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_max - geom->font_size;
  39   cairo_save (cr);
  40
  41   if (mean != SYSMIS)
  42     {
  43       char *buf = xasprintf (_("Mean"));
  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       buf = xasprintf ("%g", mean);
  49       cairo_move_to (cr,geom->legend_left, y);
  50       xrchart_label (cr, 'l', 'b', geom->font_size, buf);
  51       y -= geom->font_size * 2.0;
  52       free (buf);
  53     }
  54
  55   if (stddev != SYSMIS)
  56     {
  57       char *buf = xasprintf (_("Std Dev"));
  58       cairo_move_to (cr, geom->legend_left, y);
  59       xrchart_label (cr, 'l', 'b', geom->font_size, buf);
  60       free (buf);
  61       y -= geom->font_size * 1.5;
  62       buf = xasprintf ("%g", stddev);
  63       cairo_move_to (cr, geom->legend_left, y);
  64       xrchart_label (cr, 'l', 'b', geom->font_size, buf);
  65       free (buf);
  66       y -= geom->font_size * 2.0;
  67     }
  68
  69   if (n != SYSMIS)
  70     {
  71       char *buf = xasprintf (_("N = %.0f"), n);
  72       cairo_move_to (cr, geom->legend_left, y);
  73       xrchart_label (cr, 'l', 'b', geom->font_size, buf);
  74       free (buf);
  75     }
  76
  77   cairo_restore (cr);
  78 }
  79
  80 static void
  81 hist_draw_bar (cairo_t *cr, const struct xrchart_geometry *geom,
  82                const gsl_histogram *h, int bar)
  83 {
  84   double upper;
  85   double lower;
  86   double height;
  87
  88   assert (0 == gsl_histogram_get_range (h, bar, &lower, &upper));
  89   assert (upper >= lower);
  90
  91   const double x_pos =
  92     (lower - geom->axis[SCALE_ABSCISSA].min) * geom->axis[SCALE_ABSCISSA].scale
  93     +  geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min;
  94   const double width = (upper - lower) * geom->axis[SCALE_ABSCISSA].scale;
  95
  96   height = geom->axis[SCALE_ORDINATE].scale * gsl_histogram_get (h, bar);
  97
  98   cairo_rectangle (cr,
  99                    x_pos,
 100                    geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min,
 101                    width, height);
 102   cairo_save (cr);
 103   cairo_set_source_rgb (cr,
 104                         geom->fill_colour.red / 255.0,
 105                         geom->fill_colour.green / 255.0,
 106                         geom->fill_colour.blue / 255.0);
 107   cairo_fill_preserve (cr);
 108   cairo_restore (cr);
 109   cairo_stroke (cr);
 110 }
 111
 112 void
 113 xrchart_draw_histogram (const struct chart *chart, cairo_t *cr,
 114                         struct xrchart_geometry *geom)
 115 {
 116   struct histogram_chart *h = to_histogram_chart (chart);
 117   int i;
 118   int bins;
 119
 120   xrchart_write_title (cr, geom, _("HISTOGRAM"));
 121
 122   xrchart_write_ylabel (cr, geom, _("Frequency"));
 123   xrchart_write_xlabel (cr, geom, chart_get_title (chart));
 124
 125   if (h->gsl_hist == NULL)
 126     {
 127       /* Probably all values are SYSMIS. */
 128       return;
 129     }
 130
 131   if (! xrchart_write_yscale (cr, geom, 0, gsl_histogram_max_val (h->gsl_hist)))
 132     return;
 133   if (! xrchart_write_xscale (cr, geom, gsl_histogram_min (h->gsl_hist),
 134                               gsl_histogram_max (h->gsl_hist)))
 135     return;
 136
 137
 138   /* Draw the ticks and compute if the rendered tick text is wider than the bin */
 139   bins = gsl_histogram_bins (h->gsl_hist);
 140
 141   for (i = 0; i < bins; i++)
 142     {
 143       hist_draw_bar (cr, geom, h->gsl_hist, i);
 144     }
 145
 146   histogram_write_legend (cr, geom, h->n, h->mean, h->stddev);
 147
 148   if (h->show_normal
 149       && h->n != SYSMIS && h->mean != SYSMIS && h->stddev != SYSMIS)
 150     {
 151       /* Draw the normal curve */
 152       double x_min, x_max;
 153       double ordinate_scale;
 154       double binwidth;
 155       double x;
 156
 157       gsl_histogram_get_range (h->gsl_hist, 0, &x_min, &x_max);
 158       binwidth = x_max - x_min;
 159
 160       /* The integral over the histogram is binwidth * sum(bin_i), while the integral over the pdf is 1 */
 161       /* Therefore the pdf has to be scaled accordingly such that the integrals are equal               */
 162       ordinate_scale = binwidth * gsl_histogram_sum(h->gsl_hist);
 163
 164       /* Clip normal curve to the rectangle formed by the axes. */
 165       cairo_save (cr);
 166       cairo_rectangle (cr, geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min, geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min,
 167                        geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_max - geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min,
 168                        geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_max - geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min);
 169       cairo_clip (cr);
 170
 171       cairo_move_to (cr, geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min, geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min);
 172       for (x = geom->axis[SCALE_ABSCISSA].min;
 173            x <= geom->axis[SCALE_ABSCISSA].max;
 174            x += (geom->axis[SCALE_ABSCISSA].max - geom->axis[SCALE_ABSCISSA].min) / 100.0)
 175         {
 176           const double y = gsl_ran_gaussian_pdf (x - h->mean, h->stddev) * ordinate_scale;
 177           /* Transform to drawing coordinates */
 178           const double x_pos = (x - geom->axis[SCALE_ABSCISSA].min) * geom->axis[SCALE_ABSCISSA].scale + geom->axis[SCALE_ABSCISSA].data_min;
 179           const double y_pos = (y - geom->axis[SCALE_ORDINATE].min) * geom->axis[SCALE_ORDINATE].scale + geom->axis[SCALE_ORDINATE].data_min;
 180           cairo_line_to (cr, x_pos, y_pos);
 181         }
 182       cairo_stroke (cr);
 183
 184       cairo_restore (cr);
 185     }
 186 }