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- 0.1.5 support > 256 buckets; robustness; check allocated data
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commit
0a93ce6c27
@ -10,13 +10,14 @@
|
||||
|
||||
// double b[] = { 0, 100, 200, 300, 325, 350, 375, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 };
|
||||
|
||||
// boundaries array does not need to be equally distributed.
|
||||
double b[] = {
|
||||
0, 100, 200, 300, 325, 350, 375 };
|
||||
|
||||
Histogram hist(7, b);
|
||||
|
||||
unsigned long lastTime = 0;
|
||||
const unsigned long threshold = 50; // milliseconds, for updating display
|
||||
uint32_t lastTime = 0;
|
||||
const uint32_t threshold = 25; // milliseconds, for updating display
|
||||
|
||||
void setup()
|
||||
{
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||||
@ -59,7 +60,7 @@ void loop()
|
||||
hist.add(x);
|
||||
|
||||
// update output
|
||||
unsigned long now = millis();
|
||||
uint32_t now = millis();
|
||||
if (now - lastTime > threshold)
|
||||
{
|
||||
lastTime = now;
|
||||
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@ -0,0 +1,61 @@
|
||||
//
|
||||
// FILE: hist_test_graph.ino
|
||||
// AUTHOR: Rob Tillaart
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||||
// DATE: 2017-07-16
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//
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||||
// PUPROSE: test histogram frequency
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//
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||||
#include "histogram.h"
|
||||
|
||||
// boundaries array does not need to be equally distributed.
|
||||
double bounds[] = { 0, 100, 200, 300, 325, 350, 375, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 };
|
||||
|
||||
Histogram hist(14, bounds);
|
||||
|
||||
uint32_t lastTime = 0;
|
||||
const uint32_t threshold = 1000; // milliseconds, for updating display
|
||||
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||||
void setup()
|
||||
{
|
||||
Serial.begin(115200);
|
||||
Serial.print(__FILE__);
|
||||
Serial.print("\nHistogram version: ");
|
||||
Serial.println(HISTOGRAM_LIB_VERSION);
|
||||
|
||||
Serial.print("# buckets: ");
|
||||
Serial.println(hist.size());
|
||||
Serial.println();
|
||||
}
|
||||
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||||
void loop()
|
||||
{
|
||||
// "generator" for histogram data
|
||||
int x = analogRead(A0);
|
||||
hist.add(x);
|
||||
|
||||
// update output
|
||||
uint32_t now = millis();
|
||||
if (now - lastTime > threshold)
|
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{
|
||||
lastTime = now;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < hist.size(); i++)
|
||||
{
|
||||
Serial.print(i);
|
||||
Serial.print("\t");
|
||||
Serial.print(hist.frequency(i), 2);
|
||||
Serial.print("\t");
|
||||
|
||||
int n = hist.frequency(i) * 50; // 0..50
|
||||
for (int p = 0; p < n; p++);
|
||||
{
|
||||
Serial.print(']')
|
||||
}
|
||||
Serial.println();
|
||||
}
|
||||
if (hist.count() > 1000000UL) hist.clear();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
@ -2,7 +2,7 @@
|
||||
//
|
||||
// FILE: Histogram.h
|
||||
// AUTHOR: Rob Tillaart
|
||||
// VERSION: 0.1.04
|
||||
// VERSION: 0.1.5
|
||||
// PURPOSE: Histogram library for Arduino
|
||||
// DATE: 2012-11-10
|
||||
//
|
||||
@ -12,85 +12,80 @@
|
||||
// 0.1.0 - 2012-11-10 initial version
|
||||
// 0.1.1 - 2012-11-10 added PMF() and CDF()
|
||||
// 0.1.2 - 2012-12-23 changed float to double; some comments
|
||||
// 0.1.03 - 2013-09-29 testing a lot & refactoring
|
||||
// 0.1.04 - 2015-03-06 stricter interface
|
||||
// 0.1.3 - 2013-09-29 testing a lot & refactoring
|
||||
// 0.1.4 - 2015-03-06 stricter interface
|
||||
// 0.1.5 - 2015-07-12 refactor, support for > 256 buckets; prevent alloc errors
|
||||
//
|
||||
// Released to the public domain
|
||||
//
|
||||
|
||||
#include "histogram.h"
|
||||
|
||||
Histogram::Histogram(const uint8_t len, double *bounds)
|
||||
Histogram::Histogram(const int16_t len, double *bounds)
|
||||
{
|
||||
_bounds = bounds;
|
||||
_len = len + 1;
|
||||
_data = (long*) malloc((_len) * sizeof(long));
|
||||
clear();
|
||||
_bounds = bounds;
|
||||
_len = len + 1;
|
||||
_data = (int32_t *) malloc((_len) * sizeof(int32_t));
|
||||
if (_data) clear();
|
||||
else _len = 0;
|
||||
_cnt = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Histogram::~Histogram()
|
||||
{
|
||||
free(_data); // free may still have a bug :(
|
||||
if (_data) free(_data);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// resets all counters
|
||||
void Histogram::clear()
|
||||
{
|
||||
for (uint8_t i = 0; i < _len; i++)
|
||||
{
|
||||
_data[i] = 0;
|
||||
}
|
||||
_cnt = 0;
|
||||
for (int16_t i = 0; i < _len; i++) _data[i] = 0;
|
||||
_cnt = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// adds a new value to the histogram - increasing
|
||||
void Histogram::add(const double f)
|
||||
{
|
||||
if (_len > 0)
|
||||
{
|
||||
_data[find(f)]++;
|
||||
_cnt++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// adds a new value to the histogram - decreasing
|
||||
void Histogram::sub(const double f)
|
||||
{
|
||||
if (_len > 0)
|
||||
{
|
||||
_data[find(f)]--;
|
||||
_cnt++;;
|
||||
}
|
||||
_cnt++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// returns the number of buckets
|
||||
uint8_t Histogram::size()
|
||||
{
|
||||
return _len;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// returns the number of values added
|
||||
unsigned long Histogram::count()
|
||||
{
|
||||
return _cnt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// returns the count of a bucket
|
||||
long Histogram::bucket(const uint8_t idx)
|
||||
int32_t Histogram::bucket(const int16_t idx)
|
||||
{
|
||||
if (idx > _len) return 0;
|
||||
return _data[idx];
|
||||
if (idx > _len) return 0;
|
||||
return _data[idx];
|
||||
}
|
||||
|
||||
// returns the relative frequency of a bucket
|
||||
double Histogram::frequency(const uint8_t idx)
|
||||
double Histogram::frequency(const int16_t idx)
|
||||
{
|
||||
if (_cnt == 0) return NAN;
|
||||
if (idx > _len) return 0; // diff with PMF
|
||||
return (1.0 * _data[idx]) / _cnt;
|
||||
if (_cnt == 0 || _len == 0) return NAN;
|
||||
if (idx > _len) return 0; // diff with PMF
|
||||
return (1.0 * _data[idx]) / _cnt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// EXPERIMENTAL
|
||||
// returns the probability of the bucket of a value
|
||||
double Histogram::PMF(const double val)
|
||||
{
|
||||
if (_cnt == 0) return NAN;
|
||||
uint8_t idx = find(val);
|
||||
return (1.0 *_data[idx]) / _cnt;
|
||||
if (_cnt == 0 || _len == 0) return NAN;
|
||||
int16_t idx = find(val);
|
||||
return (1.0 * _data[idx]) / _cnt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// EXPERIMENTAL
|
||||
@ -98,14 +93,14 @@ double Histogram::PMF(const double val)
|
||||
// values <= value
|
||||
double Histogram::CDF(const double val)
|
||||
{
|
||||
if (_cnt == 0) return NAN;
|
||||
uint8_t idx = find(val);
|
||||
long sum = 0;
|
||||
for (uint8_t i=0; i<= idx; i++)
|
||||
{
|
||||
sum += _data[i];
|
||||
}
|
||||
return (1.0 * sum) / _cnt;
|
||||
if (_cnt == 0 || _len == 0) return NAN;
|
||||
int16_t idx = find(val);
|
||||
int32_t sum = 0;
|
||||
for (int16_t i = 0; i <= idx; i++)
|
||||
{
|
||||
sum += _data[i];
|
||||
}
|
||||
return (1.0 * sum) / _cnt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// EXPERIMENTAL
|
||||
@ -113,32 +108,34 @@ double Histogram::CDF(const double val)
|
||||
// which the CDF is at least prob.
|
||||
double Histogram::VAL(const double prob)
|
||||
{
|
||||
if (_cnt == 0) return NAN;
|
||||
double p = prob;
|
||||
if (p < 0.0) p = 0.0;
|
||||
if (p > 1.0) p = 1.0;
|
||||
if (_cnt == 0 || _len == 0) return NAN;
|
||||
double p = prob;
|
||||
if (p < 0.0) p = 0.0;
|
||||
if (p > 1.0) p = 1.0;
|
||||
|
||||
double value = p * _cnt;
|
||||
long sum = 0;
|
||||
for (uint8_t i = 0; i < _len; i++)
|
||||
{
|
||||
sum += _data[i];
|
||||
if (sum >= value && (i <(_len-1)) ) return _bounds[i];
|
||||
}
|
||||
return INFINITY;
|
||||
double probability = p * _cnt;
|
||||
int32_t sum = 0;
|
||||
for (int16_t i = 0; i < _len; i++)
|
||||
{
|
||||
sum += _data[i];
|
||||
if (sum >= probability && (i <(_len-1)) ) return _bounds[i];
|
||||
}
|
||||
return INFINITY;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// returns the bucket number for value val
|
||||
uint8_t Histogram::find(const double val)
|
||||
int16_t Histogram::find(const double val)
|
||||
{
|
||||
for (uint8_t i = 0; i< (_len-1); i++)
|
||||
{
|
||||
if (_bounds[i] >= val) return i;
|
||||
}
|
||||
return _len-1;
|
||||
// uint8_t i = 0;
|
||||
// while ((i < (_len-1)) && (_bounds[i] < val)) i++;
|
||||
// return i;
|
||||
if (_len <= 0) return -1;
|
||||
|
||||
for (int16_t i = 0; i < (_len-1); i++)
|
||||
{
|
||||
if (_bounds[i] >= val) return i;
|
||||
}
|
||||
return _len-1; // len?
|
||||
// int16_t i = 0;
|
||||
// while ((i < (_len-1)) && (_bounds[i] < val)) i++;
|
||||
// return i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// END OF FILE
|
@ -3,7 +3,7 @@
|
||||
//
|
||||
// FILE: Histogram.h
|
||||
// AUTHOR: Rob Tillaart
|
||||
// VERSION: 0.1.03
|
||||
// VERSION: 0.1.5
|
||||
// PURPOSE: Histogram library for Arduino
|
||||
// DATE: 2012-11-10
|
||||
//
|
||||
@ -20,34 +20,36 @@
|
||||
#include "WProgram.h"
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#define HISTOGRAM_LIB_VERSION "0.1.04"
|
||||
#define HISTOGRAM_LIB_VERSION "0.1.5"
|
||||
|
||||
class Histogram
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
Histogram(const uint8_t len, double *bounds);
|
||||
Histogram(const int16_t len, double *bounds);
|
||||
~Histogram();
|
||||
|
||||
void clear();
|
||||
void add(const double val);
|
||||
void sub(const double val);
|
||||
void clear();
|
||||
void add(const double val);
|
||||
void sub(const double val);
|
||||
|
||||
uint8_t size();
|
||||
unsigned long count();
|
||||
long bucket(const uint8_t idx);
|
||||
// number of buckets
|
||||
inline int16_t size() { return _len; };
|
||||
// number of values added to all buckets
|
||||
inline uint32_t count() { return _cnt; };
|
||||
// number of values added to single bucket
|
||||
int32_t bucket(const int16_t idx);
|
||||
|
||||
double frequency(const uint8_t idx);
|
||||
double PMF(const double val);
|
||||
double CDF(const double val);
|
||||
double VAL(const double prob);
|
||||
uint8_t find(const double f);
|
||||
// void strategy();
|
||||
double frequency(const int16_t idx);
|
||||
double PMF(const double val);
|
||||
double CDF(const double val);
|
||||
double VAL(const double prob);
|
||||
int16_t find(const double f);
|
||||
|
||||
protected:
|
||||
double * _bounds;
|
||||
long * _data;
|
||||
uint8_t _len;
|
||||
unsigned long _cnt;
|
||||
double * _bounds;
|
||||
int32_t * _data;
|
||||
int16_t _len;
|
||||
uint32_t _cnt;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
|
@ -1,5 +1,5 @@
|
||||
name=Histogram
|
||||
version=0.1.3
|
||||
version=0.1.5
|
||||
author=Rob Tillaart <rob.tillaart@gmail.com>
|
||||
maintainer=Rob Tillaart <rob.tillaart@gmail.com>
|
||||
sentence=Library for creating histogram math.
|
||||
|
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