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| #include "calc.hpp"
#include <algorithm> // for std::count
#include <cmath> // for std::sqrt
#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <vector>
Calc::Calc(std::vector<std::vector<double>>& data) {
try {
cnt = data.size();
for (auto d : data) {
data_x.push_back(d[0]);
data_y.push_back(d[1]);
}
} catch (...) {
throw;
}
}
/**
* @brief ケンドール順位相関係数の計算
*
* @return RCC(double)
*/
double Calc::kendall() {
std::vector<double> rank_x; // ランク(X)
std::vector<double> rank_y; // ランク(Y)
int p = 0; // P
int q = 0; // Q
std::unordered_map<double, unsigned int> tai_x; // 同順位の数(X)
std::unordered_map<double, unsigned int> tai_y; // 同順位の数(Y)
double t_x; // Tx の sum 部分
double t_y; // Ty の sum 部分
double nn; // (n * n - n) / 2.0
double rcc = 0.0; // 順位相関係数
try {
// ランク付け
if (!rank_dbl(data_x, rank_x)) {
std::cout << "[ERROR] Failed to rank!" << std::endl;
return rcc;
}
if (!rank_dbl(data_y, rank_y)) {
std::cout << "[ERROR] Failed to rank!" << std::endl;
return rcc;
}
// P, Q 計算
if (!calc_pq(rank_x, rank_y, p, q)) {
std::cout << "[ERROR] Failed to calculate P, Q!" << std::endl;
return rcc;
}
// 同順位の数（2個以上のみ）
if (!count_tai(rank_x, tai_x)) {
std::cout << "[ERROR] Failed to count tais!" << std::endl;
return rcc;
}
if (!count_tai(rank_y, tai_y)) {
std::cout << "[ERROR] Failed to count tais!" << std::endl;
return rcc;
}
// Tx, Ty の sum 部分
t_x = sum_t(tai_x);
t_y = sum_t(tai_y);
// 順位相関係数
nn = (cnt * cnt - cnt) / 2.0;
rcc = (p - q) / (std::sqrt(nn - t_x) * std::sqrt(nn - t_y));
} catch (...) {
throw;
}
return rcc; // 計算成功
}
/**
* @brief ランク付け
*
* @param[ref] 元配列 ns (dbl)
* @param[ref] ランク配列 rs (int)
* @return 真偽(bool)
* @retval true 成功
* @retval false 失敗
*/
bool Calc::rank_dbl(std::vector<double>& ns, std::vector<double>& rs) {
unsigned int i;
unsigned int j;
unsigned int c;
try {
for (i = 0; i < cnt; i++) {
c = 0;
for (j = 0; j < cnt; j++)
if (ns[i] < ns[j]) c++;
rs.push_back(c + 1);
}
} catch (...) {
return false;
}
return true;
}
/**
* @brief P（x_s と x_t, y_s と y_t の大小関係が一致する組の数）
* （x_s = x_t or y_s = y_t は除く）
*
* @param[ref] ランク配列 rank_x (dbl)
* @param[ref] ランク配列 rank_y (dbl)
* @param[ref] P (int)
* @param[ref] Q (int)
* @return 真偽(bool)
* @retval true 成功
* @retval false 失敗
*/
bool Calc::calc_pq(
std::vector<double>& rank_x, std::vector<double>& rank_y, int& p, int& q) {
unsigned int i;
unsigned int j;
double w;
try {
for (i = 0; i < cnt - 1; i++) {
for (j = i + 1; j < cnt; j++) {
w = (rank_x[i] - rank_x[j]) * (rank_y[i] - rank_y[j]);
if (w > 0) p++;
if (w < 0) q++;
}
}
} catch (...) {
return false;
}
return true;
}
/**
* @brief 同順位の数
* （数が 2 未満は除去）
*
* @param[ref] ランク配列 rank (double)
* @param[ref] 同順位の数の連想配列 tai (<double, unsigned int>)
* @return 真偽(bool)
* @retval true 成功
* @retval false 失敗
*/
bool Calc::count_tai(
std::vector<double>& rank, std::unordered_map<double, unsigned int>& tai) {
unsigned int i;
try {
for (i = 0; i < cnt; i++) {
if (tai.find(rank[i]) == tai.end()) {
tai[rank[i]] = 1;
continue;
}
tai[rank[i]]++;
}
// 個数が 2 未満のものは削除
for (auto it = tai.begin(); it != tai.end();) {
if (it->second < 2) {
it = tai.erase(it);
} else {
++it;
}
}
} catch (...) {
return false;
}
return true;
}
/**
* @brief Tx, Ty の sum 部分
*
* @param[in] 同順位の数の連想配列 tai (<double, unsigned int>)
* @return Tx, Ty の sum
*/
double Calc::sum_t(std::unordered_map<double, unsigned int> tai) {
double s = 0.0;
try {
for (const auto [k, v] : tai) {
s += (v * v * v - v) / 2.0;
}
} catch (...) {
return s;
}
return s;
}
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