home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Languguage OS 2 / Languguage OS II Version 10-94 (Knowledge Media)(1994).ISO / gnu / libg_261.zip / libg_261 / libg++ / src / Sample.cc < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1992-10-27  |  5KB  |  242 lines
  1. // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
  2. /* 
  3. Copyright (C) 1988 Free Software Foundation
  4.     written by Dirk Grunwald (grunwald@cs.uiuc.edu)
  5.  
  6. This file is part of the GNU C++ Library.  This library is free
  7. software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of
  8. the GNU Library General Public License as published by the Free
  9. Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  10. option) any later version.  This library is distributed in the hope
  11. that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  12. implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  13. PURPOSE.  See the GNU Library General Public License for more details.
  14. You should have received a copy of the GNU Library General Public
  15. License along with this library; if not, write to the Free Software
  16. Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17. */
  18. #ifdef __GNUG__
  19. #pragma implementation
  20. #endif
  21. #include <stream.h>
  22. #include <SmplStat.h>
  23. #include <math.h>
  24. #include <float.h>
  25.  
  26. #ifndef HUGE_VAL
  27. #ifdef HUGE
  28. #define HUGE_VAL HUGE
  29. #else
  30. #define HUGE_VAL DBL_MAX
  31. #endif
  32. #endif
  33.  
  34. // error handling
  35.  
  36. void default_SampleStatistic_error_handler(const char* msg)
  37. {
  38.   cerr << "Fatal SampleStatistic error. " << msg << "\n";
  39.   exit(1);
  40. }
  41.  
  42. one_arg_error_handler_t SampleStatistic_error_handler = default_SampleStatistic_error_handler;
  43.  
  44. one_arg_error_handler_t set_SampleStatistic_error_handler(one_arg_error_handler_t f)
  45. {
  46.   one_arg_error_handler_t old = SampleStatistic_error_handler;
  47.   SampleStatistic_error_handler = f;
  48.   return old;
  49. }
  50.  
  51. void SampleStatistic::error(const char* msg)
  52. {
  53.   (*SampleStatistic_error_handler)(msg);
  54. }
  55.  
  56. // t-distribution: given p-value and degrees of freedom, return t-value
  57. // adapted from Peizer & Pratt JASA, vol63, p1416
  58.  
  59. double tval(double p, int df) 
  60. {
  61.   double t;
  62.   int positive = p >= 0.5;
  63.   p = (positive)? 1.0 - p : p;
  64.   if (p <= 0.0 || df <= 0)
  65.     t = HUGE_VAL;
  66.   else if (p == 0.5)
  67.     t = 0.0;
  68.   else if (df == 1)
  69.     t = 1.0 / tan((p + p) * 1.57079633);
  70.   else if (df == 2)
  71.     t = sqrt(1.0 / ((p + p) * (1.0 - p)) - 2.0);
  72.   else
  73.   {    
  74.     double ddf = df;
  75.     double a = sqrt(log(1.0 / (p * p)));
  76.     double aa = a * a;
  77.     a = a - ((2.515517 + (0.802853 * a) + (0.010328 * aa)) /
  78.              (1.0 + (1.432788 * a) + (0.189269 * aa) +
  79.               (0.001308 * aa * a)));
  80.     t = ddf - 0.666666667 + 1.0 / (10.0 * ddf);
  81.     t = sqrt(ddf * (exp(a * a * (ddf - 0.833333333) / (t * t)) - 1.0));
  82.   }
  83.   return (positive)? t : -t;
  84. }
  85.  
  86. void
  87. SampleStatistic::reset()
  88. {
  89.     n = 0; x = x2 = 0.0;
  90.     maxValue = -HUGE_VAL;
  91.     minValue = HUGE_VAL;
  92. }
  93.  
  94. void
  95. SampleStatistic::operator+=(double value)
  96. {
  97.     n += 1;
  98.     x += value;
  99.     x2 += (value * value);
  100.     if ( minValue > value) minValue = value;
  101.     if ( maxValue < value) maxValue = value;
  102. }
  103.  
  104. double
  105. SampleStatistic::mean()
  106. {
  107.     if ( n > 0) {
  108.     return (x / n);
  109.     }
  110.     else {
  111.     return ( 0.0 );
  112.     }
  113. }
  114.  
  115. double
  116. SampleStatistic::var()
  117. {
  118.     if ( n > 1) {
  119.     return(( x2 - ((x * x) /  n)) / ( n - 1));
  120.     }
  121.     else {
  122.     return ( 0.0 );
  123.     }
  124. }
  125.  
  126. double
  127. SampleStatistic::stdDev()
  128. {
  129.     if ( n <= 0 || this -> var() <= 0) {
  130.     return(0);
  131.     } else {
  132.     return( (double) sqrt( var() ) );
  133.     }
  134. }
  135.  
  136. double
  137. SampleStatistic::confidence(int interval)
  138. {
  139.   int df = n - 1;
  140.   if (df <= 0) return HUGE_VAL;
  141.   double t = tval(double(100 + interval) * 0.005, df);
  142.   if (t == HUGE_VAL)
  143.     return t;
  144.   else
  145.     return (t * stdDev()) / sqrt(double(n));
  146. }
  147.  
  148. double
  149. SampleStatistic::confidence(double p_value)
  150. {
  151.   int df = n - 1;
  152.   if (df <= 0) return HUGE_VAL;
  153.   double t = tval((1.0 + p_value) * 0.5, df);
  154.   if (t == HUGE_VAL)
  155.     return t;
  156.   else
  157.     return (t * stdDev()) / sqrt(double(n));
  158. }
  159.  
  160.  
  161. #include <SmplHist.h>
  162.  
  163. const int SampleHistogramMinimum = -2;
  164. const int SampleHistogramMaximum = -1;
  165.  
  166. SampleHistogram::SampleHistogram(double low, double high, double width)
  167. {
  168.     if (high < low) {
  169.     double t = high;
  170.     high = low;
  171.     low = t;
  172.     }
  173.  
  174.     if (width == -1) {
  175.     width = (high - low) / 10;
  176.     }
  177.  
  178.     howManyBuckets = int((high - low) / width) + 2;
  179.     bucketCount = new int[howManyBuckets];
  180.     bucketLimit = new double[howManyBuckets];
  181.     double lim = low;
  182.     for (int i = 0; i < howManyBuckets; i++) {
  183.     bucketCount[i] = 0;
  184.     bucketLimit[i] = lim;
  185.     lim += width;
  186.     }
  187.     bucketLimit[howManyBuckets-1] = HUGE_VAL;    /* from math.h */
  188. }
  189.  
  190. SampleHistogram::~SampleHistogram()
  191. {
  192.     if (howManyBuckets > 0) {
  193.     delete bucketCount;
  194.     delete bucketLimit;
  195.     }
  196. }
  197.  
  198. void
  199. SampleHistogram::operator+=(double value)
  200. {
  201.     int i;
  202.     for (i = 0; i < howManyBuckets; i++) {
  203.     if (value < bucketLimit[i]) break;
  204.     }
  205.     bucketCount[i]++;
  206.     this->SampleStatistic::operator+=(value);
  207. }
  208.  
  209. int
  210. SampleHistogram::similarSamples(double d)
  211. {
  212.     int i;
  213.     for (i = 0; i < howManyBuckets; i++) {
  214.     if (d < bucketLimit[i]) return(bucketCount[i]);
  215.     }
  216.     return(0);
  217. }
  218.  
  219. void
  220. SampleHistogram::printBuckets(ostream& s)
  221. {
  222.     for(int i = 0; i < howManyBuckets; i++) {
  223.     if (bucketLimit[i] >= HUGE_VAL) {
  224.         s << "< max : " << bucketCount[i] << "\n";
  225.     } else {
  226.         s << "< " << bucketLimit[i] << " : " << bucketCount[i] << "\n";
  227.     }
  228.     }
  229. }
  230.  
  231. void
  232. SampleHistogram::reset()
  233. {
  234.     this->SampleStatistic::reset();
  235.     if (howManyBuckets > 0) {
  236.     for (register int i = 0; i < howManyBuckets; i++) {
  237.         bucketCount[i] = 0;
  238.     }
  239.     }
  240. }
  241.  
  242.