htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/integration/qc25f.c

   1 /* integration/qc25f.c
   2  *
   3  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2007 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 3 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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  18  */
  19
  20 struct fn_fourier_params
  21 {
  22   gsl_function *function;
  23   double omega;
  24 };
  25
  26 static double fn_sin (double t, void *params);
  27 static double fn_cos (double t, void *params);
  28
  29 static void
  30 qc25f (gsl_function * f, double a, double b,
  31        gsl_integration_qawo_table * wf, size_t level,
  32        double *result, double *abserr, double *resabs, double *resasc);
  33
  34 static void
  35 qc25f (gsl_function * f, double a, double b,
  36        gsl_integration_qawo_table * wf, size_t level,
  37        double *result, double *abserr, double *resabs, double *resasc)
  38 {
  39   const double center = 0.5 * (a + b);
  40   const double half_length = 0.5 * (b - a);
  41   const double omega = wf->omega ;
  42
  43   const double par = omega * half_length;
  44
  45   if (fabs (par) < 2)
  46     {
  47       gsl_function weighted_function;
  48       struct fn_fourier_params fn_params;
  49
  50       fn_params.function = f;
  51       fn_params.omega = omega;
  52
  53       if (wf->sine == GSL_INTEG_SINE)
  54         {
  55           weighted_function.function = &fn_sin;
  56         }
  57       else
  58         {
  59           weighted_function.function = &fn_cos;
  60         }
  61
  62       weighted_function.params = &fn_params;
  63
  64       gsl_integration_qk15 (&weighted_function, a, b, result, abserr,
  65                             resabs, resasc);
  66
  67       return;
  68     }
  69   else
  70     {
  71       double *moment;
  72       double cheb12[13], cheb24[25];
  73       double result_abs, res12_cos, res12_sin, res24_cos, res24_sin;
  74       double est_cos, est_sin;
  75       double c, s;
  76       size_t i;
  77
  78       gsl_integration_qcheb (f, a, b, cheb12, cheb24);
  79
  80       if (level >= wf->n)
  81         {
  82           /* table overflow should not happen, check before calling */
  83           GSL_ERROR_VOID("table overflow in internal function", GSL_ESANITY);
  84         }
  85
  86       /* obtain moments from the table */
  87
  88       moment = wf->chebmo + 25 * level;
  89
  90       res12_cos = cheb12[12] * moment[12];
  91       res12_sin = 0 ;
  92
  93       for (i = 0; i < 6; i++)
  94         {
  95           size_t k = 10 - 2 * i;
  96           res12_cos += cheb12[k] * moment[k];
  97           res12_sin += cheb12[k + 1] * moment[k + 1];
  98         }
  99
 100       res24_cos = cheb24[24] * moment[24];
 101       res24_sin = 0 ;
 102
 103       result_abs = fabs(cheb24[24]) ;
 104
 105       for (i = 0; i < 12; i++)
 106         {
 107           size_t k = 22 - 2 * i;
 108           res24_cos += cheb24[k] * moment[k];
 109           res24_sin += cheb24[k + 1] * moment[k + 1];
 110           result_abs += fabs(cheb24[k]) + fabs(cheb24[k+1]);
 111         }
 112
 113       est_cos = fabs(res24_cos - res12_cos);
 114       est_sin = fabs(res24_sin - res12_sin);
 115
 116       c = half_length * cos(center * omega);
 117       s = half_length * sin(center * omega);
 118
 119       if (wf->sine == GSL_INTEG_SINE)
 120         {
 121           *result = c * res24_sin + s * res24_cos;
 122           *abserr = fabs(c * est_sin) + fabs(s * est_cos);
 123         }
 124       else
 125         {
 126           *result = c * res24_cos - s * res24_sin;
 127           *abserr = fabs(c * est_cos) + fabs(s * est_sin);
 128         }
 129
 130       *resabs = result_abs * half_length;
 131       *resasc = GSL_DBL_MAX;
 132
 133       return;
 134     }
 135 }
 136
 137 static double
 138 fn_sin (double x, void *params)
 139 {
 140   struct fn_fourier_params *p = (struct fn_fourier_params *) params;
 141   gsl_function *f = p->function;
 142   double w = p->omega;
 143   double wx = w * x;
 144   double sinwx = sin(wx) ;
 145   return GSL_FN_EVAL (f, x) * sinwx;
 146 }
 147
 148 static double
 149 fn_cos (double x, void *params)
 150 {
 151   struct fn_fourier_params *p = (struct fn_fourier_params *) params;
 152   gsl_function *f = p->function;
 153   double w = p->omega;
 154   double wx = w * x;
 155   double coswx = cos(wx) ;
 156   return GSL_FN_EVAL (f, x) * coswx ;
 157 }
 158