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synced 2026-08-21 03:58:04 +00:00
Test completeness
This commit is contained in:
Miha Kralj
+165
-300
@@ -1,310 +1,175 @@
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namespace QuanTAlib.Tests;
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using System;
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using System.Collections.Generic;
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using Xunit;
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namespace QuanTAlib;
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#pragma warning disable S2245 // Random is acceptable for simulation/testing purposes
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public class TemaTests
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{
|
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[Fact]
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public void Tema_Constructor_Period_ValidatesInput()
|
||||
public void BasicCalculation_DoesNotCrash()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
var gbm = new GBM();
|
||||
var bars = gbm.Fetch(1000, DateTime.UtcNow.Ticks, TimeSpan.FromMinutes(1));
|
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|
||||
for (int i = 0; i < bars.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
tema.Update(new TValue(bars[i].Time, bars[i].Close));
|
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}
|
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|
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Assert.True(double.IsFinite(tema.Last.Value));
|
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}
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[Fact]
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public void IsNew_Consistency()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
var gbm = new GBM();
|
||||
var bars = gbm.Fetch(100, DateTime.UtcNow.Ticks, TimeSpan.FromMinutes(1));
|
||||
|
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// Feed first 99
|
||||
for (int i = 0; i < 99; i++)
|
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{
|
||||
tema.Update(new TValue(bars[i].Time, bars[i].Close));
|
||||
}
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// Update with 100th point (isNew=true)
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tema.Update(new TValue(bars[99].Time, bars[99].Close), true);
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// Update with modified 100th point (isNew=false)
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var val2 = tema.Update(new TValue(bars[99].Time, bars[99].Close + 1.0), false);
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|
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// Create new instance and feed up to modified
|
||||
var tema2 = new Tema(10);
|
||||
for (int i = 0; i < 99; i++)
|
||||
{
|
||||
tema2.Update(new TValue(bars[i].Time, bars[i].Close));
|
||||
}
|
||||
var val3 = tema2.Update(new TValue(bars[99].Time, bars[99].Close + 1.0), true);
|
||||
|
||||
Assert.Equal(val3.Value, val2.Value, 1e-9);
|
||||
}
|
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|
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[Fact]
|
||||
public void Reset_Works()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
var gbm = new GBM();
|
||||
var bars = gbm.Fetch(100, DateTime.UtcNow.Ticks, TimeSpan.FromMinutes(1));
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < bars.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
tema.Update(new TValue(bars[i].Time, bars[i].Close));
|
||||
}
|
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|
||||
tema.Reset();
|
||||
Assert.Equal(0, tema.Last.Value);
|
||||
Assert.False(tema.IsHot);
|
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|
||||
// Feed again
|
||||
for (int i = 0; i < bars.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
tema.Update(new TValue(bars[i].Time, bars[i].Close));
|
||||
}
|
||||
|
||||
Assert.True(double.IsFinite(tema.Last.Value));
|
||||
}
|
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|
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[Fact]
|
||||
public void TSeries_Update_Matches_Streaming()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
var gbm = new GBM();
|
||||
var bars = gbm.Fetch(200, DateTime.UtcNow.Ticks, TimeSpan.FromMinutes(1));
|
||||
var series = bars.Close;
|
||||
|
||||
var streamingResults = new List<double>();
|
||||
for (int i = 0; i < series.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
streamingResults.Add(tema.Update(series[i]).Value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
var tema2 = new Tema(10);
|
||||
var seriesResults = tema2.Update(series);
|
||||
|
||||
Assert.Equal(streamingResults.Count, seriesResults.Count);
|
||||
for (int i = 0; i < seriesResults.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
Assert.Equal(streamingResults[i], seriesResults.Values[i], 1e-9);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void StaticCalculate_Matches_Streaming()
|
||||
{
|
||||
var gbm = new GBM();
|
||||
var bars = gbm.Fetch(200, DateTime.UtcNow.Ticks, TimeSpan.FromMinutes(1));
|
||||
var series = bars.Close;
|
||||
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
var streamingResults = new List<double>();
|
||||
for (int i = 0; i < series.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
streamingResults.Add(tema.Update(series[i]).Value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
var staticResults = Tema.Calculate(series, 10);
|
||||
|
||||
Assert.Equal(streamingResults.Count, staticResults.Count);
|
||||
for (int i = 0; i < staticResults.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
Assert.Equal(streamingResults[i], staticResults.Values[i], 1e-9);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void StaticCalculateSpan_Matches_Streaming()
|
||||
{
|
||||
var gbm = new GBM();
|
||||
var bars = gbm.Fetch(200, DateTime.UtcNow.Ticks, TimeSpan.FromMinutes(1));
|
||||
var series = bars.Close;
|
||||
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
var streamingResults = new List<double>();
|
||||
for (int i = 0; i < series.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
streamingResults.Add(tema.Update(series[i]).Value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
var spanResults = new double[series.Count];
|
||||
Tema.Calculate(series.Values, spanResults, 10);
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < spanResults.Length; i++)
|
||||
{
|
||||
Assert.Equal(streamingResults[i], spanResults[i], 1e-9);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Chainability_Works()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
var gbm = new GBM();
|
||||
var bars = gbm.Fetch(10, DateTime.UtcNow.Ticks, TimeSpan.FromMinutes(1));
|
||||
var series = bars.Close;
|
||||
|
||||
// Test TSeries chain
|
||||
var result = tema.Update(series);
|
||||
Assert.NotNull(result);
|
||||
Assert.IsType<TSeries>(result);
|
||||
|
||||
// Test TValue chain
|
||||
var result2 = tema.Update(series[0]);
|
||||
Assert.IsType<TValue>(result2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Constructor_InvalidParameters_ThrowsArgumentException()
|
||||
{
|
||||
Assert.Throws<ArgumentException>(() => new Tema(0));
|
||||
Assert.Throws<ArgumentException>(() => new Tema(-1));
|
||||
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
Assert.NotNull(tema);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_Constructor_Alpha_ValidatesInput()
|
||||
{
|
||||
Assert.Throws<ArgumentException>(() => new Tema(0.0));
|
||||
Assert.Throws<ArgumentException>(() => new Tema(-0.1));
|
||||
Assert.Throws<ArgumentException>(() => new Tema(1.1));
|
||||
|
||||
var tema = new Tema(0.5);
|
||||
Assert.NotNull(tema);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_Calc_ReturnsValue()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
|
||||
Assert.Equal(0, tema.Last.Value);
|
||||
|
||||
TValue result = tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100));
|
||||
|
||||
Assert.True(result.Value > 0);
|
||||
Assert.Equal(result.Value, tema.Last.Value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_Calc_IsNew_AcceptsParameter()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100), isNew: true);
|
||||
double value1 = tema.Last.Value;
|
||||
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 105), isNew: true);
|
||||
double value2 = tema.Last.Value;
|
||||
|
||||
// Values should change with new bars
|
||||
Assert.NotEqual(value1, value2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_Calc_IsNew_False_UpdatesValue()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100));
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 110), isNew: true);
|
||||
double beforeUpdate = tema.Last.Value;
|
||||
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 120), isNew: false);
|
||||
double afterUpdate = tema.Last.Value;
|
||||
|
||||
// Update should change the value
|
||||
Assert.NotEqual(beforeUpdate, afterUpdate);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_Reset_ClearsState()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100));
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 105));
|
||||
double valueBefore = tema.Last.Value;
|
||||
|
||||
tema.Reset();
|
||||
|
||||
Assert.Equal(0, tema.Last.Value);
|
||||
|
||||
// After reset, should accept new values
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 50));
|
||||
Assert.NotEqual(0, tema.Last.Value);
|
||||
Assert.NotEqual(valueBefore, tema.Last.Value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_Properties_Accessible()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
|
||||
Assert.Equal(0, tema.Last.Value);
|
||||
Assert.False(tema.IsHot);
|
||||
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100));
|
||||
|
||||
Assert.NotEqual(0, tema.Last.Value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_IsHot_BecomesTrueAfterWarmup()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
|
||||
// Initially IsHot should be false
|
||||
Assert.False(tema.IsHot);
|
||||
|
||||
// TEMA needs more warmup than EMA due to triple smoothing
|
||||
int steps = 0;
|
||||
while (!tema.IsHot && steps < 1000)
|
||||
{
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100));
|
||||
steps++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Assert.True(tema.IsHot);
|
||||
Assert.True(steps > 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_PeriodEquivalence_BothConstructorsWork()
|
||||
{
|
||||
int period = 20;
|
||||
double alpha = 2.0 / (period + 1);
|
||||
|
||||
var temaPeriod = new Tema(period);
|
||||
var temaAlpha = new Tema(alpha);
|
||||
|
||||
// Both should accept Calc calls and produce same result
|
||||
TValue result1 = temaPeriod.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100));
|
||||
TValue result2 = temaAlpha.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100));
|
||||
|
||||
Assert.Equal(result1.Value, result2.Value, 1e-10);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_IterativeCorrections_RestoreToOriginalState()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
var gbm = new GBM(startPrice: 100.0, mu: 0.02, sigma: 0.1);
|
||||
|
||||
// Feed 10 new values
|
||||
TValue tenthInput = default;
|
||||
for (int i = 0; i < 10; i++)
|
||||
{
|
||||
var bar = gbm.Next(isNew: true);
|
||||
tenthInput = new TValue(bar.Time, bar.Close);
|
||||
tema.Update(tenthInput, isNew: true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Remember TEMA state after 10 values
|
||||
double temaAfterTen = tema.Last.Value;
|
||||
|
||||
// Generate 9 corrections with isNew=false (different values)
|
||||
for (int i = 0; i < 9; i++)
|
||||
{
|
||||
var bar = gbm.Next(isNew: false);
|
||||
tema.Update(new TValue(bar.Time, bar.Close), isNew: false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Feed the remembered 10th input again with isNew=false
|
||||
TValue finalTema = tema.Update(tenthInput, isNew: false);
|
||||
|
||||
// TEMA should match the original state after 10 values
|
||||
Assert.Equal(temaAfterTen, finalTema.Value, 1e-10);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_BatchCalc_MatchesIterativeCalc()
|
||||
{
|
||||
var temaIterative = new Tema(10);
|
||||
var temaBatch = new Tema(10);
|
||||
var gbm = new GBM(startPrice: 100.0, mu: 0.02, sigma: 0.1);
|
||||
|
||||
// Generate data
|
||||
var series = new TSeries();
|
||||
for (int i = 0; i < 100; i++)
|
||||
{
|
||||
var bar = gbm.Next(isNew: true);
|
||||
series.Add(bar.Time, bar.Close);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Assert.True(series.Count > 0);
|
||||
|
||||
// Calculate iteratively
|
||||
var iterativeResults = new TSeries();
|
||||
foreach (var item in series)
|
||||
{
|
||||
iterativeResults.Add(temaIterative.Update(item));
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Calculate batch
|
||||
var batchResults = temaBatch.Update(series);
|
||||
|
||||
// Compare
|
||||
Assert.Equal(iterativeResults.Count, batchResults.Count);
|
||||
for (int i = 0; i < iterativeResults.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
Assert.Equal(iterativeResults[i].Value, batchResults[i].Value, 1e-10);
|
||||
Assert.Equal(iterativeResults[i].Time, batchResults[i].Time);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_NaN_Input_UsesLastValidValue()
|
||||
{
|
||||
var tema = new Tema(10);
|
||||
|
||||
// Feed some valid values
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 100));
|
||||
tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, 110));
|
||||
|
||||
// Feed NaN - should use last valid value (110)
|
||||
var resultAfterNaN = tema.Update(new TValue(DateTime.UtcNow, double.NaN));
|
||||
|
||||
// Result should be finite (not NaN)
|
||||
Assert.True(double.IsFinite(resultAfterNaN.Value));
|
||||
Assert.NotEqual(0, resultAfterNaN.Value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_SpanCalc_MatchesTSeriesCalc()
|
||||
{
|
||||
var series = new TSeries();
|
||||
double[] source = new double[100];
|
||||
double[] output = new double[100];
|
||||
|
||||
var gbm = new GBM(startPrice: 100.0, mu: 0.02, sigma: 0.1, seed: 42);
|
||||
for (int i = 0; i < 100; i++)
|
||||
{
|
||||
var bar = gbm.Next(isNew: true);
|
||||
source[i] = bar.Close;
|
||||
series.Add(bar.Time, bar.Close);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Calculate with TSeries API
|
||||
var tseriesResult = Tema.Calculate(series, 10);
|
||||
|
||||
// Calculate with Span API
|
||||
Tema.Calculate(source.AsSpan(), output.AsSpan(), 10);
|
||||
|
||||
// Compare results
|
||||
for (int i = 0; i < 100; i++)
|
||||
{
|
||||
Assert.Equal(tseriesResult[i].Value, output[i], 1e-9);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_SpanCalc_ZeroAllocation()
|
||||
{
|
||||
double[] source = new double[10000];
|
||||
|
||||
double[] output = new double[10000];
|
||||
var gbm = new GBM(startPrice: 100, mu: 0.05, sigma: 0.2, seed: 42);
|
||||
for (int i = 0; i < source.Length; i++)
|
||||
source[i] = gbm.Next().Close;
|
||||
|
||||
// Warm up
|
||||
Tema.Calculate(source.AsSpan(), output.AsSpan(), 100);
|
||||
|
||||
// This test verifies the method runs without throwing
|
||||
Assert.True(double.IsFinite(output[^1]));
|
||||
}
|
||||
[Fact]
|
||||
public void Tema_AllModes_ProduceSameResult()
|
||||
{
|
||||
// Arrange
|
||||
int period = 10;
|
||||
var gbm = new GBM(startPrice: 100, mu: 0.05, sigma: 0.2, seed: 123);
|
||||
var bars = gbm.Fetch(1000, DateTime.UtcNow.Ticks, TimeSpan.FromMinutes(1));
|
||||
var series = bars.Close;
|
||||
|
||||
// 1. Batch Mode
|
||||
var batchSeries = Tema.Calculate(series, period);
|
||||
double expected = batchSeries.Last.Value;
|
||||
|
||||
// 2. Span Mode
|
||||
var tValues = series.Values.ToArray();
|
||||
var spanInput = new ReadOnlySpan<double>(tValues);
|
||||
var spanOutput = new double[tValues.Length];
|
||||
Tema.Calculate(spanInput, spanOutput, period);
|
||||
double spanResult = spanOutput[^1];
|
||||
|
||||
// 3. Streaming Mode
|
||||
var streamingInd = new Tema(period);
|
||||
for (int i = 0; i < series.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
streamingInd.Update(series[i]);
|
||||
}
|
||||
double streamingResult = streamingInd.Last.Value;
|
||||
|
||||
// 4. Eventing Mode
|
||||
var pubSource = new TSeries();
|
||||
var eventingInd = new Tema(pubSource, period);
|
||||
for (int i = 0; i < series.Count; i++)
|
||||
{
|
||||
pubSource.Add(series[i]);
|
||||
}
|
||||
double eventingResult = eventingInd.Last.Value;
|
||||
|
||||
// Assert
|
||||
Assert.Equal(expected, spanResult, precision: 9);
|
||||
Assert.Equal(expected, streamingResult, precision: 9);
|
||||
Assert.Equal(expected, eventingResult, precision: 9);
|
||||
Assert.Throws<ArgumentException>(() => new Tema(1.0));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
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