]> gitweb.michael.orlitzky.com - dunshire.git/commitdiff
Switch the docs style of cones.py and update cartesian product containment.
authorMichael Orlitzky <michael@orlitzky.com>
Mon, 10 Oct 2016 17:44:29 +0000 (13:44 -0400)
committerMichael Orlitzky <michael@orlitzky.com>
Mon, 10 Oct 2016 17:44:29 +0000 (13:44 -0400)
The docs for cones.py have all been switched (roughly) to use the
numpy style. In the process, I noticed that cartesian product
containment was a lot weirder than it needs to be. The "point" that
the __contains__() and contains_strict() methods take is now a tuple
corresponding to the factors of the cartesian product.

src/dunshire/cones.py

index 2609b16eea729651c7d005c226d5f47ab4cd616c..764e1daa528d594897a5017164b6c2012ed003cc 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 """
 Class definitions for all of the symmetric cones (and their superclass,
-SymmetricCone) supported by CVXOPT.
+class:`SymmetricCone`) supported by CVXOPT.
 """
 
 from cvxopt import matrix
@@ -17,20 +17,22 @@ class SymmetricCone:
       3. The cone of symmetric positive-semidefinite matrices.
 
     This class is intended to encompass them all.
-    """
-    def __init__(self, dimension):
-        """
-        A generic constructor for symmetric cones.
 
-        When constructing a single symmetric cone (i.e. not a cartesian
-        product of them), the only information that we need is its
-        dimension. We take that dimension as a parameter, and store it
-        for later.
+    When constructing a single symmetric cone (i.e. not a
+    :class:`CartesianProduct` of them), the only information that we
+    need is its dimension. We take that dimension as a parameter, and
+    store it for later.
 
-        INPUT:
+    Parameters
+    ----------
 
-        - ``dimension`` -- the dimension of this cone.
+    dimension : int
+        The dimension of this cone.
 
+    """
+    def __init__(self, dimension):
+        """
+        A generic constructor for symmetric cones.
         """
         if dimension <= 0:
             raise ValueError('cones must have dimension greater than zero')
@@ -42,7 +44,20 @@ class SymmetricCone:
         """
         Return whether or not ``point`` belongs to this cone.
 
-        EXAMPLES:
+        Parameters
+        ----------
+
+        point : matrix
+            The point to test for membership in this cone.
+
+        Raises
+        ------
+
+        NotImplementedError
+            Always, this method must be implemented in subclasses.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = SymmetricCone(5)
             >>> matrix([1,2]) in K
@@ -53,12 +68,26 @@ class SymmetricCone:
         """
         raise NotImplementedError
 
+
     def contains_strict(self, point):
         """
         Return whether or not ``point`` belongs to the interior
         of this cone.
 
-        EXAMPLES:
+        Parameters
+        ----------
+
+        point : matrix
+            The point to test for strict membership in this cone.
+
+        Raises
+        ------
+
+        NotImplementedError
+            Always, this method must be implemented in subclasses.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = SymmetricCone(5)
             >>> K.contains_strict(matrix([1,2]))
@@ -68,6 +97,7 @@ class SymmetricCone:
         """
         raise NotImplementedError
 
+
     def dimension(self):
         """
         Return the dimension of this symmetric cone.
@@ -78,7 +108,15 @@ class SymmetricCone:
         any special computation in ``__init__()`` and record the result
         in ``self._dimension``.
 
-        EXAMPLES:
+        Returns
+        -------
+
+        int
+            The stored dimension (from when this cone was constructed)
+            of this cone.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = SymmetricCone(5)
             >>> K.dimension()
@@ -90,9 +128,10 @@ class SymmetricCone:
 
 class NonnegativeOrthant(SymmetricCone):
     """
-    The nonnegative orthant in ``n`` dimensions.
+    The nonnegative orthant in the given number of dimensions.
 
-    EXAMPLES:
+    Examples
+    --------
 
         >>> K = NonnegativeOrthant(3)
         >>> print(K)
@@ -106,16 +145,36 @@ class NonnegativeOrthant(SymmetricCone):
         tpl = 'Nonnegative orthant in the real {:d}-space'
         return tpl.format(self.dimension())
 
+
     def __contains__(self, point):
         """
         Return whether or not ``point`` belongs to this cone.
 
-        INPUT:
+        Parameters
+        ----------
+
+        point : matrix
+            A :class:`cvxopt.base.matrix` having dimensions ``(n,1)``
+            where ``n`` is the :meth:`dimension` of this cone.
+
+        Returns
+        -------
+
+        bool
 
-        An instance of the ``cvxopt.base.matrix`` class having
-        dimensions ``(n,1)`` where ``n`` is the dimension of this cone.
+           ``True`` if ``point`` belongs to this cone, ``False`` otherwise.
 
-        EXAMPLES:
+        Raises
+        ------
+
+        TypeError
+            If ``point`` is not a :class:`cvxopt.base.matrix`.
+
+        TypeError
+            If ``point`` has the wrong dimensions.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = NonnegativeOrthant(3)
             >>> matrix([1,2,3]) in K
@@ -151,12 +210,32 @@ class NonnegativeOrthant(SymmetricCone):
         Return whether or not ``point`` belongs to the interior of this
         cone.
 
-        INPUT:
+        Parameters
+        ----------
+
+        point : matrix
+            A :class:`cvxopt.base.matrix` having dimensions ``(n,1)``
+            where ``n`` is the :meth:`dimension` of this cone.
+
+        Returns
+        -------
+
+        bool
 
-        An instance of the ``cvxopt.base.matrix`` class having
-        dimensions ``(n,1)`` where ``n`` is the dimension of this cone.
+           ``True`` if ``point`` belongs to the interior of this cone,
+           ``False`` otherwise.
 
-        EXAMPLES:
+        Raises
+        ------
+
+        TypeError
+            If ``point`` is not a :class:`cvxopt.base.matrix`.
+
+        TypeError
+            If ``point`` has the wrong dimensions.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = NonnegativeOrthant(3)
             >>> K.contains_strict(matrix([1,2,3]))
@@ -194,9 +273,10 @@ class NonnegativeOrthant(SymmetricCone):
 
 class IceCream(SymmetricCone):
     """
-    The nonnegative orthant in ``n`` dimensions.
+    The Lorentz "ice cream" cone in the given number of dimensions.
 
-    EXAMPLES:
+    Examples
+    --------
 
         >>> K = IceCream(3)
         >>> print(K)
@@ -215,12 +295,31 @@ class IceCream(SymmetricCone):
         """
         Return whether or not ``point`` belongs to this cone.
 
-        INPUT:
+        Parameters
+        ----------
+
+        point : matrix
+            A :class:`cvxopt.base.matrix` having dimensions ``(n,1)``
+            where ``n`` is the :meth:`dimension` of this cone.
+
+        Returns
+        -------
+
+        bool
 
-        An instance of the ``cvxopt.base.matrix`` class having
-        dimensions ``(n,1)`` where ``n`` is the dimension of this cone.
+           ``True`` if ``point`` belongs to this cone, ``False`` otherwise.
 
-        EXAMPLES:
+        Raises
+        ------
+
+        TypeError
+            If ``point`` is not a :class:`cvxopt.base.matrix`.
+
+        TypeError
+            If ``point`` has the wrong dimensions.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = IceCream(3)
             >>> matrix([1,0.5,0.5]) in K
@@ -267,12 +366,32 @@ class IceCream(SymmetricCone):
         Return whether or not ``point`` belongs to the interior
         of this cone.
 
-        INPUT:
+        Parameters
+        ----------
+
+        point : matrix
+            A :class:`cvxopt.base.matrix` having dimensions ``(n,1)``
+            where ``n`` is the :meth:`dimension` of this cone.
+
+        Returns
+        -------
+
+        bool
 
-        An instance of the ``cvxopt.base.matrix`` class having
-        dimensions ``(n,1)`` where ``n`` is the dimension of this cone.
+           ``True`` if ``point`` belongs to the interior of this cone,
+           ``False`` otherwise.
 
-        EXAMPLES:
+        Raises
+        ------
+
+        TypeError
+            If ``point`` is not a :class:`cvxopt.base.matrix`.
+
+        TypeError
+            If ``point`` has the wrong dimensions.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = IceCream(3)
             >>> K.contains_strict(matrix([1,0.5,0.5]))
@@ -327,7 +446,8 @@ class SymmetricPSD(SymmetricCone):
     As a result, the cone ``SymmetricPSD(n)`` lives in a space of dimension
     ``(n**2 + n)/2)``.
 
-    EXAMPLES:
+    Examples
+    --------
 
         >>> K = SymmetricPSD(3)
         >>> print(K)
@@ -349,12 +469,31 @@ class SymmetricPSD(SymmetricCone):
         """
         Return whether or not ``point`` belongs to this cone.
 
-        INPUT:
+        Parameters
+        ----------
+
+        point : matrix
+            A :class:`cvxopt.base.matrix` having dimensions ``(n,n)``
+            where ``n`` is the :meth:`dimension` of this cone.
+
+        Returns
+        -------
 
-        An instance of the ``cvxopt.base.matrix`` class having
-        dimensions ``(n,n)`` where ``n`` is the dimension of this cone.
+        bool
 
-        EXAMPLES:
+           ``True`` if ``point`` belongs to this cone, ``False`` otherwise.
+
+        Raises
+        ------
+
+        TypeError
+            If ``point`` is not a :class:`cvxopt.base.matrix`.
+
+        TypeError
+            If ``point`` has the wrong dimensions.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = SymmetricPSD(2)
             >>> matrix([[1,0],[0,1]]) in K
@@ -413,13 +552,32 @@ class SymmetricPSD(SymmetricCone):
         Return whether or not ``point`` belongs to the interior
         of this cone.
 
-        INPUT:
+        Parameters
+        ----------
+
+        point : matrix
+            A :class:`cvxopt.base.matrix` having dimensions ``(n,n)``
+            where ``n`` is the :meth:`dimension` of this cone.
+
+        Returns
+        -------
 
-        An instance of the ``cvxopt.base.matrix`` class having
-        dimensions ``(n,n)`` where ``n`` is the dimension of this cone.
-        Its type code must be 'd'.
+        bool
 
-        EXAMPLES:
+           ``True`` if ``point`` belongs to the interior of this cone,
+           ``False`` otherwise.
+
+        Raises
+        ------
+
+        TypeError
+            If ``point`` is not a :class:`cvxopt.base.matrix`.
+
+        TypeError
+            If ``point`` has the wrong dimensions.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = SymmetricPSD(2)
             >>> K.contains_strict(matrix([[1,0],[0,1]]))
@@ -478,7 +636,8 @@ class CartesianProduct(SymmetricCone):
     A cartesian product of symmetric cones, which is itself a symmetric
     cone.
 
-    EXAMPLES:
+    Examples
+    --------
 
         >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(2))
         >>> print(K)
@@ -492,6 +651,7 @@ class CartesianProduct(SymmetricCone):
         super().__init__(my_dimension)
         self._factors = factors
 
+
     def __str__(self):
         """
         Output a human-readable description of myself.
@@ -502,60 +662,72 @@ class CartesianProduct(SymmetricCone):
         format_args += list(self.factors())
         return tpl.format(*format_args)
 
+
     def __contains__(self, point):
         """
         Return whether or not ``point`` belongs to this cone.
 
-        INPUT:
+        The ``point`` is expected to be a tuple of points which will be
+        tested for membership in this cone's factors. If each point in
+        the tuple belongs to its corresponding factor, then the whole
+        point belongs to this cone. Otherwise, it doesn't.
 
-        An instance of the ``cvxopt.base.matrix`` class having
-        dimensions ``(n,1)`` where ``n`` is the dimension of this cone.
+        Parameters
+        ----------
 
-        EXAMPLES:
+        point : tuple of matrix
+            A tuple of :class:`cvxopt.base.matrix` corresponding to the
+            :meth:`factors` of this cartesian product.
+
+        Returns
+        -------
+
+        bool
+
+           ``True`` if ``point`` belongs to this cone, ``False`` otherwise.
+
+        Raises
+        ------
+
+        TypeError
+            If ``point`` is not a tuple of :class:`cvxopt.base.matrix`.
+
+        TypeError
+            If any element of ``point`` has the wrong dimensions.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> matrix([1,2,3,1,0.5,0.5]) in K
+            >>> (matrix([1,2,3]), matrix([1,0.5,0.5])) in K
             True
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> matrix([0,0,0,1,0,1]) in K
+            >>> (matrix([0,0,0]), matrix([1,0,1])) in K
             True
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> matrix([1,1,1,1,1,1]) in K
+            >>> (matrix([1,1,1]), matrix([1,1,1])) in K
             False
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> matrix([1,-1,1,1,0,1]) in K
+            >>> (matrix([1,-1,1]), matrix([1,0,1])) in K
             False
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> [1,2,3,4,5,6] in K
+            >>> [[1,2,3],[4,5,6]] in K
             Traceback (most recent call last):
             ...
             TypeError: the given point is not a cvxopt.base.matrix
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> matrix([1,2]) in K
+            >>> (matrix([1,2]), matrix([3,4,5,6])) in K
             Traceback (most recent call last):
             ...
             TypeError: the given point has the wrong dimensions
 
         """
-        if not isinstance(point, matrix):
-            raise TypeError('the given point is not a cvxopt.base.matrix')
-        if not point.size == (self.dimension(), 1):
-            raise TypeError('the given point has the wrong dimensions')
-
-        for factor in self.factors():
-            # Split off the components of ``point`` corresponding to
-            # ``factor``.
-            factor_part = point[0:factor.dimension()]
-            if not factor_part in factor:
-                return False
-            point = point[factor.dimension():]
-
-        return True
+        return all([p in f for (p,f) in zip(point, self.factors())])
 
 
     def contains_strict(self, point):
@@ -563,60 +735,71 @@ class CartesianProduct(SymmetricCone):
         Return whether or not ``point`` belongs to the interior
         of this cone.
 
-        INPUT:
+        The ``point`` is expected to be a tuple of points which will be
+        tested for membership in this cone's factors. If each point in
+        the tuple belongs to the interior of its corresponding factor,
+        then the whole point belongs to the interior of this
+        cone. Otherwise, it doesn't.
 
-        An instance of the ``cvxopt.base.matrix`` class having
-        dimensions ``(n,1)`` where ``n`` is the dimension of this cone.
+        Parameters
+        ----------
 
-        EXAMPLES:
+        point : tuple of matrix
+            A tuple of :class:`cvxopt.base.matrix` corresponding to the
+            :meth:`factors` of this cartesian product.
 
-            >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> K.contains_strict(matrix([1,2,3,1,0.5,0.5]))
-            True
+        Returns
+        -------
+
+        bool
+
+            ``True`` if ``point`` belongs to the interior of this cone,
+            ``False`` otherwise.
+
+        Raises
+        ------
+
+        TypeError
+            If ``point`` is not a tuple of :class:`cvxopt.base.matrix`.
+
+        TypeError
+            If any element of ``point`` has the wrong dimensions.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> K.contains_strict(matrix([1,2,3,1,0,1]))
-            False
+            >>> K.contains_strict((matrix([1,2,3]), matrix([1,0.5,0.5])))
+            True
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> K.contains_strict(matrix([0,1,1,1,0.5,0.5]))
+            >>> K.contains_strict((matrix([0,0,0]), matrix([1,0,1])))
             False
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> K.contains_strict(matrix([1,1,1,1,1,1]))
+            >>> K.contains_strict((matrix([1,1,1]), matrix([1,1,1])))
             False
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> K.contains_strict(matrix([1,-1,1,1,0,1]))
+            >>> K.contains_strict((matrix([1,-1,1]), matrix([1,0,1])))
             False
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> K.contains_strict([1,2,3,4,5,6])
+            >>> K.contains_strict([[1,2,3],[4,5,6]])
             Traceback (most recent call last):
             ...
             TypeError: the given point is not a cvxopt.base.matrix
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(3))
-            >>> K.contains_strict(matrix([1,2]))
+            >>> K.contains_strict((matrix([1,2]), matrix([3,4,5,6])))
             Traceback (most recent call last):
             ...
             TypeError: the given point has the wrong dimensions
 
         """
-        if not isinstance(point, matrix):
-            raise TypeError('the given point is not a cvxopt.base.matrix')
-        if not point.size == (self.dimension(), 1):
-            raise TypeError('the given point has the wrong dimensions')
-
-        for factor in self.factors():
-            # Split off the components of ``point`` corresponding to
-            # ``factor``.
-            factor_part = point[0:factor.dimension()]
-            if not factor.contains_strict(factor_part):
-                return False
-            point = point[factor.dimension():]
+        return all([f.contains_strict(p)
+                    for (p,f) in zip(point, self.factors())])
 
-        return True
 
 
     def factors(self):
@@ -624,7 +807,14 @@ class CartesianProduct(SymmetricCone):
         Return a tuple containing the factors (in order) of this
         cartesian product.
 
-        EXAMPLES:
+        Returns
+        -------
+
+        tuple of :class:`SymmetricCone`.
+            The factors of this cartesian product.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3), IceCream(2))
             >>> len(K.factors())
@@ -633,6 +823,7 @@ class CartesianProduct(SymmetricCone):
         """
         return self._factors
 
+
     def cvxopt_dims(self):
         """
         Return a dictionary of dimensions corresponding to the factors
@@ -641,7 +832,14 @@ class CartesianProduct(SymmetricCone):
 
           http://cvxopt.org/userguide/coneprog.html#linear-cone-programs
 
-        EXAMPLES:
+        Returns
+        -------
+
+        dict
+            A dimension dictionary suitable to feed to CVXOPT.
+
+        Examples
+        --------
 
             >>> K = CartesianProduct(NonnegativeOrthant(3),
             ...                      IceCream(2),