htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/statistics/variance_source.c

   1 /* statistics/variance_source.c
   2  *
   3  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2007 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 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 static double
  21 FUNCTION(compute,variance) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean);
  22
  23 static double
  24 FUNCTION(compute,tss) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean);
  25
  26 static double
  27 FUNCTION(compute,variance) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean)
  28 {
  29   /* takes a dataset and finds the variance */
  30
  31   long double variance = 0 ;
  32
  33   size_t i;
  34
  35   /* find the sum of the squares */
  36   for (i = 0; i < n; i++)
  37     {
  38       const long double delta = (data[i * stride] - mean);
  39       variance += (delta * delta - variance) / (i + 1);
  40     }
  41
  42   return variance ;
  43 }
  44
  45 static double
  46 FUNCTION(compute,tss) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean)
  47 {
  48   /* takes a dataset and finds the sum of squares about the mean */
  49
  50   long double tss = 0 ;
  51
  52   size_t i;
  53
  54   /* find the sum of the squares */
  55   for (i = 0; i < n; i++)
  56     {
  57       const long double delta = (data[i * stride] - mean);
  58       tss += delta * delta;
  59     }
  60
  61   return tss ;
  62 }
  63
  64
  65 double
  66 FUNCTION(gsl_stats,variance_with_fixed_mean) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean)
  67 {
  68   const double variance = FUNCTION(compute,variance) (data, stride, n, mean);
  69   return variance;
  70 }
  71
  72 double
  73 FUNCTION(gsl_stats,sd_with_fixed_mean) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean)
  74 {
  75   const double variance = FUNCTION(compute,variance) (data, stride, n, mean);
  76   const double sd = sqrt (variance);
  77
  78   return sd;
  79 }
  80
  81
  82
  83 double
  84 FUNCTION(gsl_stats,variance_m) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean)
  85 {
  86   const double variance = FUNCTION(compute,variance) (data, stride, n, mean);
  87
  88   return variance * ((double)n / (double)(n - 1));
  89 }
  90
  91 double
  92 FUNCTION(gsl_stats,sd_m) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean)
  93 {
  94   const double variance = FUNCTION(compute,variance) (data, stride, n, mean);
  95   const double sd = sqrt (variance * ((double)n / (double)(n - 1)));
  96
  97   return sd;
  98 }
  99
 100 double
 101 FUNCTION(gsl_stats,variance) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n)
 102 {
 103   const double mean = FUNCTION(gsl_stats,mean) (data, stride, n);
 104   return FUNCTION(gsl_stats,variance_m)(data, stride, n, mean);
 105 }
 106
 107 double
 108 FUNCTION(gsl_stats,sd) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n)
 109 {
 110   const double mean = FUNCTION(gsl_stats,mean) (data, stride, n);
 111   return FUNCTION(gsl_stats,sd_m) (data, stride, n, mean);
 112 }
 113
 114
 115 double
 116 FUNCTION(gsl_stats,tss_m) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n, const double mean)
 117 {
 118   const double tss = FUNCTION(compute,tss) (data, stride, n, mean);
 119
 120   return tss;
 121 }
 122
 123 double
 124 FUNCTION(gsl_stats,tss) (const BASE data[], const size_t stride, const size_t n)
 125 {
 126   const double mean = FUNCTION(gsl_stats,mean) (data, stride, n);
 127   return FUNCTION(gsl_stats,tss_m)(data, stride, n, mean);
 128 }