source: trunk/xgraph/jpgraph/jpgraph_regstat.php @ 42

Last change on this file since 42 was 42, checked in by marrucho, 10 years ago
File size: 7.3 KB
Line 
1<?php
2/*=======================================================================
3 // File:        JPGRAPH_REGSTAT.PHP
4 // Description: Regression and statistical analysis helper classes
5 // Created:     2002-12-01
6 // Ver:         $Id: jpgraph_regstat.php 1131 2009-03-11 20:08:24Z ljp $
7 //
8 // Copyright (c) Asial Corporation. All rights reserved.
9 //========================================================================
10 */
11
12//------------------------------------------------------------------------
13// CLASS Spline
14// Create a new data array from an existing data array but with more points.
15// The new points are interpolated using a cubic spline algorithm
16//------------------------------------------------------------------------
17class Spline {
18    // 3:rd degree polynom approximation
19
20    private $xdata,$ydata;   // Data vectors
21    private $y2;   // 2:nd derivate of ydata
22    private $n=0;
23
24    function __construct($xdata,$ydata) {
25        $this->y2 = array();
26        $this->xdata = $xdata;
27        $this->ydata = $ydata;
28
29        $n = count($ydata);
30        $this->n = $n;
31        if( $this->n !== count($xdata) ) {
32            JpGraphError::RaiseL(19001);
33            //('Spline: Number of X and Y coordinates must be the same');
34        }
35
36        // Natural spline 2:derivate == 0 at endpoints
37        $this->y2[0]    = 0.0;
38        $this->y2[$n-1] = 0.0;
39        $delta[0] = 0.0;
40
41        // Calculate 2:nd derivate
42        for($i=1; $i < $n-1; ++$i) {
43            $d = ($xdata[$i+1]-$xdata[$i-1]);
44            if( $d == 0  ) {
45                JpGraphError::RaiseL(19002);
46                //('Invalid input data for spline. Two or more consecutive input X-values are equal. Each input X-value must differ since from a mathematical point of view it must be a one-to-one mapping, i.e. each X-value must correspond to exactly one Y-value.');
47            }
48            $s = ($xdata[$i]-$xdata[$i-1])/$d;
49            $p = $s*$this->y2[$i-1]+2.0;
50            $this->y2[$i] = ($s-1.0)/$p;
51            $delta[$i] = ($ydata[$i+1]-$ydata[$i])/($xdata[$i+1]-$xdata[$i]) -
52            ($ydata[$i]-$ydata[$i-1])/($xdata[$i]-$xdata[$i-1]);
53            $delta[$i] = (6.0*$delta[$i]/($xdata[$i+1]-$xdata[$i-1])-$s*$delta[$i-1])/$p;
54        }
55
56        // Backward substitution
57        for( $j=$n-2; $j >= 0; --$j ) {
58            $this->y2[$j] = $this->y2[$j]*$this->y2[$j+1] + $delta[$j];
59        }
60    }
61
62    // Return the two new data vectors
63    function Get($num=50) {
64        $n = $this->n ;
65        $step = ($this->xdata[$n-1]-$this->xdata[0]) / ($num-1);
66        $xnew=array();
67        $ynew=array();
68        $xnew[0] = $this->xdata[0];
69        $ynew[0] = $this->ydata[0];
70        for( $j=1; $j < $num; ++$j ) {
71            $xnew[$j] = $xnew[0]+$j*$step;
72            $ynew[$j] = $this->Interpolate($xnew[$j]);
73        }
74        return array($xnew,$ynew);
75    }
76
77    // Return a single interpolated Y-value from an x value
78    function Interpolate($xpoint) {
79
80        $max = $this->n-1;
81        $min = 0;
82
83        // Binary search to find interval
84        while( $max-$min > 1 ) {
85            $k = ($max+$min) / 2;
86            if( $this->xdata[$k] > $xpoint )
87            $max=$k;
88            else
89            $min=$k;
90        }
91
92        // Each interval is interpolated by a 3:degree polynom function
93        $h = $this->xdata[$max]-$this->xdata[$min];
94
95        if( $h == 0  ) {
96            JpGraphError::RaiseL(19002);
97            //('Invalid input data for spline. Two or more consecutive input X-values are equal. Each input X-value must differ since from a mathematical point of view it must be a one-to-one mapping, i.e. each X-value must correspond to exactly one Y-value.');
98        }
99
100
101        $a = ($this->xdata[$max]-$xpoint)/$h;
102        $b = ($xpoint-$this->xdata[$min])/$h;
103        return $a*$this->ydata[$min]+$b*$this->ydata[$max]+
104        (($a*$a*$a-$a)*$this->y2[$min]+($b*$b*$b-$b)*$this->y2[$max])*($h*$h)/6.0;
105    }
106}
107
108//------------------------------------------------------------------------
109// CLASS Bezier
110// Create a new data array from a number of control points
111//------------------------------------------------------------------------
112class Bezier {
113    /**
114     * @author Thomas Despoix, openXtrem company
115     * @license released under QPL
116     * @abstract Bezier interoplated point generation,
117     * computed from control points data sets, based on Paul Bourke algorithm :
118     * http://local.wasp.uwa.edu.au/~pbourke/geometry/bezier/index2.html
119     */
120    private $datax = array();
121    private $datay = array();
122    private $n=0;
123
124    function __construct($datax, $datay, $attraction_factor = 1) {
125        // Adding control point multiple time will raise their attraction power over the curve
126        $this->n = count($datax);
127        if( $this->n !== count($datay) ) {
128            JpGraphError::RaiseL(19003);
129            //('Bezier: Number of X and Y coordinates must be the same');
130        }
131        $idx=0;
132        foreach($datax as $datumx) {
133            for ($i = 0; $i < $attraction_factor; $i++) {
134                $this->datax[$idx++] = $datumx;
135            }
136        }
137        $idx=0;
138        foreach($datay as $datumy) {
139            for ($i = 0; $i < $attraction_factor; $i++) {
140                $this->datay[$idx++] = $datumy;
141            }
142        }
143        $this->n *= $attraction_factor;
144    }
145
146    /**
147     * Return a set of data points that specifies the bezier curve with $steps points
148     * @param $steps Number of new points to return
149     * @return array($datax, $datay)
150     */
151    function Get($steps) {
152        $datax = array();
153        $datay = array();
154        for ($i = 0; $i < $steps; $i++) {
155            list($datumx, $datumy) = $this->GetPoint((double) $i / (double) $steps);
156            $datax[$i] = $datumx;
157            $datay[$i] = $datumy;
158        }
159         
160        $datax[] = end($this->datax);
161        $datay[] = end($this->datay);
162         
163        return array($datax, $datay);
164    }
165
166    /**
167     * Return one point on the bezier curve. $mu is the position on the curve where $mu is in the
168     * range 0 $mu < 1 where 0 is tha start point and 1 is the end point. Note that every newly computed
169     * point depends on all the existing points
170     *
171     * @param $mu Position on the bezier curve
172     * @return array($x, $y)
173     */
174    function GetPoint($mu) {
175        $n = $this->n - 1;
176        $k = 0;
177        $kn = 0;
178        $nn = 0;
179        $nkn = 0;
180        $blend = 0.0;
181        $newx = 0.0;
182        $newy = 0.0;
183
184        $muk = 1.0;
185        $munk = (double) pow(1-$mu,(double) $n);
186
187        for ($k = 0; $k <= $n; $k++) {
188            $nn = $n;
189            $kn = $k;
190            $nkn = $n - $k;
191            $blend = $muk * $munk;
192            $muk *= $mu;
193            $munk /= (1-$mu);
194            while ($nn >= 1) {
195                $blend *= $nn;
196                $nn--;
197                if ($kn > 1) {
198                    $blend /= (double) $kn;
199                    $kn--;
200                }
201                if ($nkn > 1) {
202                    $blend /= (double) $nkn;
203                    $nkn--;
204                }
205            }
206            $newx += $this->datax[$k] * $blend;
207            $newy += $this->datay[$k] * $blend;
208        }
209
210        return array($newx, $newy);
211    }
212}
213
214// EOF
215?>
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.