pintos-os.org Git - pspp/blob - src/output/charts/plot-hist-cairo.c

   1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
   2    Copyright (C) 2009, 2011, 2014, 2015 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   7    (at your option) any later version.
   8
   9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12    GNU General Public License for more details.
  13
  14    You should have received a copy of the GNU General Public License
  15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
  16
  17 #include <config.h>
  18 #include "math/chart-geometry.h"
  19 #include "output/charts/plot-hist.h"
  20
  21 #include <float.h>
  22 #include <gsl/gsl_randist.h>
  23
  24 #include "data/val-type.h"
  25 #include "output/cairo-chart.h"
  26
  27 #include "gl/xvasprintf.h"
  28 #include "gl/minmax.h"
  29
  30 #include "gettext.h"
  31 #define _(msgid) gettext (msgid)
  32
  33 /* Write the legend of the chart */
  34 static void
  35 histogram_write_legend (cairo_t *cr, const struct xrchart_geometry *geom,
  36                         double n, double mean, double stddev)
  37 {
  38   double y = geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min;
  39   cairo_save (cr);
  40
  41   if (n != SYSMIS)
  42     {
  43       char *buf = xasprintf (_("N = %.2f"), n);
  44       cairo_move_to (cr, geom->legend_left, y);
  45       xrchart_label (cr, 'l', 'b', geom->font_size, buf);
  46       y += geom->font_size * 1.5;
  47       free (buf);
  48     }
  49
  50   if (mean != SYSMIS)
  51     {
  52       char *buf = xasprintf (_("Mean = %.1f"), mean);
  53       cairo_move_to (cr,geom->legend_left, y);
  54       xrchart_label (cr, 'l', 'b', geom->font_size, buf);
  55       y += geom->font_size * 1.5;
  56       free (buf);
  57     }
  58
  59   if (stddev != SYSMIS)
  60     {
  61       char *buf = xasprintf (_("Std. Dev = %.2f"), stddev);
  62       cairo_move_to (cr, geom->legend_left, y);
  63       xrchart_label (cr, 'l', 'b', geom->font_size, buf);
  64       free (buf);
  65     }
  66
  67   cairo_restore (cr);
  68 }
  69
  70 static void
  71 hist_draw_bar (cairo_t *cr, const struct xrchart_geometry *geom,
  72                const gsl_histogram *h, int bar)
  73 {
  74   double upper;
  75   double lower;
  76   double height;
  77
  78   assert (0 == gsl_histogram_get_range (h, bar, &lower, &upper));
  79   assert (upper >= lower);
  80
  81   const double x_pos =
  82     (lower - geom->axis[SCALE_ABSCISSA].min) * geom->axis[SCALE_ABSCISSA].scale
  83     +  geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min;
  84   const double width = (upper - lower) * geom->axis[SCALE_ABSCISSA].scale;
  85
  86   height = geom->axis[SCALE_ORDINATE].scale * gsl_histogram_get (h, bar);
  87
  88   cairo_rectangle (cr,
  89                    x_pos,
  90                    geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min,
  91                    width, height);
  92   cairo_save (cr);
  93   cairo_set_source_rgb (cr,
  94                         geom->fill_colour.red / 255.0,
  95                         geom->fill_colour.green / 255.0,
  96                         geom->fill_colour.blue / 255.0);
  97   cairo_fill_preserve (cr);
  98   cairo_restore (cr);
  99   cairo_stroke (cr);
 100 }
 101
 102 void
 103 xrchart_draw_histogram (const struct chart_item *chart_item, cairo_t *cr,
 104                         struct xrchart_geometry *geom)
 105 {
 106   struct histogram_chart *h = to_histogram_chart (chart_item);
 107   int i;
 108   int bins;
 109
 110   xrchart_write_title (cr, geom, _("HISTOGRAM"));
 111
 112   xrchart_write_ylabel (cr, geom, _("Frequency"));
 113   xrchart_write_xlabel (cr, geom, chart_item_get_title (chart_item));
 114
 115   if (h->gsl_hist == NULL)
 116     {
 117       /* Probably all values are SYSMIS. */
 118       return;
 119     }
 120
 121   if (! xrchart_write_yscale (cr, geom, 0, gsl_histogram_max_val (h->gsl_hist)))
 122     return;
 123   if (! xrchart_write_xscale (cr, geom, gsl_histogram_min (h->gsl_hist),
 124                               gsl_histogram_max (h->gsl_hist)))
 125     return;
 126
 127
 128   /* Draw the ticks and compute if the rendered tick text is wider than the bin */
 129   bins = gsl_histogram_bins (h->gsl_hist);
 130
 131   for (i = 0; i < bins; i++)
 132     {
 133       hist_draw_bar (cr, geom, h->gsl_hist, i);
 134     }
 135
 136   histogram_write_legend (cr, geom, h->n, h->mean, h->stddev);
 137
 138   if (h->show_normal
 139       && h->n != SYSMIS && h->mean != SYSMIS && h->stddev != SYSMIS)
 140     {
 141       /* Draw the normal curve */
 142       double x_min, x_max;
 143       double ordinate_scale;
 144       double binwidth;
 145       double x;
 146
 147       gsl_histogram_get_range (h->gsl_hist, 0, &x_min, &x_max);
 148       binwidth = x_max - x_min;
 149
 150       /* The integral over the histogram is binwidth * sum(bin_i), while the integral over the pdf is 1 */
 151       /* Therefore the pdf has to be scaled accordingly such that the integrals are equal               */
 152       ordinate_scale = binwidth * gsl_histogram_sum(h->gsl_hist);
 153
 154       /* Clip normal curve to the rectangle formed by the axes. */
 155       cairo_save (cr);
 156       cairo_rectangle (cr, geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min, geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min,
 157                        geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_max - geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min,
 158                        geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_max - geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min);
 159       cairo_clip (cr);
 160
 161       cairo_move_to (cr, geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min, geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min);
 162       for (x = geom->axis[SCALE_ABSCISSA].min;
 163            x <= geom->axis[SCALE_ABSCISSA].max;
 164            x += (geom->axis[SCALE_ABSCISSA].max - geom->axis[SCALE_ABSCISSA].min) / 100.0)
 165         {
 166           const double y = gsl_ran_gaussian_pdf (x - h->mean, h->stddev) * ordinate_scale;
 167           /* Transform to drawing coordinates */
 168           const double x_pos = (x - geom->axis[SCALE_ABSCISSA].min) * geom->axis[SCALE_ABSCISSA].scale + geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min;
 169           const double y_pos = (y - geom->axis[SCALE_ORDINATE].min) * geom->axis[SCALE_ORDINATE].scale + geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min;
 170           cairo_line_to (cr, x_pos, y_pos);
 171         }
 172       cairo_stroke (cr);
 173
 174       cairo_restore (cr);
 175     }
 176 }