| 1 | /* boost random/normal_distribution.hpp header file | 
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| 3 |  * Copyright Jens Maurer 2000-2001 | 
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| 4 |  * Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See | 
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| 5 |  * accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at | 
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| 6 |  * http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt) | 
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| 8 |  * See http://www.boost.org for most recent version including documentation. | 
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| 10 |  * $Id: normal_distribution.hpp,v 1.20 2004/07/27 03:43:32 dgregor Exp $ | 
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| 12 |  * Revision history | 
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| 13 |  *  2001-02-18  moved to individual header files | 
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| 16 | #ifndef BOOST_RANDOM_NORMAL_DISTRIBUTION_HPP | 
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| 17 | #define BOOST_RANDOM_NORMAL_DISTRIBUTION_HPP | 
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| 19 | #include <cmath> | 
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| 20 | #include <cassert> | 
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| 21 | #include <iostream> | 
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| 22 | #include <boost/limits.hpp> | 
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| 23 | #include <boost/static_assert.hpp> | 
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| 24 |  | 
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| 25 | namespace boost { | 
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| 26 |  | 
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| 27 | // deterministic polar method, uses trigonometric functions | 
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| 28 | template<class RealType = double> | 
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| 29 | class normal_distribution | 
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| 30 | { | 
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| 31 | public: | 
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| 32 |   typedef RealType input_type; | 
|---|
| 33 |   typedef RealType result_type; | 
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| 34 |  | 
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| 35 | #if !defined(BOOST_NO_LIMITS_COMPILE_TIME_CONSTANTS) && !(defined(BOOST_MSVC) && BOOST_MSVC <= 1300) | 
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| 36 |     BOOST_STATIC_ASSERT(!std::numeric_limits<RealType>::is_integer); | 
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| 37 | #endif | 
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| 38 |  | 
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| 39 |   explicit normal_distribution(const result_type& mean = result_type(0), | 
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| 40 |                                const result_type& sigma = result_type(1)) | 
|---|
| 41 |     : _mean(mean), _sigma(sigma), _valid(false) | 
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| 42 |   { | 
|---|
| 43 |     assert(sigma >= result_type(0)); | 
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| 44 |   } | 
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| 45 |  | 
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| 46 |   // compiler-generated copy constructor is NOT fine, need to purge cache | 
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| 47 |   normal_distribution(const normal_distribution& other) | 
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| 48 |     : _mean(other._mean), _sigma(other._sigma), _valid(false) | 
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| 49 |   { | 
|---|
| 50 |   } | 
|---|
| 51 |  | 
|---|
| 52 |   // compiler-generated copy ctor and assignment operator are fine | 
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| 53 |  | 
|---|
| 54 |   RealType mean() const { return _mean; } | 
|---|
| 55 |   RealType sigma() const { return _sigma; } | 
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| 56 |  | 
|---|
| 57 |   void reset() { _valid = false; } | 
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| 58 |  | 
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| 59 |   template<class Engine> | 
|---|
| 60 |   result_type operator()(Engine& eng) | 
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| 61 |   { | 
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| 62 | #ifndef BOOST_NO_STDC_NAMESPACE | 
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| 63 |     // allow for Koenig lookup | 
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| 64 |     using std::sqrt; using std::log; using std::sin; using std::cos; | 
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| 65 | #endif | 
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| 66 |     if(!_valid) { | 
|---|
| 67 |       _r1 = eng(); | 
|---|
| 68 |       _r2 = eng(); | 
|---|
| 69 |       _cached_rho = sqrt(-result_type(2) * log(result_type(1)-_r2)); | 
|---|
| 70 |       _valid = true; | 
|---|
| 71 |     } else { | 
|---|
| 72 |       _valid = false; | 
|---|
| 73 |     } | 
|---|
| 74 |     // Can we have a boost::mathconst please? | 
|---|
| 75 |     const result_type pi = result_type(3.14159265358979323846); | 
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| 76 |      | 
|---|
| 77 |     return _cached_rho * (_valid ? | 
|---|
| 78 |                           cos(result_type(2)*pi*_r1) : | 
|---|
| 79 |                           sin(result_type(2)*pi*_r1)) | 
|---|
| 80 |       * _sigma + _mean; | 
|---|
| 81 |   } | 
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| 82 |  | 
|---|
| 83 | #if !defined(BOOST_NO_OPERATORS_IN_NAMESPACE) && !defined(BOOST_NO_MEMBER_TEMPLATE_FRIENDS) | 
|---|
| 84 |   template<class CharT, class Traits> | 
|---|
| 85 |   friend std::basic_ostream<CharT,Traits>& | 
|---|
| 86 |   operator<<(std::basic_ostream<CharT,Traits>& os, const normal_distribution& nd) | 
|---|
| 87 |   { | 
|---|
| 88 |     os << nd._mean << " " << nd._sigma << " " | 
|---|
| 89 |        << nd._valid << " " << nd._cached_rho << " " << nd._r1; | 
|---|
| 90 |     return os; | 
|---|
| 91 |   } | 
|---|
| 92 |  | 
|---|
| 93 |   template<class CharT, class Traits> | 
|---|
| 94 |   friend std::basic_istream<CharT,Traits>& | 
|---|
| 95 |   operator>>(std::basic_istream<CharT,Traits>& is, normal_distribution& nd) | 
|---|
| 96 |   { | 
|---|
| 97 |     is >> std::ws >> nd._mean >> std::ws >> nd._sigma | 
|---|
| 98 |        >> std::ws >> nd._valid >> std::ws >> nd._cached_rho | 
|---|
| 99 |        >> std::ws >> nd._r1; | 
|---|
| 100 |     return is; | 
|---|
| 101 |   } | 
|---|
| 102 | #endif | 
|---|
| 103 | private: | 
|---|
| 104 |   result_type _mean, _sigma; | 
|---|
| 105 |   result_type _r1, _r2, _cached_rho; | 
|---|
| 106 |   bool _valid; | 
|---|
| 107 | }; | 
|---|
| 108 |  | 
|---|
| 109 | } // namespace boost | 
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| 110 |  | 
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| 111 | #endif // BOOST_RANDOM_NORMAL_DISTRIBUTION_HPP | 
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