Free cookie consent management tool by TermsFeed Policy Generator

source: trunk/sources/HeuristicLab.ExtLibs/HeuristicLab.ALGLIB/2.1.2.2591/ALGLIB-2.1.2.2591/chebyshev.cs @ 2645

Last change on this file since 2645 was 2645, checked in by mkommend, 14 years ago

extracted external libraries and adapted dependent plugins (ticket #837)

File size: 6.6 KB
Line 
1/*************************************************************************
2>>> SOURCE LICENSE >>>
3This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4it under the terms of the GNU General Public License as published by
5the Free Software Foundation (www.fsf.org); either version 2 of the
6License, or (at your option) any later version.
7
8This program is distributed in the hope that it will be useful,
9but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11GNU General Public License for more details.
12
13A copy of the GNU General Public License is available at
14http://www.fsf.org/licensing/licenses
15
16>>> END OF LICENSE >>>
17*************************************************************************/
18
19using System;
20
21namespace alglib
22{
23    public class chebyshev
24    {
25        /*************************************************************************
26        Calculation of the value of the Chebyshev polynomials of the
27        first and second kinds.
28
29        Parameters:
30            r   -   polynomial kind, either 1 or 2.
31            n   -   degree, n>=0
32            x   -   argument, -1 <= x <= 1
33
34        Result:
35            the value of the Chebyshev polynomial at x
36        *************************************************************************/
37        public static double chebyshevcalculate(int r,
38            int n,
39            double x)
40        {
41            double result = 0;
42            int i = 0;
43            double a = 0;
44            double b = 0;
45
46           
47            //
48            // Prepare A and B
49            //
50            if( r==1 )
51            {
52                a = 1;
53                b = x;
54            }
55            else
56            {
57                a = 1;
58                b = 2*x;
59            }
60           
61            //
62            // Special cases: N=0 or N=1
63            //
64            if( n==0 )
65            {
66                result = a;
67                return result;
68            }
69            if( n==1 )
70            {
71                result = b;
72                return result;
73            }
74           
75            //
76            // General case: N>=2
77            //
78            for(i=2; i<=n; i++)
79            {
80                result = 2*x*b-a;
81                a = b;
82                b = result;
83            }
84            return result;
85        }
86
87
88        /*************************************************************************
89        Summation of Chebyshev polynomials using Clenshaw’s recurrence formula.
90
91        This routine calculates
92            c[0]*T0(x) + c[1]*T1(x) + ... + c[N]*TN(x)
93        or
94            c[0]*U0(x) + c[1]*U1(x) + ... + c[N]*UN(x)
95        depending on the R.
96
97        Parameters:
98            r   -   polynomial kind, either 1 or 2.
99            n   -   degree, n>=0
100            x   -   argument
101
102        Result:
103            the value of the Chebyshev polynomial at x
104        *************************************************************************/
105        public static double chebyshevsum(ref double[] c,
106            int r,
107            int n,
108            double x)
109        {
110            double result = 0;
111            double b1 = 0;
112            double b2 = 0;
113            int i = 0;
114
115            b1 = 0;
116            b2 = 0;
117            for(i=n; i>=1; i--)
118            {
119                result = 2*x*b1-b2+c[i];
120                b2 = b1;
121                b1 = result;
122            }
123            if( r==1 )
124            {
125                result = -b2+x*b1+c[0];
126            }
127            else
128            {
129                result = -b2+2*x*b1+c[0];
130            }
131            return result;
132        }
133
134
135        /*************************************************************************
136        Representation of Tn as C[0] + C[1]*X + ... + C[N]*X^N
137
138        Input parameters:
139            N   -   polynomial degree, n>=0
140
141        Output parameters:
142            C   -   coefficients
143        *************************************************************************/
144        public static void chebyshevcoefficients(int n,
145            ref double[] c)
146        {
147            int i = 0;
148
149            c = new double[n+1];
150            for(i=0; i<=n; i++)
151            {
152                c[i] = 0;
153            }
154            if( n==0 | n==1 )
155            {
156                c[n] = 1;
157            }
158            else
159            {
160                c[n] = Math.Exp((n-1)*Math.Log(2));
161                for(i=0; i<=n/2-1; i++)
162                {
163                    c[n-2*(i+1)] = -(c[n-2*i]*(n-2*i)*(n-2*i-1)/4/(i+1)/(n-i-1));
164                }
165            }
166        }
167
168
169        /*************************************************************************
170        Conversion of a series of Chebyshev polynomials to a power series.
171
172        Represents A[0]*T0(x) + A[1]*T1(x) + ... + A[N]*Tn(x) as
173        B[0] + B[1]*X + ... + B[N]*X^N.
174
175        Input parameters:
176            A   -   Chebyshev series coefficients
177            N   -   degree, N>=0
178           
179        Output parameters
180            B   -   power series coefficients
181        *************************************************************************/
182        public static void fromchebyshev(ref double[] a,
183            int n,
184            ref double[] b)
185        {
186            int i = 0;
187            int k = 0;
188            double e = 0;
189            double d = 0;
190
191            b = new double[n+1];
192            for(i=0; i<=n; i++)
193            {
194                b[i] = 0;
195            }
196            d = 0;
197            i = 0;
198            do
199            {
200                k = i;
201                do
202                {
203                    e = b[k];
204                    b[k] = 0;
205                    if( i<=1 & k==i )
206                    {
207                        b[k] = 1;
208                    }
209                    else
210                    {
211                        if( i!=0 )
212                        {
213                            b[k] = 2*d;
214                        }
215                        if( k>i+1 )
216                        {
217                            b[k] = b[k]-b[k-2];
218                        }
219                    }
220                    d = e;
221                    k = k+1;
222                }
223                while( k<=n );
224                d = b[i];
225                e = 0;
226                k = i;
227                while( k<=n )
228                {
229                    e = e+b[k]*a[k];
230                    k = k+2;
231                }
232                b[i] = e;
233                i = i+1;
234            }
235            while( i<=n );
236        }
237    }
238}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.