Wrapper for Clustal Omega.
[jabaws.git] / binaries / src / clustalo / src / squid / sre_random.c
diff --git a/binaries/src/clustalo/src/squid/sre_random.c b/binaries/src/clustalo/src/squid/sre_random.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..aff53db
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,313 @@
+/* sre_random.c
+ * 
+ * Portable random number generator, and sampling routines.
+ *
+ * SRE, Tue Oct  1 15:24:11 2002 [St. Louis]
+ * CVS $Id: sre_random.c,v 1.1 2002/10/09 14:26:09 eddy Exp)
+ */
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <math.h>
+#include "sre_random.h"
+
+static int sre_randseed = 42;  /* default seed for sre_random()   */
+
+/* Function: sre_random()
+ * 
+ * Purpose:  Return a uniform deviate x, 0.0 <= x < 1.0.
+ * 
+ *           sre_randseed is a static variable, set
+ *           by sre_srandom(). When it is non-zero, 
+ *           we re-seed.
+ *           
+ *           Implements L'Ecuyer's algorithm for combining output
+ *           of two linear congruential generators, plus a Bays-Durham
+ *           shuffle. This is essentially ran2() from Numerical Recipes,
+ *           sans their nonhelpful Rand/McNally-esque code obfuscation.
+ *           
+ *           Overflow errors are avoided by Schrage's algorithm:
+ *               az % m = a(z%q) - r(z/q) (+m if <0)
+ *           where q=m/a, r=m%a
+ *
+ *           Requires that long int's have at least 32 bits.
+ *           This function uses statics and is NOT THREADSAFE.
+ *           
+ * Reference: Press et al. Numerical Recipes in C, 1992. 
+ *
+ * Reliable and portable, but slow. Benchmarks on wrasse,
+ * using Linux gcc and Linux glibc rand() (see randspeed, in Testsuite):
+ *     sre_random():    0.5 usec/call
+ *     rand():          0.2 usec/call
+ */
+double
+sre_random(void)
+{
+  static long  rnd1;           /* random number from LCG1 */
+  static long  rnd2;            /* random number from LCG2 */
+  static long  rnd;             /* random number we return */
+  static long  tbl[64];                /* table for Bays/Durham shuffle */
+  long x,y;
+  int i;
+
+  /* Magic numbers a1,m1, a2,m2 from L'Ecuyer, for 2 LCGs.
+   * q,r derive from them (q=m/a, r=m%a) and are needed for Schrage's algorithm.
+   */
+  long a1 = 40014;             
+  long m1 = 2147483563;                
+  long q1 = 53668;
+  long r1 = 12211;
+
+  long a2 = 40692;
+  long m2 = 2147483399;
+  long q2 = 52774;
+  long r2 = 3791;
+
+  if (sre_randseed > 0) 
+    {
+      rnd1 = sre_randseed;
+      rnd2 = sre_randseed;
+                               /* Fill the table for Bays/Durham */
+      for (i = 0; i < 64; i++) {
+       x    = a1*(rnd1%q1);   /* LCG1 in action... */
+       y    = r1*(rnd1/q1);
+       rnd1 = x-y;
+       if (rnd1 < 0) rnd1 += m1;
+
+       x    = a2*(rnd2%q2);   /* LCG2 in action... */
+       y    = r2*(rnd2/q2);
+       rnd2 = x-y;
+       if (rnd2 < 0) rnd2 += m2;
+
+       tbl[i] = rnd1-rnd2;
+       if (tbl[i] < 0) tbl[i] += m1;
+      }
+      sre_randseed = 0;                /* drop the flag. */
+    }/* end of initialization*/
+
+
+  x    = a1*(rnd1%q1);   /* LCG1 in action... */
+  y    = r1*(rnd1/q1);
+  rnd1 = x-y;
+  if (rnd1 < 0) rnd1 += m1;
+
+  x    = a2*(rnd2%q2);   /* LCG2 in action... */
+  y    = r2*(rnd2/q2);
+  rnd2 = x-y;
+  if (rnd2 < 0) rnd2 += m2;
+
+                       /* Choose our random number from the table... */
+  i   = (int) (((double) rnd / (double) m1) * 64.);
+  rnd = tbl[i];
+                       /* and replace with a new number by L'Ecuyer. */
+  tbl[i] = rnd1-rnd2;
+  if (tbl[i] < 0) tbl[i] += m1;
+
+  return ((double) rnd / (double) m1);  
+}
+
+/* Function: sre_srandom()
+ * 
+ * Purpose:  Initialize with a random seed. Seed must be
+ *           >= 0 to work; we silently enforce this.
+ */
+void
+sre_srandom(int seed)
+{
+  if (seed < 0)  seed = -1 * seed;
+  if (seed == 0) seed = 42;
+  sre_randseed = seed;
+}
+
+/* Function: sre_random_positive()
+ * Date:     SRE, Wed Apr 17 13:34:32 2002 [St. Louis]
+ *
+ * Purpose:  Assure 0 < x < 1 (positive uniform deviate)
+ */
+double
+sre_random_positive(void)
+{
+  double x;
+  do { x = sre_random(); } while (x == 0.0);
+  return x;
+}
+
+/* Function: ExponentialRandom()
+ * Date:     SRE, Mon Sep  6 21:24:29 1999 [St. Louis]
+ *
+ * Purpose:  Pick an exponentially distributed random variable
+ *           0 > x >= infinity
+ *           
+ * Args:     (void)
+ *
+ * Returns:  x
+ */
+double
+ExponentialRandom(void)
+{
+  double x;
+
+  do x = sre_random(); while (x == 0.0);
+  return -log(x);
+}    
+
+/* Function: Gaussrandom()
+ * 
+ * Pick a Gaussian-distributed random variable
+ * with some mean and standard deviation, and
+ * return it.
+ * 
+ * Based on RANLIB.c public domain implementation.
+ * Thanks to the authors, Barry W. Brown and James Lovato,
+ * University of Texas, M.D. Anderson Cancer Center, Houston TX.
+ * Their implementation is from Ahrens and Dieter, "Extensions 
+ * of Forsythe's method for random sampling from the normal
+ * distribution", Math. Comput. 27:927-937 (1973).
+ *
+ * Impenetrability of the code is to be blamed on its FORTRAN/f2c lineage.
+ * 
+ */
+double
+Gaussrandom(double mean, double stddev)
+{
+  static double a[32] = {
+    0.0,3.917609E-2,7.841241E-2,0.11777,0.1573107,0.1970991,0.2372021,0.2776904,    0.3186394,0.36013,0.4022501,0.4450965,0.4887764,0.5334097,0.5791322,
+    0.626099,0.6744898,0.7245144,0.7764218,0.8305109,0.8871466,0.9467818,
+    1.00999,1.077516,1.150349,1.229859,1.318011,1.417797,1.534121,1.67594,
+    1.862732,2.153875
+  };
+  static double d[31] = {
+    0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.2636843,0.2425085,0.2255674,0.2116342,0.1999243,
+    0.1899108,0.1812252,0.1736014,0.1668419,0.1607967,0.1553497,0.1504094,
+    0.1459026,0.14177,0.1379632,0.1344418,0.1311722,0.128126,0.1252791,
+    0.1226109,0.1201036,0.1177417,0.1155119,0.1134023,0.1114027,0.1095039
+  };
+  static double t[31] = {
+    7.673828E-4,2.30687E-3,3.860618E-3,5.438454E-3,7.0507E-3,8.708396E-3,
+    1.042357E-2,1.220953E-2,1.408125E-2,1.605579E-2,1.81529E-2,2.039573E-2,
+    2.281177E-2,2.543407E-2,2.830296E-2,3.146822E-2,3.499233E-2,3.895483E-2,
+    4.345878E-2,4.864035E-2,5.468334E-2,6.184222E-2,7.047983E-2,8.113195E-2,
+    9.462444E-2,0.1123001,0.136498,0.1716886,0.2276241,0.330498,0.5847031
+  };
+  static double h[31] = {
+    3.920617E-2,3.932705E-2,3.951E-2,3.975703E-2,4.007093E-2,4.045533E-2,
+    4.091481E-2,4.145507E-2,4.208311E-2,4.280748E-2,4.363863E-2,4.458932E-2,
+    4.567523E-2,4.691571E-2,4.833487E-2,4.996298E-2,5.183859E-2,5.401138E-2,
+    5.654656E-2,5.95313E-2,6.308489E-2,6.737503E-2,7.264544E-2,7.926471E-2,
+    8.781922E-2,9.930398E-2,0.11556,0.1404344,0.1836142,0.2790016,0.7010474
+  };
+  static long i;
+  static double snorm,u,s,ustar,aa,w,y,tt;
+
+  u = sre_random();
+  s = 0.0;
+  if(u > 0.5) s = 1.0;
+  u += (u-s);
+  u = 32.0*u;
+  i = (long) (u);
+  if(i == 32) i = 31;
+  if(i == 0) goto S100;
+  /*
+   * START CENTER
+   */
+  ustar = u-(double)i;
+  aa = *(a+i-1);
+S40:
+  if(ustar <= *(t+i-1)) goto S60;
+  w = (ustar-*(t+i-1))**(h+i-1);
+S50:
+  /*
+   * EXIT   (BOTH CASES)
+   */
+  y = aa+w;
+  snorm = y;
+  if(s == 1.0) snorm = -y;
+  return (stddev*snorm + mean);
+S60:
+  /*
+   * CENTER CONTINUED
+   */
+  u = sre_random();
+  w = u*(*(a+i)-aa);
+  tt = (0.5*w+aa)*w;
+  goto S80;
+S70:
+  tt = u;
+  ustar = sre_random();
+S80:
+  if(ustar > tt) goto S50;
+  u = sre_random();
+  if(ustar >= u) goto S70;
+  ustar = sre_random();
+  goto S40;
+S100:
+  /*
+   * START TAIL
+   */
+  i = 6;
+  aa = *(a+31);
+  goto S120;
+S110:
+  aa += *(d+i-1);
+  i += 1;
+S120:
+  u += u;
+  if(u < 1.0) goto S110;
+  u -= 1.0;
+S140:
+  w = u**(d+i-1);
+  tt = (0.5*w+aa)*w;
+  goto S160;
+S150:
+  tt = u;
+S160:
+  ustar = sre_random();
+  if(ustar > tt) goto S50;
+  u = sre_random();
+  if(ustar >= u) goto S150;
+  u = sre_random();
+  goto S140;
+}
+
+  
+/* Functions: DChoose(), FChoose()
+ *
+ * Purpose:   Make a random choice from a normalized distribution.
+ *            DChoose() is for double-precision vectors;
+ *            FChoose() is for single-precision float vectors.
+ *            Returns the number of the choice.
+ */
+int
+DChoose(double *p, int N)
+{
+  double roll;                  /* random fraction */
+  double sum;                   /* integrated prob */
+  int    i;                     /* counter over the probs */
+
+  roll    = sre_random();
+  sum     = 0.0;
+  for (i = 0; i < N; i++)
+    {
+      sum += p[i];
+      if (roll < sum) return i;
+    }
+  return (int) (sre_random() * N);         /* bulletproof */
+}
+int
+FChoose(float *p, int N)
+{
+  float roll;                   /* random fraction */
+  float sum;                   /* integrated prob */
+  int   i;                      /* counter over the probs */
+
+  roll    = sre_random();
+  sum     = 0.0;
+  for (i = 0; i < N; i++)
+    {
+      sum += p[i];
+      if (roll < sum) return i;
+    }
+  return (int) (sre_random() * N);           /* bulletproof */
+}
+
+