htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/randist/hyperg.c

   1 /* randist/hyperg.c
   2  *
   3  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2007 James Theiler, 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 #include <config.h>
  21 #include <math.h>
  22 #include <gsl/gsl_rng.h>
  23 #include <gsl/gsl_randist.h>
  24 #include <gsl/gsl_sf_gamma.h>
  25
  26 /* The hypergeometric distribution has the form,
  27
  28    prob(k) =  choose(n1,t) choose(n2, t-k) / choose(n1+n2,t)
  29
  30    where choose(a,b) = a!/(b!(a-b)!)
  31
  32    n1 + n2 is the total population (tagged plus untagged)
  33    n1 is the tagged population
  34    t is the number of samples taken (without replacement)
  35    k is the number of tagged samples found
  36
  37 */
  38
  39 unsigned int
  40 gsl_ran_hypergeometric (const gsl_rng * r, unsigned int n1, unsigned int n2,
  41                         unsigned int t)
  42 {
  43   const unsigned int n = n1 + n2;
  44
  45   unsigned int i = 0;
  46   unsigned int a = n1;
  47   unsigned int b = n1 + n2;
  48   unsigned int k = 0;
  49
  50   if (t > n)
  51     {
  52       t = n ;
  53     }
  54
  55   if (t < n / 2)
  56     {
  57       for (i = 0 ; i < t ; i++)
  58         {
  59           double u = gsl_rng_uniform(r) ;
  60
  61           if (b * u < a)
  62             {
  63               k++ ;
  64               if (k == n1)
  65                 return k ;
  66               a-- ;
  67             }
  68           b-- ;
  69         }
  70       return k;
  71     }
  72   else
  73     {
  74       for (i = 0 ; i < n - t ; i++)
  75         {
  76           double u = gsl_rng_uniform(r) ;
  77
  78           if (b * u < a)
  79             {
  80               k++ ;
  81               if (k == n1)
  82                 return n1 - k ;
  83               a-- ;
  84             }
  85           b-- ;
  86         }
  87       return n1 - k;
  88     }
  89
  90
  91 }
  92
  93 double
  94 gsl_ran_hypergeometric_pdf (const unsigned int k,
  95                             const unsigned int n1,
  96                             const unsigned int n2,
  97                             unsigned int t)
  98 {
  99   if (t > n1 + n2)
 100     {
 101       t = n1 + n2 ;
 102     }
 103
 104   if (k > n1 || k > t)
 105     {
 106       return 0 ;
 107     }
 108   else if (t > n2 && k + n2 < t )
 109     {
 110       return 0 ;
 111     }
 112   else
 113     {
 114       double p;
 115
 116       double c1 = gsl_sf_lnchoose(n1,k);
 117       double c2 = gsl_sf_lnchoose(n2,t-k);
 118       double c3 = gsl_sf_lnchoose(n1+n2,t);
 119
 120       p = exp(c1 + c2 - c3) ;
 121
 122       return p;
 123     }
 124 }