0;r<rows;++r)
    for(std::size_t c=0;c<cols;++c)
      TTS_EQUAL(matrix(r, c), r==c ? 1 : 0);


  std::size_t minimum = std::min(rows, cols);
  TTS_EQUAL(matrix.trace(), minimum);
}

TTS_CASE("Test zero")
{
  test_zero(rotgen::matrix<double, 3, 4>::Zero(), 3, 4);
  test_zero(rotgen::matrix<double, 1, 1>::Zero(), 1, 1);
  test_zero(rotgen::matrix<double, 10, 10>::Zero(), 10, 10);
  test_zero(rotgen::matrix<double>::Zero(3, 4), 3, 4);
  test_zero(rotgen::matrix<double, 7, 5>::Zero(7, 5), 7, 5);
  test_zero(rotgen::matrix<double, 9>::Zero(9, 3), 9, 3);
  test_zero(rotgen::matrix<double, -1, 3>::Zero(2, 3), 2, 3);
};

TTS_CASE("Test constant")
{
  test_constant(rotgen::matrix<double, 3, 8>::Constant(5.12), 3, 8, 5.12);
  test_constant(rotgen::matrix<double, 1, 1>::Constant(2.2), 1, 1, 2.2);
  test_constant(rotgen::matrix<double, 11, 12>::Constant(13), 11, 12, 13);
  test_constant(rotgen::matrix<double>::Constant(2, 7, 5.6), 2, 7, 5.6);
  test_constant(rotgen::matrix<double, 2, 2>::Constant(2, 2, 2.0), 2, 2, 2.0);
  test_constant(rotgen::matrix<double, 9>::Constant(9, 3, 1.1), 9, 3, 1.1);
  test_constant(rotgen::matrix<double, -1, 9>::Constant(5, 9, 42), 5, 9, 42);
};

TTS_CASE("Test random")
{
  test_random(rotgen::matrix<double, 2, 3>::Random(), 2, 3);
  test_random(rotgen::matrix<double, 1, 1>::Random(), 1, 1);
  test_random(rotgen::matrix<double, 11, 17>::Random(), 11, 17);
  test_random(rotgen::matrix<double>::Random(7, 3), 7, 3);
  test_random(rotgen::matrix<double, 2, 2>::Random(2, 2), 2, 2);
  test_random(rotgen::matrix<double, 4, -1>::Random(4, 3), 4, 3);
  test_random(rotgen::matrix<double, -1, 5>::Random(5, 5), 5, 5);
};

TTS_CASE("Test identity")
{
  test_identity(rotgen::matrix<double, 4, 5>::Identity(), 4, 5);
  test_identity(rotgen::matrix<double, 1, 1>::Identity(), 1, 1);
  test_identity(rotgen::matrix<double, 21, 3>::Identity(), 21, 3);
  test_identity(rotgen::matrix<double>::Identity(2, 7), 2, 7);
  test_identity(rotgen::matrix<double, 2, 2>::Identity(2, 2), 2, 2);
  test_identity(rotgen::matrix<double, 3>::Identity(3, 3), 3, 3);
  test_identity(rotgen::matrix<double, -1, 11>::Identity(5, 11), 5, 11);
};