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[maxima.git] / share / pytranslate / rtest_pytranslate.mac
blobe53b874212398d9c89479289f6c83c7aa885d046
1 (load(pytranslate), 'done);
2 'done$
3 (kill(all), 'done);
4 'done$
6 (temp_vars_map : ?\*maxima\-variables\-dictionary\-name\*,
7   ?\*maxima\-variables\-dictionary\-name\* : "m_vars",
8   temp_funcs_map : ?\*maxima\-function\-dictionary\-name\*,
9   ?\*maxima\-function\-dictionary\-name\* : "m_funcs",
10 'done);
11 'done$
13 (preprocess(form) := block([ret],
14     ret : regex_subst("m_vars",
15       ?\*maxima\-variables\-dictionary\-name\*,
16       form),
17     ret: regex_subst("m_funcs",
18       ?\*maxima\-function\-dictionary\-name\*, ret),
19     ret: regex_subst("block_random(",
20       "block[0-9]+?\\(",
21       ret),
22     ret: regex_subst("\"lambda_random\"",
23       "\"lambda[0-9]+?\"",
24       ret),
25     ret: regex_subst("lambda_random(",
26       "lambda[0-9]+?\\(",
27       ret),
28     ret: regex_subst(" lambda_random ",
29       " lambda[0-9]+? ",
30       ret),
31     ret: regex_subst(" lambda_random",
32       " lambda[0-9]+",
33       ret),
34     ret: regex_subst("block_random(",
35       "block[0-9]+?\\(",
36       ret),
37     ret),
38   'done);
39 'done$
41 /* Atoms */
42 pytranslate(1);
44 1"$
45 pytranslate("sdf");
47 \"sdf\""$
48 pytranslate(%i);
50 1j"$
51 pytranslate(%pi);
53 math.pi"$
54 pytranslate(inf);
56 math.inf"$
57 pytranslate(%e);
59 math.e"$
60 pytranslate(true);
62 True"$
64 /* Arithmetic operators */
65 preprocess(pytranslate(a + b));
67 (m_vars[\"b\"] + m_vars[\"a\"])"$
68 preprocess(pytranslate(a*b));
70 (m_vars[\"a\"] * m_vars[\"b\"])"$
71 preprocess(pytranslate(a/b));
73 (m_vars[\"a\"] / m_vars[\"b\"])"$
74 preprocess(pytranslate(a-b));
76 (m_vars[\"a\"] + (-m_vars[\"b\"]))"$
77 preprocess(pytranslate(a^b));
79 m_funcs[\"pow\"](m_vars[\"a\"], m_vars[\"b\"])"$
80 preprocess(pytranslate(a!));
82 m_funcs[\"factorial\"](m_vars[\"a\"])"$
84 /* Boolean Operators */
85 preprocess(pytranslate(a or b));
87 (m_vars[\"a\"] or m_vars[\"b\"])"$
88 preprocess(pytranslate(a and b));
90 (m_vars[\"a\"] and m_vars[\"b\"])"$
91 preprocess(pytranslate(not(a)));
93 not(m_vars[\"a\"])"$
95 /* Relational Operators */
96 preprocess(pytranslate(a >= b));
98 (m_vars[\"a\"] >= m_vars[\"b\"])"$
99 preprocess(pytranslate(a <= b));
101 (m_vars[\"a\"] <= m_vars[\"b\"])"$
102 preprocess(pytranslate(a > b));
104 (m_vars[\"a\"] > m_vars[\"b\"])"$
105 preprocess(pytranslate(a < b));
107 (m_vars[\"a\"] < m_vars[\"b\"])"$
108 preprocess(pytranslate(a # b));
110 (m_vars[\"a\"] != m_vars[\"b\"])"$
111 preprocess(pytranslate(a = b));
113 (m_vars[\"a\"] == m_vars[\"b\"])"$
115 /* List */
116 preprocess(pytranslate([a,b,c]));
118 [m_vars[\"a\"], m_vars[\"b\"], m_vars[\"c\"]]"$
120 /* Assignment */
121 preprocess(pytranslate('(a:b)));
123 m_vars[\"a\"] = m_vars[\"b\"]"$
124 preprocess(pytranslate('([a,b,c]:[1,2,3])));
126 [m_vars[\"a\"], m_vars[\"b\"], m_vars[\"c\"]] = [1, 2, 3]"$
128 (kill(allbut(preprocess, temp_vars_map, temp_funcs_map)), 'done);
129 'done$
131 /* Function Definition */
132 preprocess(pytranslate(f(x):=x^2));
135 def f(x, m_vars = m_vars):
136     m_vars = Stack({}, m_vars)
137     m_vars.ins({\"x\" : x})
138     return(m_funcs[\"pow\"](m_vars[\"x\"], 2))
139 m_funcs[\"f\"] = f"$
140 preprocess(pytranslate(f(x, [y]):=[x, y]));
143 def f(x, *y, m_vars = m_vars):
144     m_vars = Stack({}, m_vars)
145     m_vars.ins({\"x\" : x, \"y\" : list(y)})
146     return([m_vars[\"x\"], m_vars[\"y\"]])
147 m_funcs[\"f\"] = f"$
149 (kill(allbut(preprocess, temp_vars_map, temp_funcs_map)), 'done);
150 'done$
152 /* Array-definition */
153 preprocess(pytranslate('array(abc, 1, 2, 3)));
155 m_vars[\"abc\"] = ([([([None] * 3)] * 2)] * 1)"$
156 preprocess(pytranslate('array(abc, fixnum, 1, 2, 3)));
158 m_vars[\"abc\"] = ([([([None] * 3)] * 2)] * 1)"$
159 preprocess(pytranslate('array([abc,def,tre], 1, 2, 3)));
162 m_vars[\"abc\"] = ([([([None] * 3)] * 2)] * 1)
163 m_vars[\"def\"] = ([([([None] * 3)] * 2)] * 1)
164 m_vars[\"tre\"] = ([([([None] * 3)] * 2)] * 1)"$
166 /* Array reference */
167 preprocess(pytranslate('(abc[1,2,3,4])));
169 m_vars[\"abc\"][0][1][2][3]"$
171 (kill(allbut(preprocess, temp_vars_map, temp_funcs_map)), 'done);
172 'done$
174 /* Block statements */
175 /* Regex substitution is used to catch the random names generated by gensym and replace them with func_random */
176 preprocess(pytranslate(f(x):=block(a:10, b:x*20, x+a+b)));
179 def f(x, m_vars = m_vars):
180     m_vars = Stack({}, m_vars)
181     m_vars.ins({\"x\" : x})
182     m_vars.ins({})
183     m_vars[\"a\"] = 10
184     m_vars[\"b\"] = (m_vars[\"x\"] * 20)
185     return((m_vars[\"x\"] + m_vars[\"a\"] + m_vars[\"b\"]))
186 m_funcs[\"f\"] = f"$
188 (?\*symbols\-directly\-convert\*:[], 'done);
189 'done$
190 preprocess(pytranslate('(block(d : block(c : block(e : 20, f : e + 10, f), c : c + 1 + 2 + 3, c), d))));
192 def block_random(m_vars):
193     m_vars = Stack({}, m_vars)
194     m_vars.ins({})
195     m_vars[\"d\"] = block_random(Stack({}, m_vars))
196     return(m_vars[\"d\"])
197 def block_random(m_vars):
198     m_vars = Stack({}, m_vars)
199     m_vars.ins({})
200     m_vars[\"c\"] = block_random(Stack({}, m_vars))
201     m_vars[\"c\"] = (6 + m_vars[\"c\"])
202     return(m_vars[\"c\"])
203 def block_random(m_vars):
204     m_vars = Stack({}, m_vars)
205     m_vars.ins({})
206     m_vars[\"e\"] = 20
207     m_vars[\"f\"] = (10 + m_vars[\"e\"])
208     return(m_vars[\"f\"])
209 block_random(Stack({}, m_vars))"$
212 /* if-else-if */
213 preprocess(pytranslate('(if 1>2 then z:10)));
216 if (1 > 2):
217     m_vars[\"z\"] = 10"$
218 preprocess(pytranslate('(if 1>2 then z:10 else z:30)));
221 if (1 > 2):
222     m_vars[\"z\"] = 10
223 else:
224     m_vars[\"z\"] = 30"$
225 preprocess(pytranslate('(if 1>2 then z:10 elseif 1<2 then z:30 else z:40)));
228 if (1 > 2):
229     m_vars[\"z\"] = 10
230 elif (1 < 2):
231     m_vars[\"z\"] = 30
232 else:
233     m_vars[\"z\"] = 40"$
234 pytranslate('(f(x):=if x>2 then 10 elseif x<2 then 30 else 40));
237 def f(x, m_vars = m_vars):
238     m_vars = Stack({}, m_vars)
239     m_vars.ins({\"x\" : x})
240     return((10 if (m_vars[\"x\"] > 2) else (30 if (m_vars[\"x\"] < 2) else 40)))
241 m_funcs[\"f\"] = f"$
243 (?\*symbols\-directly\-convert\*:[], 'done);
244 'done$
245 (kill(allbut(preprocess, temp_vars_map, temp_funcs_map)), 'done);
246 'done$
248 /* Lambda Form */
249 pytranslate(lambda([a,b], a+b));
251 lambda a, b, m_vars = Stack({}, m_vars): (a + b)"$
252 pytranslate('(xx:lambda([a,b], a+b)));
254 m_vars[\"xx\"] = lambda a, b, m_vars = Stack({}, m_vars): (a + b)"$
255 preprocess(pytranslate('(lmb:lambda([a,b,c], d:a+b, e:b^c, d+e))));
258 def lambda_random(a, b, c, m_vars = m_vars):
259     m_vars = Stack({}, m_vars)
260     m_vars.ins({\"a\" : a, \"b\" : b, \"c\" : c})
261     m_vars[\"d\"] = (a + b)
262     m_vars[\"e\"] = m_funcs[\"pow\"](b, c)
263     return((m_vars[\"d\"] + m_vars[\"e\"]))
264 m_funcs[\"lambda_random\"] = lambda_random
265 m_vars[\"lmb\"] = lambda a, b, c, m_vars = Stack({}, m_vars): lambda_random(a, b, c, Stack({}, m_vars))"$
267 (kill(allbut(preprocess, temp_vars_map, temp_funcs_map)), 'done);
268 'done$
270 /*for loop*/
271 /* In List */
272 pytranslate('(for i in [1,2,3] do print(i)));
274 for m_vars[\"i\"] in [1, 2, 3]:
275     m_funcs[\"print\"](m_vars[\"i\"])"$
277 pytranslate('(for i in [1,2,3] do (print(i), print(i*2))));
279 for m_vars[\"i\"] in [1, 2, 3]:
280     m_funcs[\"print\"](m_vars[\"i\"])
281     m_funcs[\"print\"]((2 * m_vars[\"i\"]))"$
283 /* Initial, increment and limit values specified */
284 pytranslate('(for i from 1 step 3 thru 5 do print(i)));
286 for m_vars[\"i\"] in range(1, 6, 3):
287     m_funcs[\"print\"](m_vars[\"i\"])"$
288 pytranslate('(for i from 1 step 3 thru 5 do (print(i), a:20+i, print(i*a))));
290 for m_vars[\"i\"] in range(1, 6, 3):
291     m_funcs[\"print\"](m_vars[\"i\"])
292     m_vars[\"a\"] = (20 + m_vars[\"i\"])
293     m_funcs[\"print\"]((m_vars[\"a\"] * m_vars[\"i\"]))"$
295 /* Initial, increment and condition specified */
296 /* while condition */
297 pytranslate('(for i:10 step 5 while i*5<70 do (print(i), print(5*i))));
300 m_vars[\"i\"] = 10
301 while not(((5 * m_vars[\"i\"]) >= 70)):
302     m_funcs[\"print\"](m_vars[\"i\"])
303     m_funcs[\"print\"]((5 * m_vars[\"i\"]))
304     m_vars[\"i\"] = (m_vars[\"i\"] + 5)
305 del m_vars[\"i\"]"$
306 /* unless condition */    
307 pytranslate('(for i:8 step -1 unless i<3 do (print(i))));
310 m_vars[\"i\"] = 8
311 while not((m_vars[\"i\"] < 3)):
312     m_funcs[\"print\"](m_vars[\"i\"])
313     m_vars[\"i\"] = (m_vars[\"i\"] + -1)
314 del m_vars[\"i\"]"$
315 pytranslate('(for i:8 step -1 unless i<3 do print(i)));
318 m_vars[\"i\"] = 8
319 while not((m_vars[\"i\"] < 3)):
320     m_funcs[\"print\"](m_vars[\"i\"])
321     m_vars[\"i\"] = (m_vars[\"i\"] + -1)
322 del m_vars[\"i\"]"$
324 /* Function Calls */
325 pytranslate(fix(a));
327 math.floor(m_vars[\"a\"])"$
328 pytranslate('fix(a));
330 math.floor(m_vars[\"a\"])"$
331 pytranslate(sqrt(a));
333 math.sqrt(m_vars[\"a\"])"$
334 pytranslate(abs(a));
336 abs(m_vars[\"a\"])"$
338 /* endcons */
339 preprocess(pytranslate('endcons(a,b)));
341 [*m_vars[\"b\"], m_vars[\"a\"]]"$
342 pytranslate(endcons(a, f(b,c)));
344 m_funcs[\"f\"](m_vars[\"b\"], m_vars[\"c\"], m_vars[\"a\"])"$
345 pytranslate(endcons(a, [d,b,c]));
347 [m_vars[\"d\"], m_vars[\"b\"], m_vars[\"c\"], m_vars[\"a\"]]"$
349 /* Multiple Indentations */
350 preprocess( pytranslate('(for i:5 step 0 while i>=1 do
351     ((for j from i step 0 while j>=1 do
352          ((for k from j step 0 while k>=1 do
353               (print(k,j,i),
354               k:k-1)),
355           j:j-1)),
356     i:i-1))));
359 m_vars[\"i\"] = 5
360 while not((m_vars[\"i\"] < 1)):
361     
362     m_vars[\"j\"] = m_vars[\"i\"]
363     while not((m_vars[\"j\"] < 1)):
364         
365         m_vars[\"k\"] = m_vars[\"j\"]
366         while not((m_vars[\"k\"] < 1)):
367             m_funcs[\"print\"](m_vars[\"k\"], m_vars[\"j\"], m_vars[\"i\"])
368             m_vars[\"k\"] = (-1 + m_vars[\"k\"])
369             m_vars[\"k\"] = (m_vars[\"k\"] + 0)
370         del m_vars[\"k\"]
371         m_vars[\"j\"] = (-1 + m_vars[\"j\"])
372         m_vars[\"j\"] = (m_vars[\"j\"] + 0)
373     del m_vars[\"j\"]
374     m_vars[\"i\"] = (-1 + m_vars[\"i\"])
375     m_vars[\"i\"] = (m_vars[\"i\"] + 0)
376 del m_vars[\"i\"]"$
378 /* Numeric Tests */
380 /* Continued Fractions */
381 /* cf1 produces continued fraction as a list for any number */
382 preprocess(pytranslate(cf1(x):=block ([ q:[],  m: fix((x)), _rem:0, _num, _den, _prec: sqrt(ratepsilon) ],
383      _rem: (x - m),
384      k:fpprec,
385      q:[ m],
386      while k>0 and _rem>ratepsilon do (
387          print(float(_rem/_prec)),
388          _num:num(_rem),
389          _den:denom(_rem),
390          m: fix((_den/_num)),
391          q: endcons (m, q),
392          _rem: (_den/_num - m),
393          k:k-1
394       ),
395      q
396 )));
399 def cf1(x, m_vars = m_vars):
400     m_vars = Stack({}, m_vars)
401     m_vars.ins({\"x\" : x})
402     m_vars.ins({\"q\" : [], \"m\" : math.floor(m_vars[\"x\"]), \"_rem\" : 0, \"_num\" : None, \"_den\" : None, \"_prec\" : math.sqrt(m_vars[\"ratepsilon\"])})
403     m_vars[\"_rem\"] = (m_vars[\"x\"] + (-m_vars[\"m\"]))
404     m_vars[\"k\"] = m_vars[\"fpprec\"]
405     m_vars[\"q\"] = [m_vars[\"m\"]]
406     
407     while ((m_vars[\"k\"] > 0) and (m_vars[\"_rem\"] > m_vars[\"ratepsilon\"])):
408         m_funcs[\"print\"](m_funcs[\"float\"]((m_vars[\"_rem\"] / m_vars[\"_prec\"])))
409         m_vars[\"_num\"] = m_funcs[\"num\"](m_vars[\"_rem\"])
410         m_vars[\"_den\"] = m_funcs[\"denom\"](m_vars[\"_rem\"])
411         m_vars[\"m\"] = math.floor((m_vars[\"_den\"] / m_vars[\"_num\"]))
412         m_vars[\"q\"] = [*m_vars[\"q\"], m_vars[\"m\"]]
413         m_vars[\"_rem\"] = ((m_vars[\"_den\"] / m_vars[\"_num\"]) + (-m_vars[\"m\"]))
414         m_vars[\"k\"] = (m_vars[\"k\"] + (-1))
415     return(m_vars[\"q\"])
416 m_funcs[\"cf1\"] = cf1"$
418 /* cfeval works on converting a continuous fraction list back to a number */
419 preprocess(pytranslate(
420     cfeval(_a, [len]):=block ([ z:0, m:0, n:0, p1:1, p2:0, q1:0, q2:1 ] ,
421       if listp(_a) then
422       len:length(_a)
423       else (
424         len:first(len),
425         if not numberp(len) then error("illegal argument: ", len, "  nan ")
426         ),
427       if _a[1]#0 then z:_a[1],
428       for i:2 thru len do (
429         m:p2, n:q2,
430         p2:_a[i]*p2+p1,
431         q2:_a[i]*q2+q1,
432         p1:m, q1:n
433         ),
434       z+ (p2/q2)
435       )));
437 def block_random(m_vars):
438     m_vars = Stack({}, m_vars)
439     m_vars[\"len\"] = m_funcs[\"first\"](m_vars[\"len\"])
440     return((m_funcs[\"error\"](\"illegal argument: \", m_vars[\"len\"], \"  nan \") if not(m_funcs[\"numberp\"](m_vars[\"len\"])) else None))
442 def cfeval(_a, *len, m_vars = m_vars):
443     m_vars = Stack({}, m_vars)
444     m_vars.ins({\"_a\" : _a, \"len\" : list(len)})
445     m_vars.ins({\"z\" : 0, \"m\" : 0, \"n\" : 0, \"p1\" : 1, \"p2\" : 0, \"q1\" : 0, \"q2\" : 1})
446     
447     if m_funcs[\"listp\"](m_vars[\"_a\"]):
448             m_vars[\"len\"] = m_funcs[\"length\"](m_vars[\"_a\"])
449     else:
450             block_random(m_vars)
451     
452     if (m_vars[\"_a\"][0] != 0):
453             m_vars[\"z\"] = m_vars[\"_a\"][0]
454     for m_vars[\"i\"] in range(2, (m_vars[\"len\"] + 1)):
455         m_vars[\"m\"] = m_vars[\"p2\"]
456         m_vars[\"n\"] = m_vars[\"q2\"]
457         m_vars[\"p2\"] = ((m_vars[\"_a\"][(m_vars[\"i\"] + -1)] * m_vars[\"p2\"]) + m_vars[\"p1\"])
458         m_vars[\"q2\"] = ((m_vars[\"_a\"][(m_vars[\"i\"] + -1)] * m_vars[\"q2\"]) + m_vars[\"q1\"])
459         m_vars[\"p1\"] = m_vars[\"m\"]
460         m_vars[\"q1\"] = m_vars[\"n\"]
461     return((m_vars[\"z\"] + (m_vars[\"p2\"] / m_vars[\"q2\"])))
462 m_funcs[\"cfeval\"] = cfeval"$
464 /* Cantor's Function - Calculates the value of Cantor's function at x in n iterations  */
465 preprocess(pytranslate(cantorr2(x, n):=block([ret:0, k:0],
466      if not numberp(x) then 
467         return('cantorr2(x, n)), 
468     if x =0 then return(0),
469     if x =1 then return(1),
470         print(x,n),
471     if n>0 then (
472         if x>0 and x<= 1/3 then 
473             ret: cantorr2(3*x, n-1),
474         if 1/3<x and x<2/3 then 
475             ret:1,
476         if x>=2/3 and x< 1 then 
477             ret:1 +  cantorr2(3*x-2, n-1),
478         return(ret/2)
479     ) else x
480 )));
482 def block_random(m_vars):
483     m_vars = Stack({}, m_vars)
484     
485     if ((m_vars[\"x\"] > 0) and (m_vars[\"x\"] <= (1 / 3))):
486             m_vars[\"ret\"] = cantorr2((3 * m_vars[\"x\"]), (m_vars[\"n\"] + (-1)))
487     
488     if (((1 / 3) < m_vars[\"x\"]) and (m_vars[\"x\"] < (2 / 3))):
489             m_vars[\"ret\"] = 1
490     
491     if ((m_vars[\"x\"] >= (2 / 3)) and (m_vars[\"x\"] < 1)):
492             m_vars[\"ret\"] = (1 + cantorr2(((3 * m_vars[\"x\"]) + (-2)), (m_vars[\"n\"] + (-1))))
493     return((m_vars[\"ret\"] / 2))
495 def cantorr2(x, n, m_vars = m_vars):
496     m_vars = Stack({}, m_vars)
497     m_vars.ins({\"x\" : x, \"n\" : n})
498     m_vars.ins({\"ret\" : 0, \"k\" : 0})
499     
500     if not(m_funcs[\"numberp\"](m_vars[\"x\"])):
501             return(m_funcs[\"cantorr2\"](m_vars[\"x\"], m_vars[\"n\"]))
502     
503     if (m_vars[\"x\"] == 0):
504             return(0)
505     
506     if (m_vars[\"x\"] == 1):
507             return(1)
508     m_funcs[\"print\"](m_vars[\"x\"], m_vars[\"n\"])
509     return((block_random(m_vars) if (m_vars[\"n\"] > 0) else m_vars[\"x\"]))
510 m_funcs[\"cantorr2\"] = cantorr2"$
512 /* Tests for Plotting code */
513 preprocess(pytranslate('(plot3d(lambda([x, y], x^2 + y^(-1)), [x, 1, 10], [y, 1, 10]))));
515 m_funcs[\"plot3d\"](lambda x, y, m_vars = Stack({}, m_vars): (m_funcs[\"pow\"](x, 2) + m_funcs[\"pow\"](y, (-1))), [\"x\", 1, 10], [\"y\", 1, 10])"$
516 preprocess(pytranslate('(plot2d(lambda([x], x^2), [x,0,2]))));
518 m_funcs[\"plot2d\"](lambda x, m_vars = Stack({}, m_vars): m_funcs[\"pow\"](x, 2), [\"x\", 0, 2])"$
520 (?\*symbols\-directly\-convert\*:[], 'done);
521 'done$
522 (kill(allbut(preprocess, temp_vars_map, temp_funcs_map)), 'done);
523 'done$
525 (?\*maxima\-variables\-dictionary\-name\* : temp_vars_map,
526   ?\*maxima\-function\-dictionary\-name\* : temp_funcs_map,
527 'done);
528 'done$