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(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   memcpy(fData, ref.fData, fNDim*sizeof(Float_t));
  60   fVal[0] = ref.fVal[0];
  61   fVal[1] = ref.fVal[1];
  62   if(ref.fNpar&&ref.fPar){
  63     fNpar = ref.fNpar;
  64     fPar=new Double_t[fNpar];
  65     memcpy(fPar, ref.fPar, fNpar*sizeof(Double_t));
  66   }
  67   if(ref.fNcov && ref.fCov){
  68     fNcov = ref.fNcov;
  69     fCov=new Double_t[fNcov];
  70     memcpy(fCov, ref.fCov, fNcov*sizeof(Double_t));
  71   }
  72 }
  73
  74
  75 //_________________________________________________________________
  76 TKDNodeInfo::~TKDNodeInfo()
  77 {
  78   // Destructor
  79   if(fData) delete [] fData;
  80   if(fPar) delete [] fPar;
  81   if(fCov) delete [] fCov;
  82 }
  83
  84 //_________________________________________________________________
  85 TKDNodeInfo& TKDNodeInfo::operator=(const TKDNodeInfo & ref)
  86 {
  87 //      Info("operator==()", "...");
  88
  89   Int_t ndim = fNDim/3;
  90   if(fNDim != ref.fNDim){
  91     fNDim = ref.fNDim;
  92     Build(ndim);
  93   }
  94   memcpy(fData, ref.fData, fNDim*sizeof(Float_t));
  95   fVal[0] = ref.fVal[0];
  96   fVal[1] = ref.fVal[1];
  97   if(ref.fNpar&&ref.fPar){
  98     fNpar = ref.fNpar;
  99     fPar=new Double_t[fNpar];
 100     memcpy(fPar, ref.fPar, fNpar*sizeof(Double_t));
 101   }
 102   if(ref.fNcov && ref.fCov){
 103     fNcov = ref.fNcov;
 104     fCov=new Double_t[fNcov];
 105     memcpy(fCov, ref.fCov, fNcov*sizeof(Double_t));
 106   }
 107   return *this;
 108 }
 109
 110 //_________________________________________________________________
 111 void TKDNodeInfo::Build(Int_t dim)
 112 {
 113 // Allocate/Reallocate space for this node.
 114
 115 //      Info("Build()", "...");
 116
 117   if(!dim) return;
 118   fNDim = 3*dim;
 119   if(fData) delete [] fData;
 120   fData = new Float_t[fNDim];
 121   return;
 122 }
 123
 124 //_________________________________________________________________
 125 void TKDNodeInfo::Bootstrap()
 126 {
 127   if(!fNpar || !fPar) return;
 128
 129   Int_t ndim = Int_t(.5*(TMath::Sqrt(1.+8.*fNpar)-1.))-1;
 130   fNDim = 3*ndim;
 131 }
 132
 133 //_________________________________________________________________
 134 void TKDNodeInfo::SetNode(Int_t ndim, Float_t *data, Float_t *pdf)
 135 {
 136   Build(ndim);
 137   memcpy(fData, data, fNDim*sizeof(Float_t));
 138   fVal[0]=pdf[0]; fVal[1]=pdf[1];
 139 }
 140
 141
 142 //_________________________________________________________________
 143 void TKDNodeInfo::Print(const Option_t *opt) const
 144 {
 145   // Print the content of the node
 146   Int_t dim = Int_t(fNDim/3.);
 147   printf("x[");
 148   for(int idim=0; idim<dim; idim++) printf("%f ", fData?fData[idim]:0.);
 149   printf("] f = [%f +- %f]\n", fVal[0], fVal[1]);
 150
 151   if(fData){
 152     Float_t *bounds = &fData[dim];
 153     printf("range[");
 154     for(int idim=0; idim<dim; idim++) printf("(%f %f) ", bounds[2*idim], bounds[2*idim+1]);
 155     printf("]\n");
 156   }
 157   if(strcmp(opt, "a")!=0) return;
 158
 159   if(fNpar){
 160     printf("Fit parameters : \n");
 161     for(int ip=0; ip<fNpar; ip++) printf("p%d[%f] ", ip, fPar[ip]);
 162     printf("\n");
 163   }
 164   if(!fNcov) return;
 165   for(int ip(0), n(0); ip<fNpar; ip++){
 166     for(int jp(ip); jp<fNpar; jp++) printf("c(%d %d)[%f] ", ip, jp, fCov[n++]);
 167     printf("\n");
 168   }
 169 }
 170
 171 //_________________________________________________________________
 172 void TKDNodeInfo::Store(TVectorD const *par, TMatrixD const *cov)
 173 {
 174 // Store the parameters and the covariance in the node
 175
 176   if(!fPar){SetNpar(); fPar = new Double_t[fNpar];}
 177   for(int ip=0; ip<fNpar; ip++) fPar[ip] = (*par)[ip];
 178
 179   if(!cov) return;
 180   if(!fCov){SetNcov(); fCov = new Double_t[fNcov];}
 181   for(int ip(0), np(0); ip<fNpar; ip++)
 182     for(int jp=ip; jp<fNpar; jp++) fCov[np++] = (*cov)(ip,jp);
 183 }
 184
 185 //_________________________________________________________________
 186 Bool_t TKDNodeInfo::CookPDF(const Double_t *point, Double_t &result, Double_t &error) const
 187 {
 188 // Recalculate the PDF for one node from the results of interpolation (parameters and covariance matrix)
 189
 190   Int_t ndim = Int_t(fNDim/3.);
 191   if(ndim>10) return kFALSE; // support only up to 10 dimensions
 192   //printf("ndim[%d] npar[%d] ncov[%d]\n", ndim, fNpar, fNcov);
 193
 194   Double_t fdfdp[66]; memset(fdfdp, 0, ndim*sizeof(Double_t));
 195   Int_t ipar = 0;
 196   fdfdp[ipar++] = 1.;
 197   for(int idim=0; idim<ndim; idim++){
 198     fdfdp[ipar++] = point[idim];
 199     for(int jdim=idim; jdim<ndim; jdim++) fdfdp[ipar++] = point[idim]*point[jdim];
 200   }
 201
 202   // calculate estimation
 203   result =0.; error = 0.;
 204   for(int i=0; i<fNpar; i++) result += fdfdp[i]*fPar[i];
 205   if(!fNcov) return kTRUE;
 206
 207   for(int i(0), n(0); i<fNpar; i++){
 208     error += fdfdp[i]*fdfdp[i]*fCov[n++];
 209     for(int j(i+1); j<fNpar; j++) error += 2.*fdfdp[i]*fdfdp[j]*fCov[n++];
 210   }
 211   error = TMath::Sqrt(error);
 212
 213   //printf("TKDNodeInfo::CookPDF() : %6.3f +- %6.3f\n", result, error);
 214
 215   return kTRUE;
 216 }
 217
 218
 219
 220 //_________________________________________________________________
 221 TKDNodeInfo::TKDNodeDraw::TKDNodeDraw()
 222   :TBox()
 223   ,fCOG()
 224   ,fNode(NULL)
 225 {
 226   SetFillStyle(3002);
 227   SetFillColor(50+Int_t(gRandom->Uniform()*50.));
 228
 229   fCOG.SetMarkerStyle(3);
 230   fCOG.SetMarkerSize(.7);
 231   fCOG.SetMarkerColor(2);
 232 }
 233
 234
 235 //_________________________________________________________________
 236 void TKDNodeInfo::TKDNodeDraw::Draw(Option_t* option)
 237 {
 238   TBox::Draw(option);
 239   fCOG.Draw("p");
 240 }
 241
 242 //_________________________________________________________________
 243 void TKDNodeInfo::TKDNodeDraw::SetNode(TKDNodeInfo *node, UChar_t size, UChar_t ax1, UChar_t ax2)
 244 {
 245   fNode=node;
 246   const Float_t kBorder = 0.;//1.E-4;
 247   Float_t *bounds = &(node->Data()[size]);
 248   fX1=bounds[2*ax1]+kBorder;
 249   fX2=bounds[2*ax1+1]-kBorder;
 250   fY1=bounds[2*ax2]+kBorder;
 251   fY2=bounds[2*ax2+1]-kBorder;
 252
 253   Float_t x(node->Data()[ax1]), y(node->Data()[ax2]);
 254   fCOG.SetX(x); fCOG.SetY(y);
 255 }
 256
 257
 258 //_________________________________________________________________
 259 void TKDNodeInfo::TKDNodeDraw::Print(const Option_t* option) const
 260 {
 261   if(!fNode) return;
 262   fNode->Print(option);
 263 }