binaries/src/disembl/Tisean_3.0.1/source_c/extrema.c

   1 /*
   2  *   This file is part of TISEAN
   3  *
   4  *   Copyright (c) 1998-2007 Rainer Hegger, Holger Kantz, Thomas Schreiber
   5  *
   6  *   TISEAN is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  *   (at your option) any later version.
  10  *
  11  *   TISEAN is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  *   GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  *   along with TISEAN; if not, write to the Free Software
  18  *   Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  19  */
  20 /*Author: Rainer Hegger Last modified: Dec 17, 1999 */
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include <math.h>
  25 #include <limits.h>
  26 #include "routines/tsa.h"
  27
  28 #define WID_STR "Determines the maxima (minima) of a possibly multivariate\
  29  time series"
  30
  31
  32 unsigned long length=ULONG_MAX,exclude=0;
  33 char *column=NULL;
  34 unsigned int verbosity=0xff;
  35 unsigned int dim=1;
  36 unsigned int which=1;
  37 double mintime=0.0;
  38 char dimset=0;
  39 char maxima=1;
  40 char stdo=1;
  41 char *outfile=NULL;
  42 char *infile=NULL;
  43
  44 void show_options(char *progname)
  45 {
  46   what_i_do(progname,WID_STR);
  47   fprintf(stderr,"Usage: %s [options]\n",progname);
  48   fprintf(stderr,"Options:\n");
  49   fprintf(stderr,"Everything not being a valid option will be interpreted"
  50           " as a possible"
  51           " datafile.\nIf no datafile is given stdin is read. Just - also"
  52           " means stdin\n");
  53   fprintf(stderr,"\t-l # of points to use [Default: whole file]\n");
  54   fprintf(stderr,"\t-x # of lines to be ignored [Default: 0]\n");
  55   fprintf(stderr,"\t-m dimension (# of components) [Default: 1]\n");
  56   fprintf(stderr,"\t-c columns to read [Default: 1,...,# of components]\n");
  57   fprintf(stderr,"\t-w which component to maxi(mini)mize [Default: 1]\n");
  58   fprintf(stderr,"\t-z determine minima instead of maxima [Default: maxima]\n");
  59   fprintf(stderr,"\t-t minimal required time between two extrema "
  60           "[Default: 0.0]\n");
  61   fprintf(stderr,"\t-o output file name [Default: 'datafile'.ext,"
  62           " without -o: stdout]\n");
  63   fprintf(stderr,"\t-V verbosity level [Default: 1]\n\t\t"
  64           "0='only panic messages'\n\t\t"
  65           "1='+ input/output messages'\n");
  66   fprintf(stderr,"\t-h show these options\n");
  67   exit(0);
  68 }
  69
  70 void scan_options(int n,char **in)
  71 {
  72   char *out;
  73
  74   if ((out=check_option(in,n,'l','u')) != NULL)
  75     sscanf(out,"%lu",&length);
  76   if ((out=check_option(in,n,'x','u')) != NULL)
  77     sscanf(out,"%lu",&exclude);
  78   if ((out=check_option(in,n,'m','u')) != NULL) {
  79     sscanf(out,"%u",&dim);
  80     dimset=1;
  81   }
  82   if ((out=check_option(in,n,'c','s')) != NULL)
  83     column=out;
  84   if ((out=check_option(in,n,'w','u')) != NULL)
  85     sscanf(out,"%u",&which);
  86   if ((out=check_option(in,n,'z','n')) != NULL)
  87     maxima=0;
  88   if ((out=check_option(in,n,'t','f')) != NULL)
  89     sscanf(out,"%lf",&mintime);
  90   if ((out=check_option(in,n,'V','u')) != NULL)
  91     sscanf(out,"%u",&verbosity);
  92   if ((out=check_option(in,n,'o','o')) != NULL) {
  93     stdo=0;
  94     if (strlen(out) > 0)
  95       outfile=out;
  96   }
  97 }
  98
  99 int main(int argc,char **argv)
 100 {
 101   char stdi=0;
 102   unsigned long i,j;
 103   double **series;
 104   double x[3],a,b,c,lasttime,nexttime,time;
 105   FILE *fout=NULL;
 106
 107   if (scan_help(argc,argv))
 108     show_options(argv[0]);
 109
 110   scan_options(argc,argv);
 111 #ifndef OMIT_WHAT_I_DO
 112   if (verbosity&VER_INPUT)
 113     what_i_do(argv[0],WID_STR);
 114 #endif
 115
 116   which--;
 117   if (which > (dim-1)) {
 118     fprintf(stderr,"The component to maxi(mini)mize has to be smaller or equal"
 119             "to the number\nof components! Exiting\n");
 120     exit(EXTREMA_STRANGE_COMPONENT);
 121   }
 122   infile=search_datafile(argc,argv,NULL,verbosity);
 123   if (infile == NULL)
 124     stdi=1;
 125
 126   if (outfile == NULL) {
 127     if (!stdi) {
 128       check_alloc(outfile=(char*)calloc(strlen(infile)+5,(size_t)1));
 129       sprintf(outfile,"%s.ext",infile);
 130     }
 131     else {
 132       check_alloc(outfile=(char*)calloc((size_t)10,(size_t)1));
 133       sprintf(outfile,"stdin.ext");
 134     }
 135   }
 136
 137   if (column == NULL)
 138     series=(double**)get_multi_series(infile,&length,exclude,&dim,"",dimset,
 139                                       verbosity);
 140   else
 141     series=(double**)get_multi_series(infile,&length,exclude,&dim,column,
 142                                       dimset,verbosity);
 143
 144   if (!stdo) {
 145     test_outfile(outfile);
 146     fout=fopen(outfile,"w");
 147     if (verbosity&VER_INPUT)
 148       fprintf(stderr,"Opened %s for writing\n",outfile);
 149   }
 150   else {
 151     if (verbosity&VER_INPUT)
 152       fprintf(stderr,"Writing to stdout\n");
 153   }
 154
 155   lasttime=0.0;
 156   x[0]=series[which][0];
 157   x[1]=series[which][1];
 158   for (i=2;i<length;i++) {
 159     x[2]=series[which][i];
 160     if (maxima) {
 161       if ((x[1] >= x[0]) && (x[1] > x[2])) {
 162         a=x[1];
 163         b=(x[2]-x[0])/2.0;
 164         c=(x[2]-2.0*x[1]+x[0])/2.0;
 165         time= -b/2.0/c;
 166         nexttime=(double)i-1.0+time;
 167         if ((nexttime-lasttime) >= mintime) {
 168           for (j=0;j<dim;j++) {
 169             a=series[j][i-1];
 170             b=(series[j][i]-series[j][i-2])/2.0;
 171             c=(series[j][i]-2.0*series[j][i-1]+series[j][i-2])/2.0;
 172             if (!stdo)
 173               fprintf(fout,"%e ",a+b*time+c*sqr(time));
 174             else
 175               fprintf(stdout,"%e ",a+b*time+c*sqr(time));
 176           }
 177           if (!stdo)
 178             fprintf(fout,"%e\n",nexttime-lasttime);
 179           else
 180             fprintf(stdout,"%e\n",nexttime-lasttime);
 181           lasttime=nexttime;
 182         }
 183       }
 184     }
 185     else {
 186       if ((x[1] <= x[0]) && (x[1] < x[2])) {
 187         a=x[1];
 188         b=(x[2]-x[0])/2.0;
 189         c=(x[2]-2.0*x[1]+x[0])/2.0;
 190         time= -b/2.0/c;
 191         nexttime=(double)i-1.0+time;
 192         if ((nexttime-lasttime) >= mintime) {
 193           for (j=0;j<dim;j++) {
 194             a=series[j][i-1];
 195             b=(series[j][i]-series[j][i-2])/2.0;
 196             c=(series[j][i]-2.0*series[j][i-1]+series[j][i-2])/2.0;
 197             if (!stdo)
 198               fprintf(fout,"%e ",a+b*time+c*sqr(time));
 199             else
 200               fprintf(stdout,"%e ",a+b*time+c*sqr(time));
 201           }
 202           if (!stdo)
 203             fprintf(fout,"%e\n",nexttime-lasttime);
 204           else
 205             fprintf(stdout,"%e\n",nexttime-lasttime);
 206           lasttime=nexttime;
 207         }
 208       }
 209     }
 210     x[0]=x[1];
 211     x[1]=x[2];
 212   }
 213   if (!stdo)
 214     fclose(fout);
 215
 216   if (infile != NULL)
 217     free(infile);
 218   if (outfile != NULL)
 219     free(outfile);
 220   for (i=0;i<dim;i++)
 221     free(series[i]);
 222   free(series);
 223
 224   return 0;
 225 }