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

   1 /* randist/lognormal.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_math.h>
  23 #include <gsl/gsl_rng.h>
  24 #include <gsl/gsl_randist.h>
  25
  26 /* The lognormal distribution has the form
  27
  28    p(x) dx = 1/(x * sqrt(2 pi sigma^2)) exp(-(ln(x) - zeta)^2/2 sigma^2) dx
  29
  30    for x > 0. Lognormal random numbers are the exponentials of
  31    gaussian random numbers */
  32
  33 double
  34 gsl_ran_lognormal (const gsl_rng * r, const double zeta, const double sigma)
  35 {
  36   double u, v, r2, normal, z;
  37
  38   do
  39     {
  40       /* choose x,y in uniform square (-1,-1) to (+1,+1) */
  41
  42       u = -1 + 2 * gsl_rng_uniform (r);
  43       v = -1 + 2 * gsl_rng_uniform (r);
  44
  45       /* see if it is in the unit circle */
  46       r2 = u * u + v * v;
  47     }
  48   while (r2 > 1.0 || r2 == 0);
  49
  50   normal = u * sqrt (-2.0 * log (r2) / r2);
  51
  52   z =  exp (sigma * normal + zeta);
  53
  54   return z;
  55 }
  56
  57 double
  58 gsl_ran_lognormal_pdf (const double x, const double zeta, const double sigma)
  59 {
  60   if (x <= 0)
  61     {
  62       return 0 ;
  63     }
  64   else
  65     {
  66       double u = (log (x) - zeta)/sigma;
  67       double p = 1 / (x * fabs(sigma) * sqrt (2 * M_PI)) * exp (-(u * u) /2);
  68       return p;
  69     }
  70 }