STAT/TKDNodeInfo.cxx

   1 ////////////////////////////////////////////////////////
   2 //
   3 // Bucket representation for TKDInterpolator(Base)
   4 //
   5 // The class store data and provides the interface to draw and print.
   6 // The bucket - generalized histogram bin in N dimensions is represented by unprocessed data like
   7 //   - experimental PDF value and statistical error
   8 //   - COG position (n-tuplu)
   9 //   - boundaries
  10 // and interpolated data like
  11 //   - parameters of the local parabolic fit
  12 //   - their covariance matrix
  13 //
  14 // For drawing 2D projections the helper class TKDNodeInfo::TKDNodeDraw is used.
  15 //
  16 // Author Alexandru Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
  17 //
  18 ////////////////////////////////////////////////////////
  19
  20 #include "TKDNodeInfo.h"
  21
  22 #include "TVectorD.h"
  23 #include "TMatrixD.h"
  24 #include "TRandom.h"
  25 #include "TMath.h"
  26
  27 ClassImp(TKDNodeInfo)
  28 ClassImp(TKDNodeInfo::TKDNodeDraw)
  29
  30
  31 //_________________________________________________________________
  32 TKDNodeInfo::TKDNodeInfo(Int_t dim):
  33   TObject()
  34   ,fNDim(3*dim)
  35   ,fData(NULL)
  36   ,fNpar(0)
  37   ,fNcov(0)
  38   ,fPar(NULL)
  39   ,fCov(NULL)
  40 {
  41   // Default constructor
  42   fVal[0] = 0.; fVal[1] = 0.;
  43   Build(dim);
  44 }
  45
  46 //_________________________________________________________________
  47 TKDNodeInfo::TKDNodeInfo(const TKDNodeInfo &ref):
  48   TObject((TObject&) ref)
  49   ,fNDim(ref.fNDim)
  50   ,fData(NULL)
  51   ,fNpar(0)
  52   ,fNcov(0)
  53   ,fPar(NULL)
  54   ,fCov(NULL)
  55 {
  56   // Copy constructor
  57   Build(fNDim/3);
  58
  59   fData = new Float_t[fNDim];
  60   memcpy(fData, ref.fData, fNDim*sizeof(Float_t));
  61   fVal[0] = ref.fVal[0];
  62   fVal[1] = ref.fVal[1];
  63   if(ref.fNpar&&ref.fPar){
  64     fNpar = ref.fNpar;
  65     fPar=new Double_t[fNpar];
  66     memcpy(fPar, ref.fPar, fNpar*sizeof(Double_t));
  67   }
  68   if(ref.fNcov && ref.fCov){
  69     fNcov = ref.fNcov;
  70     fCov=new Double_t[fNcov];
  71     memcpy(fCov, ref.fCov, fNcov*sizeof(Double_t));
  72   }
  73 }
  74
  75
  76 //_________________________________________________________________
  77 TKDNodeInfo::~TKDNodeInfo()
  78 {
  79   // Destructor
  80   if(fData) delete [] fData;
  81   if(fPar) delete [] fPar;
  82   if(fCov) delete [] fCov;
  83 }
  84
  85 //_________________________________________________________________
  86 TKDNodeInfo& TKDNodeInfo::operator=(const TKDNodeInfo & ref)
  87 {
  88 //      Info("operator==()", "...");
  89
  90   Int_t ndim = fNDim/3;
  91   if(fNDim != ref.fNDim){
  92     fNDim = ref.fNDim;
  93     Build(ndim);
  94   }
  95   memcpy(fData, ref.fData, fNDim*sizeof(Float_t));
  96   fVal[0] = ref.fVal[0];
  97   fVal[1] = ref.fVal[1];
  98   if(ref.fNpar&&ref.fPar){
  99     fNpar = ref.fNpar;
 100     fPar=new Double_t[fNpar];
 101     memcpy(fPar, ref.fPar, fNpar*sizeof(Double_t));
 102   }
 103   if(ref.fNcov && ref.fCov){
 104     fNcov = ref.fNcov;
 105     fCov=new Double_t[fNcov];
 106     memcpy(fCov, ref.fCov, fNcov*sizeof(Double_t));
 107   }
 108   return *this;
 109 }
 110
 111 //_________________________________________________________________
 112 void TKDNodeInfo::Build(Int_t dim)
 113 {
 114 // Allocate/Reallocate space for this node.
 115
 116 //      Info("Build()", "...");
 117
 118   if(!dim) return;
 119   fNDim = 3*dim;
 120   if(fData) delete [] fData;
 121   fData = new Float_t[fNDim];
 122   return;
 123 }
 124
 125 //_________________________________________________________________
 126 void TKDNodeInfo::Bootstrap()
 127 {
 128   if(!fNpar || !fPar) return;
 129
 130   Int_t ndim = Int_t(.5*(TMath::Sqrt(1.+8.*fNpar)-1.))-1;
 131   fNDim = 3*ndim;
 132 }
 133
 134 //_________________________________________________________________
 135 void TKDNodeInfo::SetNode(Int_t ndim, Float_t *data, Float_t *pdf)
 136 {
 137   Build(ndim);
 138   memcpy(fData, data, fNDim*sizeof(Float_t));
 139   fVal[0]=pdf[0]; fVal[1]=pdf[1];
 140 }
 141
 142
 143 //_________________________________________________________________
 144 void TKDNodeInfo::Print(const Option_t *opt) const
 145 {
 146   // Print the content of the node
 147   Int_t dim = Int_t(fNDim/3.);
 148   printf("x[");
 149   for(int idim=0; idim<dim; idim++) printf("%f ", fData?fData[idim]:0.);
 150   printf("] f = [%f +- %f]\n", fVal[0], fVal[1]);
 151
 152   if(fData){
 153     Float_t *bounds = &fData[dim];
 154     printf("range[");
 155     for(int idim=0; idim<dim; idim++) printf("(%f %f) ", bounds[2*idim], bounds[2*idim+1]);
 156     printf("]\n");
 157   }
 158   if(strcmp(opt, "a")!=0) return;
 159
 160   if(fNpar){
 161     printf("Fit parameters : \n");
 162     for(int ip=0; ip<fNpar; ip++) printf("p%d[%f] ", ip, fPar[ip]);
 163     printf("\n");
 164   }
 165   if(!fNcov) return;
 166   for(int ip(0), n(0); ip<fNpar; ip++){
 167     for(int jp(ip); jp<fNpar; jp++) printf("c(%d %d)[%f] ", ip, jp, fCov[n++]);
 168     printf("\n");
 169   }
 170 }
 171
 172 //_________________________________________________________________
 173 void TKDNodeInfo::Store(TVectorD const *par, TMatrixD const *cov)
 174 {
 175 // Store the parameters and the covariance in the node
 176
 177   if(!fPar){SetNpar(); fPar = new Double_t[fNpar];}
 178   for(int ip=0; ip<fNpar; ip++) fPar[ip] = (*par)[ip];
 179
 180   if(!cov) return;
 181   if(!fCov){SetNcov(); fCov = new Double_t[fNcov];}
 182   for(int ip(0), np(0); ip<fNpar; ip++)
 183     for(int jp=ip; jp<fNpar; jp++) fCov[np++] = (*cov)(ip,jp);
 184 }
 185
 186 //_________________________________________________________________
 187 Bool_t TKDNodeInfo::CookPDF(const Double_t *point, Double_t &result, Double_t &error) const
 188 {
 189 // Recalculate the PDF for one node from the results of interpolation (parameters and covariance matrix)
 190
 191   Int_t ndim = Int_t(fNDim/3.);
 192   if(ndim>10) return kFALSE; // support only up to 10 dimensions
 193   //printf("ndim[%d] npar[%d] ncov[%d]\n", ndim, fNpar, fNcov);
 194
 195   Double_t fdfdp[66]; memset(fdfdp, 0, ndim*sizeof(Double_t));
 196   Int_t ipar = 0;
 197   fdfdp[ipar++] = 1.;
 198   for(int idim=0; idim<ndim; idim++){
 199     fdfdp[ipar++] = point[idim];
 200     for(int jdim=idim; jdim<ndim; jdim++) fdfdp[ipar++] = point[idim]*point[jdim];
 201   }
 202
 203   // calculate estimation
 204   result =0.; error = 0.;
 205   for(int i=0; i<fNpar; i++) result += fdfdp[i]*fPar[i];
 206   if(!fNcov) return kTRUE;
 207
 208   for(int i(0), n(0); i<fNpar; i++){
 209     error += fdfdp[i]*fdfdp[i]*fCov[n++];
 210     for(int j(i+1); j<fNpar; j++) error += 2.*fdfdp[i]*fdfdp[j]*fCov[n++];
 211   }
 212   error = TMath::Sqrt(error);
 213
 214   //printf("TKDNodeInfo::CookPDF() : %6.3f +- %6.3f\n", result, error);
 215
 216   return kTRUE;
 217 }
 218
 219
 220
 221 //_________________________________________________________________
 222 TKDNodeInfo::TKDNodeDraw::TKDNodeDraw()
 223   :TBox()
 224   ,fCOG()
 225   ,fNode(NULL)
 226 {
 227   SetFillStyle(3002);
 228   SetFillColor(50+Int_t(gRandom->Uniform()*50.));
 229
 230   fCOG.SetMarkerStyle(3);
 231   fCOG.SetMarkerSize(.7);
 232   fCOG.SetMarkerColor(2);
 233 }
 234
 235
 236 //_________________________________________________________________
 237 void TKDNodeInfo::TKDNodeDraw::Draw(Option_t* option)
 238 {
 239   TBox::Draw(option);
 240   fCOG.Draw("p");
 241 }
 242
 243 //_________________________________________________________________
 244 void TKDNodeInfo::TKDNodeDraw::SetNode(TKDNodeInfo *node, UChar_t size, UChar_t ax1, UChar_t ax2)
 245 {
 246   fNode=node;
 247   const Float_t kBorder = 0.;//1.E-4;
 248   Float_t *bounds = &(node->Data()[size]);
 249   fX1=bounds[2*ax1]+kBorder;
 250   fX2=bounds[2*ax1+1]-kBorder;
 251   fY1=bounds[2*ax2]+kBorder;
 252   fY2=bounds[2*ax2+1]-kBorder;
 253
 254   Float_t x(node->Data()[ax1]), y(node->Data()[ax2]);
 255   fCOG.SetX(x); fCOG.SetY(y);
 256 }
 257
 258
 259 //_________________________________________________________________
 260 void TKDNodeInfo::TKDNodeDraw::Print(const Option_t* option) const
 261 {
 262   if(!fNode) return;
 263   fNode->Print(option);
 264 }