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/ io Programmo 60 / IOPROG_60.ISO / soft / c++ / gsl-1.1.1-setup.exe / {app} / src / statistics / wvariance_source.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2000-05-05  |  4.1 KB  |  128 lines
  1. /* statistics/wvariance_source.c
  2.  * 
  3.  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000 Jim Davies, Brian Gough
  4.  * 
  5.  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  6.  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  7.  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
  8.  * your option) any later version.
  9.  * 
  10.  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11.  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13.  * General Public License for more details.
  14.  * 
  15.  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16.  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17.  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18.  */
  19.  
  20. static double 
  21. FUNCTION(compute,wvariance) (const BASE w[], const size_t wstride, const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double wmean);
  22.  
  23. static double
  24. FUNCTION(compute,factor) (const BASE w[], const size_t wstride, const size_t n);
  25.  
  26. static double
  27. FUNCTION(compute,wvariance) (const BASE w[], const size_t wstride, const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double wmean)
  28. {
  29.   /* takes a dataset and finds the weighted variance */
  30.  
  31.   long double wvariance = 0 ;
  32.   long double W = 0;
  33.  
  34.   size_t i;
  35.  
  36.   /* find the sum of the squares */
  37.   for (i = 0; i < n; i++)
  38.     {
  39.       BASE wi = w[i * wstride];
  40.  
  41.       if (wi > 0) {
  42.         const long double delta = (data[i * stride] - wmean);
  43.         W += wi ;
  44.         wvariance += (delta * delta - wvariance) * (wi / W);
  45.       }
  46.     }
  47.  
  48.   return wvariance ;
  49. }
  50.  
  51. static double
  52. FUNCTION(compute,factor) (const BASE w[], const size_t wstride, const size_t n)
  53. {
  54.   /* Find the factor ``N/(N-1)'' which multiplies the raw std dev */
  55.  
  56.   long double a = 0 ;
  57.   long double b = 0;
  58.   long double factor;
  59.  
  60.   size_t i;
  61.  
  62.   /* find the sum of the squares */
  63.   for (i = 0; i < n; i++)
  64.     {
  65.       BASE wi = w[i * wstride];
  66.  
  67.       if (wi > 0)
  68.         {
  69.           a += wi ;
  70.           b += wi * wi ;
  71.         }
  72.     }
  73.  
  74.   factor = (a*a) / ((a*a) - b);
  75.  
  76.   return factor ;
  77. }
  78.  
  79. double 
  80. FUNCTION(gsl_stats,wvariance_with_fixed_mean) (const BASE w[], const size_t wstride, const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double wmean)
  81. {
  82.   const double wvariance = FUNCTION(compute,wvariance) (w, wstride, data, stride, n, wmean);
  83.   return wvariance;
  84. }
  85.  
  86. double 
  87. FUNCTION(gsl_stats,wsd_with_fixed_mean) (const BASE w[], const size_t wstride, const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double wmean)
  88. {
  89.   const double wvariance = FUNCTION(compute,wvariance) (w, wstride, data, stride, n, wmean);
  90.   const double wsd = sqrt (wvariance);
  91.  
  92.   return wsd;
  93. }
  94.  
  95.  
  96. double 
  97. FUNCTION(gsl_stats,wvariance_m) (const BASE w[], const size_t wstride, const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double wmean)
  98. {
  99.   const double variance = FUNCTION(compute,wvariance) (w, wstride, data, stride, n, wmean);
  100.   const double scale = FUNCTION(compute,factor)(w, wstride, n);
  101.   
  102.   return scale * variance;
  103. }
  104.  
  105. double 
  106. FUNCTION(gsl_stats,wsd_m) (const BASE w[], const size_t wstride, const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double wmean)
  107. {
  108.   const double variance = FUNCTION(compute,wvariance) (w, wstride, data, stride, n, wmean);
  109.   const double scale = FUNCTION(compute,factor)(w, wstride, n);
  110.   const double wsd = sqrt(scale * variance) ;
  111.   
  112.   return wsd;
  113. }
  114.  
  115. double 
  116. FUNCTION(gsl_stats,wsd) (const BASE w[], const size_t wstride, const BASE data[], const size_t stride, const size_t n)
  117. {
  118.   const double wmean = FUNCTION(gsl_stats,wmean) (w, wstride, data, stride, n);
  119.   return FUNCTION(gsl_stats,wsd_m) (w, wstride, data, stride, n, wmean) ;
  120. }
  121.  
  122. double 
  123. FUNCTION(gsl_stats,wvariance) (const BASE w[], const size_t wstride, const BASE data[], const size_t stride, const size_t n)
  124. {
  125.   const double wmean = FUNCTION(gsl_stats,wmean) (w, wstride, data, stride, n);
  126.   return FUNCTION(gsl_stats,wvariance_m)(w, wstride, data, stride, n, wmean);
  127. }
  128.