root/applications/robust/robustlib.h @ 1299

Revision 1299, 49.5 kB (checked in by sindj, 14 years ago)

Skoro dodelano slucovani polyhedronu v pripade odstraneni podminky (bylo nutne udelat znovu, kvuli predchozi ztrate prace zpusebene budto SVN nebo mnou). JS

Line 
1/*!
2  \file
3  \brief Robust Bayesian auto-regression model
4  \author Jan Sindelar.
5*/
6
7#ifndef ROBUST_H
8#define ROBUST_H
9
10//#include <stat/exp_family.h>
11#include <itpp/itbase.h>
12#include <map>
13#include <limits>
14#include <vector>
15#include <list>
16#include <set>
17#include <algorithm>
18       
19//using namespace bdm;
20using namespace std;
21using namespace itpp;
22
23const double max_range = 10;//numeric_limits<double>::max()/10e-10;
24
25enum actions {MERGE, SPLIT};
26
27
28
29class polyhedron;
30class vertex;
31
32/*
33class t_simplex
34{
35public:
36        set<vertex*> minima;
37
38        set<vertex*> simplex;
39
40        t_simplex(vertex* origin_vertex)
41        {
42                simplex.insert(origin_vertex);
43                minima.insert(origin_vertex);
44        }
45};*/
46
47class emlig;
48class polyhedron;
49
50
51
52/// A class describing a single polyhedron of the split complex. From a collection of such classes a Hasse diagram
53/// of the structure in the exponent of a Laplace-Inverse-Gamma density will be created.
54class polyhedron
55{
56        /// A property having a value of 1 usually, with higher value only if the polyhedron arises as a coincidence of
57        /// more than just the necessary number of conditions. For example if a newly created line passes through an already
58        /// existing point, the points multiplicity will rise by 1.
59        int multiplicity;       
60
61        int split_state;
62
63        int merge_state;
64
65                       
66
67public:
68        emlig* my_emlig;
69
70        /// A list of polyhedrons parents within the Hasse diagram.
71        list<polyhedron*> parents;
72
73        /// A list of polyhedrons children withing the Hasse diagram.
74        list<polyhedron*> children;
75
76        /// All the vertices of the given polyhedron
77        set<vertex*> vertices;
78
79        /// A list used for storing children that lie in the positive region related to a certain condition
80        list<polyhedron*> positivechildren;
81
82        /// A list used for storing children that lie in the negative region related to a certain condition
83        list<polyhedron*> negativechildren;
84
85        /// Children intersecting the condition
86        list<polyhedron*> neutralchildren;
87
88        set<polyhedron*> totallyneutralgrandchildren;
89
90        set<polyhedron*> totallyneutralchildren;
91
92        set<polyhedron*> grandparents;
93
94        set<vertex*> positiveneutralvertices;
95
96        set<vertex*> negativeneutralvertices;
97
98        bool totally_neutral;
99
100        polyhedron* mergechild;
101
102        polyhedron* positiveparent;
103
104        polyhedron* negativeparent;     
105
106        polyhedron* next_poly;
107
108        polyhedron* prev_poly;
109
110        int message_counter;
111
112        /// List of triangulation polyhedrons of the polyhedron given by their relative vertices.
113        list<set<vertex*>> triangulation;
114
115        /// A list of relative addresses serving for Hasse diagram construction.
116        list<int> kids_rel_addresses;
117
118        /// Default constructor
119        polyhedron()
120        {
121                multiplicity = 1;
122
123                message_counter = 0;
124
125                totally_neutral = NULL;
126        }
127       
128        /// Setter for raising multiplicity
129        void raise_multiplicity()
130        {
131                multiplicity++;
132        }
133
134        /// Setter for lowering multiplicity
135        void lower_multiplicity()
136        {
137                multiplicity--;
138        }
139
140        int get_multiplicity()
141        {
142                return multiplicity;
143        }
144       
145        /// An obligatory operator, when the class is used within a C++ STL structure like a vector
146        int operator==(polyhedron polyhedron2)
147        {
148                return true;
149        }
150
151        /// An obligatory operator, when the class is used within a C++ STL structure like a vector
152        int operator<(polyhedron polyhedron2)
153        {
154                return false;
155        }
156
157       
158
159        void set_state(double state_indicator, actions action)
160        {
161                switch(action)
162                {
163                        case MERGE:
164                                merge_state = (int)sign(state_indicator);                       
165                        break;
166                        case SPLIT:
167                                split_state = (int)sign(state_indicator);
168                        break;
169                }
170        }
171
172        int get_state(actions action)
173        {
174                switch(action)
175                {
176                        case MERGE:
177                                return merge_state;                     
178                        break;
179                        case SPLIT:
180                                return split_state;
181                        break;
182                }
183        }
184
185        int number_of_children()
186        {
187                return children.size();
188        }
189
190       
191        void triangulate(bool should_integrate);       
192};
193
194
195/// A class for representing 0-dimensional polyhedron - a vertex. It will be located in the bottom row of the Hasse
196/// diagram representing a complex of polyhedrons. It has its coordinates in the parameter space.
197class vertex : public polyhedron
198{
199        /// A dynamic array representing coordinates of the vertex
200        vec coordinates;
201
202public:
203
204        double function_value;
205
206        /// Default constructor
207        vertex();
208
209        /// Constructor of a vertex from a set of coordinates
210        vertex(vec coordinates)
211        {
212                this->coordinates = coordinates;
213
214                vertices.insert(this);
215
216                set<vertex*> vert_simplex;
217
218                vert_simplex.insert(this);
219
220                triangulation.push_back(vert_simplex);
221        }
222
223        /// A method that widens the set of coordinates of given vertex. It is used when a complex in a parameter
224        /// space of certain dimension is established, but the dimension is not known when the vertex is created.
225        void push_coordinate(double coordinate)
226        {
227                coordinates = concat(coordinates,coordinate);
228        }
229
230        /// A method obtaining the set of coordinates of a vertex. These coordinates are not obtained as a pointer
231        /// (not given by reference), but a new copy is created (they are given by value).
232        vec get_coordinates()
233        {               
234                return coordinates;
235        }
236
237               
238};
239
240
241/// A class representing a polyhedron in a top row of the complex. Such polyhedron has a condition that differitiates
242/// it from polyhedrons in other rows.
243class toprow : public polyhedron
244{
245       
246public:
247        double probability;
248
249        vertex* minimal_vertex;
250
251        /// A condition used for determining the function of a Laplace-Inverse-Gamma density resulting from Bayesian estimation
252        vec condition;
253
254        int condition_order;
255
256        /// Default constructor
257        toprow(){};
258
259        /// Constructor creating a toprow from the condition
260        toprow(vec condition, int condition_order)
261        {
262                this->condition = condition;
263                this->condition_order = condition_order;
264        }
265
266        double integrate_simplex(set<vertex*> simplex, char c);
267
268};
269
270
271class condition
272{       
273public:
274        vec value;     
275
276        int multiplicity;
277
278        condition(vec value)
279        {
280                this->value = value;
281                multiplicity = 1;
282        }
283};
284
285
286
287
288class c_statistic
289{
290
291public:
292        polyhedron* end_poly;
293        polyhedron* start_poly;
294
295        vector<polyhedron*> rows;
296
297        vector<polyhedron*> row_ends;
298
299        c_statistic()
300        {
301                end_poly   = new polyhedron();
302                start_poly = new polyhedron();
303        };
304
305        void append_polyhedron(int row, polyhedron* appended_start, polyhedron* appended_end)
306        {
307                if(row>((int)rows.size())-1)
308                {
309                        if(row>rows.size())
310                        {
311                                throw new exception("You are trying to append a polyhedron whose children are not in the statistic yet!");
312                                return;
313                        }
314
315                        rows.push_back(end_poly);
316                        row_ends.push_back(end_poly);
317                }
318
319                // POSSIBLE FAILURE: the function is not checking if start and end are connected
320
321                if(rows[row] != end_poly)
322                {
323                        appended_start->prev_poly = row_ends[row];
324                        row_ends[row]->next_poly = appended_start;                     
325                                               
326                }
327                else if((row>0 && rows[row-1]!=end_poly)||row==0)
328                {
329                        appended_start->prev_poly = start_poly;
330                        rows[row]= appended_start;                     
331                }
332                else
333                {
334                        throw new exception("Wrong polyhedron insertion into statistic: missing intermediary polyhedron!");
335                }
336
337                appended_end->next_poly = end_poly;
338                row_ends[row] = appended_end;
339        }
340
341        void append_polyhedron(int row, polyhedron* appended_poly)
342        {
343                append_polyhedron(row,appended_poly,appended_poly);
344        }
345
346        void insert_polyhedron(int row, polyhedron* inserted_poly, polyhedron* following_poly)
347        {               
348                if(following_poly != end_poly)
349                {
350                        inserted_poly->next_poly = following_poly;
351                        inserted_poly->prev_poly = following_poly->prev_poly;
352
353                        if(following_poly->prev_poly == start_poly)
354                        {
355                                rows[row] = inserted_poly;
356                        }
357                        else
358                        {                               
359                                inserted_poly->prev_poly->next_poly = inserted_poly;                                                           
360                        }
361
362                        following_poly->prev_poly = inserted_poly;
363                }
364                else
365                {
366                        this->append_polyhedron(row, inserted_poly);
367                }               
368       
369        }
370
371
372       
373
374        void delete_polyhedron(int row, polyhedron* deleted_poly)
375        {
376                if(deleted_poly->prev_poly != start_poly)
377                {
378                        deleted_poly->prev_poly->next_poly = deleted_poly->next_poly;
379                }
380                else
381                {
382                        rows[row] = deleted_poly->next_poly;
383                }
384
385                if(deleted_poly->next_poly!=end_poly)
386                {
387                        deleted_poly->next_poly->prev_poly = deleted_poly->prev_poly;
388                }
389                else
390                {
391                        row_ends[row] = deleted_poly->prev_poly;
392                }
393
394               
395
396                deleted_poly->next_poly = NULL;
397                deleted_poly->prev_poly = NULL;                                 
398        }
399
400        int size()
401        {
402                return rows.size();
403        }
404
405        polyhedron* get_end()
406        {
407                return end_poly;
408        }
409
410        polyhedron* get_start()
411        {
412                return start_poly;
413        }
414
415        int row_size(int row)
416        {
417                if(this->size()>row && row>=0)
418                {
419                        int row_size = 0;
420                       
421                        for(polyhedron* row_poly = rows[row]; row_poly!=end_poly; row_poly=row_poly->next_poly)
422                        {
423                                row_size++;
424                        }
425
426                        return row_size;
427                }
428                else
429                {
430                        throw new exception("There is no row to obtain size from!");
431                }
432        }
433};
434
435
436class my_ivec : public ivec
437{
438public:
439        my_ivec():ivec(){};
440
441        my_ivec(ivec origin):ivec()
442        {
443                this->ins(0,origin);
444        }
445
446        bool operator>(const my_ivec &second) const
447        {
448                return max(*this)>max(second);
449               
450                /*
451                int size1 = this->size();
452                int size2 = second.size();             
453                 
454                int counter1 = 0;
455                while(0==0)
456                {
457                        if((*this)[counter1]==0)
458                        {
459                                size1--;
460                        }
461                       
462                        if((*this)[counter1]!=0)
463                                break;
464
465                        counter1++;
466                }
467
468                int counter2 = 0;
469                while(0==0)
470                {
471                        if(second[counter2]==0)
472                        {
473                                size2--;
474                        }
475                       
476                        if(second[counter2]!=0)
477                                break;
478
479                        counter2++;
480                }
481
482                if(size1!=size2)
483                {
484                        return size1>size2;
485                }
486                else
487                {
488                        for(int i = 0;i<size1;i++)
489                        {
490                                if((*this)[counter1+i]!=second[counter2+i])
491                                {
492                                        return (*this)[counter1+i]>second[counter2+i];
493                                }
494                        }
495
496                        return false;
497                }*/
498        }
499
500       
501        bool operator==(const my_ivec &second) const
502        {
503                return max(*this)==max(second);
504               
505                /*
506                int size1 = this->size();
507                int size2 = second.size();             
508                 
509                int counter = 0;
510                while(0==0)
511                {
512                        if((*this)[counter]==0)
513                {
514                        size1--;
515                }
516                       
517                if((*this)[counter]!=0)
518                        break;
519
520                counter++;
521                }
522
523                counter = 0;
524                while(0==0)
525                {
526                        if(second[counter]==0)
527                        {
528                                size2--;
529                        }
530                       
531                        if(second[counter]!=0)
532                                break;
533
534                        counter++;
535                }
536
537                if(size1!=size2)
538                {
539                        return false;
540                }
541                else
542                {
543                        for(int i=0;i<size1;i++)
544                        {
545                                if((*this)[size()-1-i]!=second[second.size()-1-i])
546                                {
547                                        return false;
548                                }
549                        }
550
551                        return true;
552                }*/
553        }
554
555        bool operator<(const my_ivec &second) const
556        {
557                return !(((*this)>second)||((*this)==second));
558        }
559
560        bool operator!=(const my_ivec &second) const
561        {
562                return !((*this)==second);
563        }
564
565        bool operator<=(const my_ivec &second) const
566        {
567                return !((*this)>second);
568        }
569
570        bool operator>=(const my_ivec &second) const
571        {
572                return !((*this)<second);
573        }
574
575        my_ivec right(my_ivec original)
576        {
577               
578        }
579};
580
581
582
583
584
585
586
587//! Conditional(e) Multicriteria-Laplace-Inverse-Gamma distribution density
588class emlig // : eEF
589{
590
591        /// A statistic in a form of a Hasse diagram representing a complex of convex polyhedrons obtained as a result
592        /// of data update from Bayesian estimation or set by the user if this emlig is a prior density
593       
594
595        vector<list<polyhedron*>> for_splitting;
596               
597        vector<list<polyhedron*>> for_merging;
598
599        list<condition*> conditions;
600
601        double normalization_factor;
602
603       
604
605        void alter_toprow_conditions(vec condition, bool should_be_added)
606        {
607                for(polyhedron* horiz_ref = statistic.rows[statistic.size()-1];horiz_ref!=statistic.get_end();horiz_ref=horiz_ref->next_poly)
608                {
609                        double product = 0;
610
611                        set<vertex*>::iterator vertex_ref = horiz_ref->vertices.begin();
612
613                        do
614                        {
615                                product = (*vertex_ref)->get_coordinates()*condition;
616                        }
617                        while(product == 0);
618
619                        if((product>0 && should_be_added)||(product<0 && !should_be_added))
620                        {
621                                ((toprow*) horiz_ref)->condition += condition;
622                        }
623                        else
624                        {
625                                ((toprow*) horiz_ref)->condition -= condition;
626                        }                               
627                }
628        }
629
630
631
632        void send_state_message(polyhedron* sender, vec toadd, vec toremove, int level)
633        {                       
634
635                bool shouldmerge = (toremove.size() != 0);
636                bool shouldsplit    = (toadd.size() != 0);
637               
638                if(shouldsplit||shouldmerge)
639                {
640                        for(list<polyhedron*>::iterator parent_iterator = sender->parents.begin();parent_iterator!=sender->parents.end();parent_iterator++)
641                        {
642                                polyhedron* current_parent = *parent_iterator;
643
644                                current_parent->message_counter++;
645
646                                bool is_last = (current_parent->message_counter == current_parent->number_of_children());
647
648                                if(shouldmerge)
649                                {
650                                        int child_state  = sender->get_state(MERGE);
651                                        int parent_state = current_parent->get_state(MERGE);
652
653                                        if(parent_state == 0)
654                                        {
655                                                current_parent->set_state(child_state, MERGE);                                         
656                                        }
657
658                                        if(child_state == 0)
659                                        {
660                                                if(current_parent->mergechild == NULL)
661                                                {
662                                                        current_parent->mergechild = sender;
663                                                }                                                       
664                                        }                                       
665
666                                        if(is_last)
667                                        {                                               
668                                                if(current_parent->mergechild!=NULL)
669                                                {
670                                                        if(current_parent->mergechild->get_multiplicity()==1)
671                                                        {
672                                                                if(parent_state > 0)
673                                                                {                                                       
674                                                                        current_parent->mergechild->positiveparent = current_parent;                                                   
675                                                                }
676
677                                                                if(parent_state < 0)
678                                                                {                                                       
679                                                                        current_parent->mergechild->negativeparent = current_parent;                                                   
680                                                                }
681                                                        }
682                                                }
683                                               
684
685                                                if(parent_state == 0)
686                                                {
687                                                        for_merging[level+1].push_back(current_parent);                                                 
688                                                }
689
690                                                current_parent->mergechild = NULL;
691                                        }                                       
692                                }
693
694                                if(shouldsplit)
695                                        {
696                                                current_parent->totallyneutralgrandchildren.insert(sender->totallyneutralchildren.begin(),sender->totallyneutralchildren.end());
697
698                                                for(set<polyhedron*>::iterator tot_child_ref = sender->totallyneutralchildren.begin();tot_child_ref!=sender->totallyneutralchildren.end();tot_child_ref++)
699                                                {
700                                                        (*tot_child_ref)->grandparents.insert(current_parent);
701                                                }
702
703                                                switch(sender->get_state(SPLIT))
704                                                {
705                                                case 1:
706                                                        current_parent->positivechildren.push_back(sender);
707                                                        current_parent->positiveneutralvertices.insert(sender->vertices.begin(),sender->vertices.end());
708                                                break;
709                                                case 0:
710                                                        current_parent->neutralchildren.push_back(sender);
711                                                        current_parent->positiveneutralvertices.insert(sender->positiveneutralvertices.begin(),sender->positiveneutralvertices.end());
712                                                        current_parent->negativeneutralvertices.insert(sender->negativeneutralvertices.begin(),sender->negativeneutralvertices.end());
713
714                                                        if(current_parent->totally_neutral == NULL)
715                                                        {
716                                                                current_parent->totally_neutral = sender->totally_neutral;
717                                                        }
718                                                        else
719                                                        {
720                                                                current_parent->totally_neutral = current_parent->totally_neutral && sender->totally_neutral;
721                                                        }
722
723                                                        if(sender->totally_neutral)
724                                                        {
725                                                                current_parent->totallyneutralchildren.insert(sender);
726                                                        }
727                                                       
728                                                break;
729                                                case -1:
730                                                        current_parent->negativechildren.push_back(sender);
731                                                        current_parent->negativeneutralvertices.insert(sender->vertices.begin(),sender->vertices.end());
732                                                break;
733                                                }
734
735                                                if(is_last)
736                                                {
737                                                        if((current_parent->negativechildren.size()>0&&current_parent->positivechildren.size()>0)||
738                                                                                                                (current_parent->neutralchildren.size()>0&&current_parent->totally_neutral==false))
739                                                        {                                                               
740                                                               
741                                                                        for_splitting[level+1].push_back(current_parent);
742                                                               
743                                                                        current_parent->set_state(0, SPLIT);
744                                                        }
745                                                        else
746                                                        {
747                                                               
748
749                                                                if(current_parent->negativechildren.size()>0)
750                                                                {
751                                                                        current_parent->set_state(-1, SPLIT);
752
753                                                                        ((toprow*)current_parent)->condition-=toadd;
754
755                                                                       
756                                                                }
757                                                                else if(current_parent->positivechildren.size()>0)
758                                                                {
759                                                                        current_parent->set_state(1, SPLIT);
760
761                                                                        ((toprow*)current_parent)->condition+=toadd;                                                                   
762                                                                }
763                                                                else
764                                                                {
765                                                                        current_parent->raise_multiplicity();                                                           
766                                                                }
767
768                                                                ((toprow*)current_parent)->condition_order++;
769
770                                                                if(level == number_of_parameters - 1)
771                                                                {
772                                                                        toprow* cur_par_toprow = ((toprow*)current_parent);
773                                                                        cur_par_toprow->probability = 0.0;
774                                                                       
775                                                                        for(list<set<vertex*>>::iterator t_ref = current_parent->triangulation.begin();t_ref!=current_parent->triangulation.end();t_ref++)
776                                                                        {
777                                                                                cur_par_toprow->probability += cur_par_toprow->integrate_simplex(*t_ref,'C');
778                                                                        }                                                                       
779                                                                }
780
781                                                                current_parent->positivechildren.clear();
782                                                                current_parent->negativechildren.clear();
783                                                                current_parent->neutralchildren.clear();
784                                                                current_parent->totallyneutralchildren.clear();
785                                                                current_parent->totallyneutralgrandchildren.clear();
786                                                                current_parent->positiveneutralvertices.clear();
787                                                                current_parent->negativeneutralvertices.clear();
788                                                                current_parent->totally_neutral = NULL;
789                                                                current_parent->kids_rel_addresses.clear();
790                                                                current_parent->message_counter = 0;
791                                                        }
792                                                }
793                                        }
794
795                                        if(is_last)
796                                        {
797                                                send_state_message(current_parent,toadd,toremove,level+1);
798                                        }
799                       
800                        }
801                       
802                }               
803        }
804       
805public: 
806        c_statistic statistic;
807
808        vertex* minimal_vertex;
809
810        double likelihood_value;
811
812        vector<multiset<my_ivec>> correction_factors;
813
814        int number_of_parameters;
815
816        /// A default constructor creates an emlig with predefined statistic representing only the range of the given
817        /// parametric space, where the number of parameters of the needed model is given as a parameter to the constructor.
818        emlig(int number_of_parameters)
819        {       
820                this->number_of_parameters = number_of_parameters;
821
822                create_statistic(number_of_parameters);
823
824                likelihood_value = numeric_limits<double>::max();
825        }
826
827        /// A constructor for creating an emlig when the user wants to create the statistic by himself. The creation of a
828        /// statistic is needed outside the constructor. Used for a user defined prior distribution on the parameters.
829        emlig(c_statistic statistic)
830        {
831                this->statistic = statistic;   
832
833                likelihood_value = numeric_limits<double>::max();
834        }
835
836        void step_me(int marker)
837        {
838                /*
839                for(int i = 0;i<statistic.size();i++)
840                {
841                        for(polyhedron* horiz_ref = statistic.rows[i];horiz_ref!=statistic.get_end();horiz_ref=horiz_ref->next_poly)
842                        {
843                                if(i==statistic.size()-1)
844                                {
845                                        cout << ((toprow*)horiz_ref)->condition << "   " << ((toprow*)horiz_ref)->probability << endl;
846                                        cout << "Order:" << ((toprow*)horiz_ref)->condition_order << endl;
847                                }
848                                char* string = "Checkpoint";
849                        }
850                }
851                */
852
853                /*
854                list<vec> table_entries;
855                for(polyhedron* horiz_ref = statistic.rows[statistic.size()-1];horiz_ref!=statistic.row_ends[statistic.size()-1];horiz_ref=horiz_ref->next_poly)
856                {
857                        toprow *current_toprow = (toprow*)(horiz_ref);
858                        for(list<set<vertex*>>::iterator tri_ref = current_toprow->triangulation.begin();tri_ref!=current_toprow->triangulation.end();tri_ref++)
859                        {
860                                for(set<vertex*>::iterator vert_ref = (*tri_ref).begin();vert_ref!=(*tri_ref).end();vert_ref++)
861                                {
862                                        vec table_entry = vec();
863                                       
864                                        table_entry.ins(0,(*vert_ref)->get_coordinates()*current_toprow->condition.get(1,current_toprow->condition.size()-1)-current_toprow->condition.get(0,0));
865                                       
866                                        table_entry.ins(0,(*vert_ref)->get_coordinates());
867
868                                        table_entries.push_back(table_entry);
869                                }
870                        }                       
871                }
872
873                unique(table_entries.begin(),table_entries.end());
874
875                               
876               
877                for(list<vec>::iterator entry_ref = table_entries.begin();entry_ref!=table_entries.end();entry_ref++)
878                {
879                        ofstream myfile;
880                        myfile.open("robust_data.txt", ios::out | ios::app);
881                        if (myfile.is_open())
882                        {
883                                for(int i = 0;i<(*entry_ref).size();i++)
884                                {
885                                        myfile << (*entry_ref)[i] << ";";
886                                }
887                                myfile << endl;
888                       
889                                myfile.close();
890                        }
891                        else
892                        {
893                                cout << "File problem." << endl;
894                        }
895                }
896                */
897               
898
899                return;
900        }
901
902        int statistic_rowsize(int row)
903        {
904                return statistic.row_size(row);
905        }
906
907        void add_condition(vec toadd)
908        {
909                vec null_vector = "";
910
911                add_and_remove_condition(toadd, null_vector);
912        }
913
914
915        void remove_condition(vec toremove)
916        {               
917                vec null_vector = "";
918
919                add_and_remove_condition(null_vector, toremove);
920       
921        }
922
923
924        void add_and_remove_condition(vec toadd, vec toremove)
925        {
926                likelihood_value = numeric_limits<double>::max();
927
928                bool should_remove = (toremove.size() != 0);
929                bool should_add    = (toadd.size() != 0);
930
931                for_splitting.clear();
932                for_merging.clear();
933
934                for(int i = 0;i<statistic.size();i++)
935                {
936                        list<polyhedron*> empty_split;
937                        list<polyhedron*> empty_merge;
938
939                        for_splitting.push_back(empty_split);
940                        for_merging.push_back(empty_merge);
941                }
942
943                list<condition*>::iterator toremove_ref = conditions.end();
944                bool condition_should_be_added = false;
945
946                for(list<condition*>::iterator ref = conditions.begin();ref!=conditions.end();ref++)
947                {
948                        if(should_remove)
949                        {
950                                if((*ref)->value == toremove)
951                                {
952                                        if((*ref)->multiplicity>1)
953                                        {
954                                                (*ref)->multiplicity--;
955
956                                                alter_toprow_conditions(toremove,false);
957
958                                                should_remove = false;
959                                        }
960                                        else
961                                        {
962                                                toremove_ref = ref;                                                     
963                                        }
964                                }
965                        }
966
967                        if(should_add)
968                        {
969                                if((*ref)->value == toadd)
970                                {
971                                        (*ref)->multiplicity++;
972
973                                        alter_toprow_conditions(toadd,true);
974
975                                        should_add = false;
976                                }
977                                else
978                                {
979                                        condition_should_be_added = true;
980                                }
981                        }
982                }
983
984                if(toremove_ref!=conditions.end())
985                {
986                        conditions.erase(toremove_ref);
987                }
988
989                if(condition_should_be_added)
990                {
991                        conditions.push_back(new condition(toadd));
992                }
993
994               
995               
996                for(polyhedron* horizontal_position = statistic.rows[0];horizontal_position!=statistic.get_end();horizontal_position=horizontal_position->next_poly)
997                {               
998                        vertex* current_vertex = (vertex*)horizontal_position;
999                       
1000                        if(should_add||should_remove)
1001                        {
1002                                vec appended_vec = current_vertex->get_coordinates();
1003                                appended_vec.ins(0,-1.0);
1004
1005                                if(should_add)
1006                                {
1007                                        double local_condition = toadd*appended_vec;
1008
1009                                        current_vertex->set_state(local_condition,SPLIT);
1010
1011                                        if(local_condition == 0)
1012                                        {
1013                                                current_vertex->totally_neutral = true;
1014
1015                                                current_vertex->raise_multiplicity();
1016
1017                                                current_vertex->negativeneutralvertices.insert(current_vertex);
1018                                                current_vertex->positiveneutralvertices.insert(current_vertex);
1019                                        }                                       
1020                                }
1021                       
1022                                if(should_remove)
1023                                {
1024                                        double local_condition = toremove*appended_vec;
1025
1026                                        current_vertex->set_state(local_condition,MERGE);
1027
1028                                        if(local_condition == 0)
1029                                        {
1030                                                for_merging[0].push_back(current_vertex);
1031                                        }
1032                                }                               
1033                        }
1034
1035                        send_state_message(current_vertex, toadd, toremove, 0);         
1036                       
1037                }
1038
1039                if(should_remove)
1040                {
1041                        set<vertex*> vertices_to_be_reduced;                   
1042                       
1043                        int k = 1;
1044
1045                        for(vector<list<polyhedron*>>::iterator vert_ref = for_merging.begin();vert_ref<for_merging.end();vert_ref++)
1046                        {
1047                                for(list<polyhedron*>::reverse_iterator merge_ref = vert_ref->rbegin();merge_ref!=vert_ref->rend();merge_ref++)
1048                                {
1049                                        if((*merge_ref)->get_multiplicity()>1)
1050                                        {
1051                                                if(k==1)
1052                                                {
1053                                                        vertices_to_be_reduced.insert((vertex*)(*merge_ref));
1054                                                }
1055                                                else
1056                                                {
1057                                                        (*merge_ref)->lower_multiplicity();
1058                                                }
1059                                        }
1060                                        else
1061                                        {
1062                                                toprow* current_positive = (toprow*)(*merge_ref)->positiveparent;
1063                                                toprow* current_negative = (toprow*)(*merge_ref)->negativeparent;
1064
1065                                                current_positive->condition -= toremove;
1066                                                current_positive->condition_order--;
1067                                               
1068                                                current_positive->children.insert(current_positive->children.end(),current_negative->children.begin(),current_negative->children.end());
1069                                                current_positive->children.remove(*merge_ref);
1070
1071                                                for(list<polyhedron*>::iterator child_ref = current_negative->children.begin();child_ref!=current_negative->children.end();child_ref++)
1072                                                {
1073                                                        (*child_ref)->parents.remove(current_negative);
1074                                                        (*child_ref)->parents.push_back(current_positive);
1075                                                }
1076                                               
1077                                                current_positive->negativechildren.insert(current_positive->negativechildren.end(),current_negative->negativechildren.begin(),current_negative->negativechildren.end());                                               
1078                                               
1079                                                current_positive->positivechildren.insert(current_positive->positivechildren.end(),current_negative->positivechildren.begin(),current_negative->positivechildren.end());
1080                                                                                               
1081                                                current_positive->neutralchildren.insert(current_positive->neutralchildren.end(),current_negative->positivechildren.begin(),current_negative->positivechildren.end());
1082                                       
1083                                                switch((*merge_ref)->get_state(SPLIT))
1084                                                {
1085                                                case -1:
1086                                                        current_positive->negativechildren.remove(*merge_ref);
1087                                                        break;
1088                                                case 0:
1089                                                        current_positive->neutralchildren.remove(*merge_ref);
1090                                                        break;
1091                                                case 1:
1092                                                        current_positive->positivechildren.remove(*merge_ref);
1093                                                        break;
1094                                                }
1095
1096                                                current_positive->parents.insert(current_positive->parents.begin(),current_negative->parents.begin(),current_negative->parents.end());
1097                                                unique(current_positive->parents.begin(),current_positive->parents.end());
1098
1099                                                for(list<polyhedron*>::iterator parent_ref = current_negative->parents.begin();parent_ref!=current_negative->parents.end();parent_ref++)
1100                                                {
1101                                                        (*parent_ref)->children.remove(current_negative);
1102                                                        (*parent_ref)->children.push_back(current_positive);
1103                                                }
1104
1105                                                current_positive->totallyneutralchildren.insert(current_negative->totallyneutralchildren.begin(),current_negative->totallyneutralchildren.end());
1106                                                current_positive->totallyneutralchildren.erase(*merge_ref);
1107
1108                                                current_positive->totallyneutralgrandchildren.insert(current_negative->totallyneutralgrandchildren.begin(),current_negative->totallyneutralgrandchildren.end());
1109                                               
1110                                                current_positive->vertices.insert(current_negative->vertices.begin(),current_negative->vertices.end());
1111                                                current_positive->negativeneutralvertices.insert(current_negative->negativeneutralvertices.begin(),current_negative->negativeneutralvertices.end());
1112                                                current_positive->positiveneutralvertices.insert(current_negative->positiveneutralvertices.begin(),current_negative->positiveneutralvertices.end());
1113                                               
1114                                                for(set<vertex*>::iterator vert_ref = (*merge_ref)->vertices.begin();vert_ref!=(*merge_ref)->vertices.end();vert_ref++)
1115                                                {
1116                                                        if((*vert_ref)->get_multiplicity()==1)
1117                                                        {
1118                                                                current_positive->vertices.erase(*vert_ref);
1119                                                                current_positive->negativeneutralvertices.erase(*vert_ref);
1120                                                                current_positive->positiveneutralvertices.erase(*vert_ref);
1121                                                        }
1122                                                }
1123                                               
1124                                                if(current_negative->get_state(SPLIT)==0&&!current_negative->totally_neutral)
1125                                                {
1126                                                        for_splitting[k].remove(current_negative);
1127                                                       
1128                                                        if(current_positive->get_state(SPLIT)!=0||current_positive->totally_neutral)
1129                                                        {
1130                                                                for_splitting[k].push_back(current_positive);
1131                                                        }
1132                                                }
1133
1134                                                if(current_positive->totally_neutral)
1135                                                {
1136                                                        if(!current_negative->totally_neutral)
1137                                                        {
1138                                                                for(set<polyhedron*>::iterator grand_ref = current_positive->grandparents.begin();grand_ref!=current_positive->grandparents.end();grand_ref++)
1139                                                                {
1140                                                                        (*grand_ref)->totallyneutralgrandchildren.erase(current_positive);
1141                                                                }
1142
1143                                                                current_positive->grandparents.clear();
1144                                                        }
1145                                                        else
1146                                                        {
1147                                                                for(set<polyhedron*>::iterator grand_ref = current_negative->grandparents.begin();grand_ref!=current_negative->grandparents.end();grand_ref++)
1148                                                                {
1149                                                                        (*grand_ref)->totallyneutralgrandchildren.erase(current_negative);
1150                                                                        (*grand_ref)->totallyneutralgrandchildren.insert(current_positive);
1151                                                                }
1152
1153                                                                current_positive->grandparents.insert(current_negative->grandparents.begin(),current_negative->grandparents.end());
1154                                                        }
1155                                                }
1156                                                else
1157                                                {
1158                                                        if(current_negative->totally_neutral)
1159                                                        {
1160                                                                for(set<polyhedron*>::iterator grand_ref = current_negative->grandparents.begin();grand_ref!=current_negative->grandparents.end();grand_ref++)
1161                                                                {
1162                                                                        (*grand_ref)->totallyneutralgrandchildren.erase(current_negative);                                                                     
1163                                                                }
1164                                                        }                                                       
1165                                                }
1166
1167                                                current_positive->totally_neutral = (current_positive->totally_neutral && current_negative->totally_neutral);
1168
1169                                                current_positive->triangulate(k==for_splitting.size()-1);
1170                                               
1171                                                statistic.delete_polyhedron(k,current_negative);
1172
1173                                                delete current_negative;
1174
1175                                                for(list<polyhedron*>::iterator child_ref = (*merge_ref)->children.begin();child_ref!=(*merge_ref)->children.end();child_ref++)
1176                                                {
1177                                                        (*child_ref)->parents.remove(*merge_ref);
1178                                                }
1179
1180                                                for(list<polyhedron*>::iterator parent_ref = (*merge_ref)->parents.begin();parent_ref!=(*merge_ref)->parents.end();parent_ref++)
1181                                                {
1182                                                        (*parent_ref)->positivechildren.remove(*merge_ref);
1183                                                        (*parent_ref)->negativechildren.remove(*merge_ref);
1184                                                        (*parent_ref)->neutralchildren.remove(*merge_ref);
1185                                                        (*parent_ref)->children.remove(*merge_ref);
1186                                                }
1187
1188                                                for(set<polyhedron*>::iterator grand_ch_ref = (*merge_ref)->totallyneutralgrandchildren.begin();grand_ch_ref!=(*merge_ref)->totallyneutralgrandchildren.end();grand_ch_ref++)
1189                                                {
1190                                                        (*grand_ch_ref)->grandparents.erase(*merge_ref);
1191                                                }
1192
1193                                                for(set<polyhedron*>::iterator grand_p_ref = (*merge_ref)->grandparents.begin();grand_p_ref!=(*merge_ref)->grandparents.end();grand_p_ref++)
1194                                                {
1195                                                        (*grand_p_ref)->totallyneutralgrandchildren.erase(*merge_ref);
1196                                                }
1197
1198                                                statistic.delete_polyhedron(k-1,*merge_ref);
1199
1200                                                if(k==1)
1201                                                {
1202                                                        vertices_to_be_reduced.insert((vertex*)(*merge_ref));
1203                                                }
1204                                                else
1205                                                {
1206                                                        delete *merge_ref;
1207                                                }
1208                                        }
1209                                }                       
1210                       
1211                                k++;
1212
1213                        }
1214
1215                        for(set<vertex*>::iterator vert_ref = vertices_to_be_reduced.begin();vert_ref!=vertices_to_be_reduced.end();vert_ref++)
1216                        {
1217                                if((*vert_ref)->get_multiplicity()>1)
1218                                {
1219                                        (*vert_ref)->lower_multiplicity();
1220                                }
1221                                else
1222                                {
1223                                        delete *vert_ref;
1224                                }
1225                        }                       
1226                }
1227
1228                if(should_add)
1229                {
1230                        int k = 1;
1231
1232                        vector<list<polyhedron*>>::iterator beginning_ref = ++for_splitting.begin();
1233
1234                        for(vector<list<polyhedron*>>::iterator vert_ref = beginning_ref;vert_ref<for_splitting.end();vert_ref++)
1235                        {                       
1236
1237                                for(list<polyhedron*>::reverse_iterator split_ref = vert_ref->rbegin();split_ref != vert_ref->rend();split_ref++)
1238                                {
1239                                        polyhedron* new_totally_neutral_child;
1240
1241                                        polyhedron* current_polyhedron = (*split_ref);
1242                                       
1243                                        if(vert_ref == beginning_ref)
1244                                        {
1245                                                vec coordinates1 = ((vertex*)(*(current_polyhedron->children.begin())))->get_coordinates();                                             
1246                                                vec coordinates2 = ((vertex*)(*(++current_polyhedron->children.begin())))->get_coordinates();
1247                                               
1248                                                vec extended_coord2 = coordinates2;
1249                                                extended_coord2.ins(0,-1.0);
1250
1251                                                double t = (-toadd*extended_coord2)/((toadd(1,toadd.size()-1)*(coordinates1-coordinates2)));
1252
1253                                                vec new_coordinates = coordinates2+t*(coordinates1-coordinates2);                                       
1254
1255                                                // cout << "c1:" << coordinates1 << endl << "c2:" << coordinates2 << endl << "nc:" << new_coordinates << endl;
1256
1257                                                vertex* neutral_vertex = new vertex(new_coordinates);                                           
1258
1259                                                new_totally_neutral_child = neutral_vertex;
1260                                        }
1261                                        else
1262                                        {
1263                                                toprow* neutral_toprow = new toprow();
1264                                               
1265                                                neutral_toprow->condition       = ((toprow*)current_polyhedron)->condition; // tohle tu bylo driv: zeros(number_of_parameters+1);
1266                                                neutral_toprow->condition_order = ((toprow*)current_polyhedron)->condition_order+1;
1267
1268                                                new_totally_neutral_child = neutral_toprow;
1269                                        }
1270
1271                                        new_totally_neutral_child->my_emlig = this;
1272                                       
1273                                        new_totally_neutral_child->children.insert(new_totally_neutral_child->children.end(),
1274                                                                                                                current_polyhedron->totallyneutralgrandchildren.begin(),
1275                                                                                                                                current_polyhedron->totallyneutralgrandchildren.end());
1276
1277                                       
1278
1279                                        // cout << ((toprow*)current_polyhedron)->condition << endl << toadd << endl;
1280
1281                                        toprow* positive_poly = new toprow(((toprow*)current_polyhedron)->condition+toadd, ((toprow*)current_polyhedron)->condition_order+1);
1282                                        toprow* negative_poly = new toprow(((toprow*)current_polyhedron)->condition-toadd, ((toprow*)current_polyhedron)->condition_order+1);
1283
1284                                        positive_poly->my_emlig = this;
1285                                        negative_poly->my_emlig = this;
1286
1287                                        for(set<polyhedron*>::iterator grand_ref = current_polyhedron->totallyneutralgrandchildren.begin(); grand_ref != current_polyhedron->totallyneutralgrandchildren.end();grand_ref++)
1288                                        {
1289                                                (*grand_ref)->parents.push_back(new_totally_neutral_child);
1290                                                (*grand_ref)->grandparents.insert(positive_poly);
1291                                                (*grand_ref)->grandparents.insert(negative_poly);
1292
1293                                                new_totally_neutral_child->vertices.insert((*grand_ref)->vertices.begin(),(*grand_ref)->vertices.end());
1294                                        }
1295
1296                                        positive_poly->children.push_back(new_totally_neutral_child);
1297                                        negative_poly->children.push_back(new_totally_neutral_child);
1298                                       
1299
1300                                        for(list<polyhedron*>::iterator parent_ref = current_polyhedron->parents.begin();parent_ref!=current_polyhedron->parents.end();parent_ref++)
1301                                        {
1302                                                (*parent_ref)->totallyneutralgrandchildren.insert(new_totally_neutral_child);
1303                                                new_totally_neutral_child->grandparents.insert(*parent_ref);
1304
1305                                                (*parent_ref)->neutralchildren.remove(current_polyhedron);
1306                                                (*parent_ref)->children.remove(current_polyhedron);
1307
1308                                                (*parent_ref)->children.push_back(positive_poly);
1309                                                (*parent_ref)->children.push_back(negative_poly);
1310                                                (*parent_ref)->positivechildren.push_back(positive_poly);
1311                                                (*parent_ref)->negativechildren.push_back(negative_poly);
1312                                        }
1313
1314                                        positive_poly->parents.insert(positive_poly->parents.end(),
1315                                                                                                current_polyhedron->parents.begin(),
1316                                                                                                                current_polyhedron->parents.end());
1317
1318                                        negative_poly->parents.insert(negative_poly->parents.end(),
1319                                                                                                current_polyhedron->parents.begin(),
1320                                                                                                                current_polyhedron->parents.end());
1321
1322                                       
1323
1324                                        new_totally_neutral_child->parents.push_back(positive_poly);
1325                                        new_totally_neutral_child->parents.push_back(negative_poly);
1326
1327                                        for(list<polyhedron*>::iterator child_ref = current_polyhedron->positivechildren.begin();child_ref!=current_polyhedron->positivechildren.end();child_ref++)
1328                                        {
1329                                                (*child_ref)->parents.remove(current_polyhedron);
1330                                                (*child_ref)->parents.push_back(positive_poly);                                         
1331                                        }                                       
1332
1333                                        positive_poly->children.insert(positive_poly->children.end(),
1334                                                                                                current_polyhedron->positivechildren.begin(),
1335                                                                                                                        current_polyhedron->positivechildren.end());
1336
1337                                        for(list<polyhedron*>::iterator child_ref = current_polyhedron->negativechildren.begin();child_ref!=current_polyhedron->negativechildren.end();child_ref++)
1338                                        {
1339                                                (*child_ref)->parents.remove(current_polyhedron);
1340                                                (*child_ref)->parents.push_back(negative_poly);
1341                                        }
1342
1343                                        negative_poly->children.insert(negative_poly->children.end(),
1344                                                                                                current_polyhedron->negativechildren.begin(),
1345                                                                                                                        current_polyhedron->negativechildren.end());
1346
1347                                        positive_poly->vertices.insert(current_polyhedron->positiveneutralvertices.begin(),current_polyhedron->positiveneutralvertices.end());
1348                                        positive_poly->vertices.insert(new_totally_neutral_child->vertices.begin(),new_totally_neutral_child->vertices.end());
1349
1350                                        negative_poly->vertices.insert(current_polyhedron->negativeneutralvertices.begin(),current_polyhedron->negativeneutralvertices.end());
1351                                        negative_poly->vertices.insert(new_totally_neutral_child->vertices.begin(),new_totally_neutral_child->vertices.end());
1352                                                               
1353                                        new_totally_neutral_child->triangulate(false);
1354
1355                                        positive_poly->triangulate(k==for_splitting.size()-1);
1356                                        negative_poly->triangulate(k==for_splitting.size()-1);
1357                                       
1358                                        statistic.append_polyhedron(k-1, new_totally_neutral_child);                                   
1359                                       
1360                                        statistic.insert_polyhedron(k, positive_poly, current_polyhedron);
1361                                        statistic.insert_polyhedron(k, negative_poly, current_polyhedron);                                     
1362
1363                                        statistic.delete_polyhedron(k, current_polyhedron);
1364
1365                                        delete current_polyhedron;
1366                                }
1367
1368                                k++;
1369                        }
1370                }
1371
1372               
1373                vector<int> sizevector;
1374                for(int s = 0;s<statistic.size();s++)
1375                {
1376                        sizevector.push_back(statistic.row_size(s));
1377                }
1378
1379                /*
1380                for(polyhedron* topr_ref = statistic.rows[statistic.size()-1];topr_ref!=statistic.row_ends[statistic.size()-1]->next_poly;topr_ref=topr_ref->next_poly)
1381                {
1382                        cout << ((toprow*)topr_ref)->condition << endl;
1383                }
1384                */
1385
1386        }
1387
1388        void set_correction_factors(int order)
1389                {
1390                        for(int remaining_order = correction_factors.size();remaining_order<order;remaining_order++)
1391                        {
1392                                multiset<my_ivec> factor_templates;
1393                                multiset<my_ivec> final_factors;                               
1394
1395                                my_ivec orig_template = my_ivec();                             
1396
1397                                for(int i = 1;i<number_of_parameters-remaining_order+1;i++)
1398                                {                                       
1399                                        bool in_cycle = false;
1400                                        for(int j = 0;j<=remaining_order;j++)                                   {
1401                                               
1402                                                multiset<my_ivec>::iterator fac_ref = factor_templates.begin();
1403
1404                                                do
1405                                                {
1406                                                        my_ivec current_template;
1407                                                        if(!in_cycle)
1408                                                        {
1409                                                                current_template = orig_template;
1410                                                                in_cycle = true;
1411                                                        }
1412                                                        else
1413                                                        {
1414                                                                current_template = (*fac_ref);
1415                                                                fac_ref++;
1416                                                        }                                                       
1417                                                       
1418                                                        current_template.ins(current_template.size(),i);
1419
1420                                                        // cout << "template:" << current_template << endl;
1421                                                       
1422                                                        if(current_template.size()==remaining_order+1)
1423                                                        {
1424                                                                final_factors.insert(current_template);
1425                                                        }
1426                                                        else
1427                                                        {
1428                                                                factor_templates.insert(current_template);
1429                                                        }
1430                                                }
1431                                                while(fac_ref!=factor_templates.end());
1432                                        }
1433                                }       
1434
1435                                correction_factors.push_back(final_factors);                   
1436
1437                        }
1438                }
1439
1440protected:
1441
1442        /// A method for creating plain default statistic representing only the range of the parameter space.
1443    void create_statistic(int number_of_parameters)
1444        {
1445                for(int i = 0;i<number_of_parameters;i++)
1446                {
1447                        vec condition_vec = zeros(number_of_parameters+1);
1448                        condition_vec[i+1]  = 1;
1449
1450                        condition* new_condition = new condition(condition_vec);
1451                       
1452                        conditions.push_back(new_condition);
1453                }
1454
1455                // An empty vector of coordinates.
1456                vec origin_coord;       
1457
1458                // We create an origin - this point will have all the coordinates zero, but now it has an empty vector of coords.
1459                vertex *origin = new vertex(origin_coord);
1460
1461                origin->my_emlig = this;
1462               
1463                /*
1464                // As a statistic, we have to create a vector of vectors of polyhedron pointers. It will then represent the Hasse
1465                // diagram. First we create a vector of polyhedrons..
1466                list<polyhedron*> origin_vec;
1467
1468                // ..we fill it with the origin..
1469                origin_vec.push_back(origin);
1470
1471                // ..and we fill the statistic with the created vector.
1472                statistic.push_back(origin_vec);
1473                */
1474
1475                statistic = *(new c_statistic());               
1476               
1477                statistic.append_polyhedron(0, origin);
1478
1479                // Now we have a statistic for a zero dimensional space. Regarding to how many dimensional space we need to
1480                // describe, we have to widen the descriptional default statistic. We use an iterative procedure as follows:
1481                for(int i=0;i<number_of_parameters;i++)
1482                {
1483                        // We first will create two new vertices. These will be the borders of the parameter space in the dimension
1484                        // of newly added parameter. Therefore they will have all coordinates except the last one zero. We get the
1485                        // right amount of zero cooridnates by reading them from the origin
1486                        vec origin_coord = origin->get_coordinates();                                           
1487
1488                        // And we incorporate the nonzero coordinates into the new cooordinate vectors
1489                        vec origin_coord1 = concat(origin_coord,-max_range); 
1490                        vec origin_coord2 = concat(origin_coord,max_range);                             
1491                                       
1492
1493                        // Now we create the points
1494                        vertex* new_point1 = new vertex(origin_coord1);
1495                        vertex* new_point2 = new vertex(origin_coord2);
1496
1497                        new_point1->my_emlig = this;
1498                        new_point2->my_emlig = this;
1499                       
1500                        //*********************************************************************************************************
1501                        // The algorithm for recursive build of a new Hasse diagram representing the space structure from the old
1502                        // diagram works so that you create two copies of the old Hasse diagram, you shift them up one level (points
1503                        // will be segments, segments will be areas etc.) and you connect each one of the original copied polyhedrons
1504                        // with its offspring by a parent-child relation. Also each of the segments in the first (second) copy is
1505                        // connected to the first (second) newly created vertex by a parent-child relation.
1506                        //*********************************************************************************************************
1507
1508
1509                        /*
1510                        // Create the vectors of vectors of pointers to polyhedrons to hold the copies of the old Hasse diagram
1511                        vector<vector<polyhedron*>> new_statistic1;
1512                        vector<vector<polyhedron*>> new_statistic2;
1513                        */
1514
1515                        c_statistic* new_statistic1 = new c_statistic();
1516                        c_statistic* new_statistic2 = new c_statistic();
1517
1518                       
1519                        // Copy the statistic by rows                   
1520                        for(int j=0;j<statistic.size();j++)
1521                        {
1522                               
1523
1524                                // an element counter
1525                                int element_number = 0;
1526
1527                                /*
1528                                vector<polyhedron*> supportnew_1;
1529                                vector<polyhedron*> supportnew_2;
1530
1531                                new_statistic1.push_back(supportnew_1);
1532                                new_statistic2.push_back(supportnew_2);
1533                                */
1534
1535                                // for each polyhedron in the given row
1536                                for(polyhedron* horiz_ref = statistic.rows[j];horiz_ref!=statistic.get_end();horiz_ref=horiz_ref->next_poly)
1537                                {       
1538                                        // Append an extra zero coordinate to each of the vertices for the new dimension
1539                                        // If vert_ref is at the first index => we loop through vertices
1540                                        if(j == 0)
1541                                        {
1542                                                // cast the polyhedron pointer to a vertex pointer and push a zero to its vector of coordinates
1543                                                ((vertex*) horiz_ref)->push_coordinate(0);
1544                                        }
1545                                        /*
1546                                        else
1547                                        {
1548                                                ((toprow*) (*horiz_ref))->condition.ins(0,0);
1549                                        }*/
1550
1551                                        // if it has parents
1552                                        if(!horiz_ref->parents.empty())
1553                                        {
1554                                                // save the relative address of this child in a vector kids_rel_addresses of all its parents.
1555                                                // This information will later be used for copying the whole Hasse diagram with each of the
1556                                                // relations contained within.
1557                                                for(list<polyhedron*>::iterator parent_ref = horiz_ref->parents.begin();parent_ref != horiz_ref->parents.end();parent_ref++)
1558                                                {
1559                                                        (*parent_ref)->kids_rel_addresses.push_back(element_number);                                                   
1560                                                }                                               
1561                                        }
1562
1563                                        // **************************************************************************************************
1564                                        // Here we begin creating a new polyhedron, which will be a copy of the old one. Each such polyhedron
1565                                        // will be created as a toprow, but this information will be later forgotten and only the polyhedrons
1566                                        // in the top row of the Hasse diagram will be considered toprow for later use.
1567                                        // **************************************************************************************************
1568
1569                                        // First we create vectors specifying a toprow condition. In the case of a preconstructed statistic
1570                                        // this condition will be a vector of zeros. There are two vectors, because we need two copies of
1571                                        // the original Hasse diagram.
1572                                        vec vec1(number_of_parameters+1);
1573                                        vec1.zeros();
1574
1575                                        vec vec2(number_of_parameters+1);
1576                                        vec2.zeros();
1577
1578                                        // We create a new toprow with the previously specified condition.
1579                                        toprow* current_copy1 = new toprow(vec1, 0);
1580                                        toprow* current_copy2 = new toprow(vec2, 0);
1581
1582                                        current_copy1->my_emlig = this;
1583                                        current_copy2->my_emlig = this;
1584
1585                                        // The vertices of the copies will be inherited, because there will be a parent/child relation
1586                                        // between each polyhedron and its offspring (comming from the copy) and a parent has all the
1587                                        // vertices of its child plus more.
1588                                        for(set<vertex*>::iterator vertex_ref = horiz_ref->vertices.begin();vertex_ref!=horiz_ref->vertices.end();vertex_ref++)
1589                                        {
1590                                                current_copy1->vertices.insert(*vertex_ref);
1591                                                current_copy2->vertices.insert(*vertex_ref);                                           
1592                                        }
1593                                       
1594                                        // The only new vertex of the offspring should be the newly created point.
1595                                        current_copy1->vertices.insert(new_point1);
1596                                        current_copy2->vertices.insert(new_point2);                                     
1597                                       
1598                                        // This method guarantees that each polyhedron is already triangulated, therefore its triangulation
1599                                        // is only one set of vertices and it is the set of all its vertices.
1600                                        set<vertex*> t_simplex1;
1601                                        set<vertex*> t_simplex2;
1602
1603                                        t_simplex1.insert(current_copy1->vertices.begin(),current_copy1->vertices.end());
1604                                        t_simplex2.insert(current_copy2->vertices.begin(),current_copy2->vertices.end());
1605                                       
1606                                        current_copy1->triangulation.push_back(t_simplex1);
1607                                        current_copy2->triangulation.push_back(t_simplex2);                                     
1608                                       
1609                                        // Now we have copied the polyhedron and we have to copy all of its relations. Because we are copying
1610                                        // in the Hasse diagram from bottom up, we always have to copy the parent/child relations to all the
1611                                        // kids and when we do that and know the child, in the child we will remember the parent we came from.
1612                                        // This way all the parents/children relations are saved in both the parent and the child.
1613                                        if(!horiz_ref->kids_rel_addresses.empty())
1614                                        {
1615                                                for(list<int>::iterator kid_ref = horiz_ref->kids_rel_addresses.begin();kid_ref!=horiz_ref->kids_rel_addresses.end();kid_ref++)
1616                                                {       
1617                                                        polyhedron* new_kid1 = new_statistic1->rows[j-1];
1618                                                        polyhedron* new_kid2 = new_statistic2->rows[j-1];
1619
1620                                                        // THIS IS NOT EFFECTIVE: It could be improved by having the list indexed for new_statistic, but
1621                                                        // not indexed for statistic. Hopefully this will not cause a big slowdown - happens only offline.
1622                                                        if(*kid_ref)
1623                                                        {
1624                                                                for(int k = 1;k<=(*kid_ref);k++)
1625                                                                {
1626                                                                        new_kid1=new_kid1->next_poly;
1627                                                                        new_kid2=new_kid2->next_poly;
1628                                                                }
1629                                                        }
1630                                                       
1631                                                        // find the child and save the relation to the parent
1632                                                        current_copy1->children.push_back(new_kid1);
1633                                                        current_copy2->children.push_back(new_kid2);
1634
1635                                                        // in the child save the parents' address
1636                                                        new_kid1->parents.push_back(current_copy1);
1637                                                        new_kid2->parents.push_back(current_copy2);
1638                                                }                                               
1639
1640                                                // Here we clear the parents kids_rel_addresses vector for later use (when we need to widen the
1641                                                // Hasse diagram again)
1642                                                horiz_ref->kids_rel_addresses.clear();
1643                                        }
1644                                        // If there were no children previously, we are copying a polyhedron that has been a vertex before.
1645                                        // In this case it is a segment now and it will have a relation to its mother (copywise) and to the
1646                                        // newly created point. Here we create the connection to the new point, again from both sides.
1647                                        else
1648                                        {
1649                                                // Add the address of the new point in the former vertex
1650                                                current_copy1->children.push_back(new_point1);
1651                                                current_copy2->children.push_back(new_point2);
1652
1653                                                // Add the address of the former vertex in the new point
1654                                                new_point1->parents.push_back(current_copy1);
1655                                                new_point2->parents.push_back(current_copy2);
1656                                        }
1657
1658                                        // Save the mother in its offspring
1659                                        current_copy1->children.push_back(horiz_ref);
1660                                        current_copy2->children.push_back(horiz_ref);
1661
1662                                        // Save the offspring in its mother
1663                                        horiz_ref->parents.push_back(current_copy1);
1664                                        horiz_ref->parents.push_back(current_copy2);   
1665                                                               
1666                                       
1667                                        // Add the copies into the relevant statistic. The statistic will later be appended to the previous
1668                                        // Hasse diagram
1669                                        new_statistic1->append_polyhedron(j,current_copy1);
1670                                        new_statistic2->append_polyhedron(j,current_copy2);
1671                                       
1672                                        // Raise the count in the vector of polyhedrons
1673                                        element_number++;                       
1674                                       
1675                                }
1676                               
1677                        }
1678
1679                        /*
1680                        statistic.begin()->push_back(new_point1);
1681                        statistic.begin()->push_back(new_point2);
1682                        */
1683
1684                        statistic.append_polyhedron(0, new_point1);
1685                        statistic.append_polyhedron(0, new_point2);
1686
1687                        // Merge the new statistics into the old one. This will either be the final statistic or we will
1688                        // reenter the widening loop.
1689                        for(int j=0;j<new_statistic1->size();j++)
1690                        {
1691                                /*
1692                                if(j+1==statistic.size())
1693                                {
1694                                        list<polyhedron*> support;
1695                                        statistic.push_back(support);
1696                                }
1697                               
1698                                (statistic.begin()+j+1)->insert((statistic.begin()+j+1)->end(),new_statistic1[j].begin(),new_statistic1[j].end());
1699                                (statistic.begin()+j+1)->insert((statistic.begin()+j+1)->end(),new_statistic2[j].begin(),new_statistic2[j].end());
1700                                */
1701                                statistic.append_polyhedron(j+1,new_statistic1->rows[j],new_statistic1->row_ends[j]);
1702                                statistic.append_polyhedron(j+1,new_statistic2->rows[j],new_statistic2->row_ends[j]);
1703                        }                       
1704                }
1705
1706                /*
1707                vector<list<toprow*>> toprow_statistic;
1708                int line_count = 0;
1709
1710                for(vector<list<polyhedron*>>::iterator polyhedron_ref = ++statistic.begin(); polyhedron_ref!=statistic.end();polyhedron_ref++)
1711                {
1712                        list<toprow*> support_list;
1713                        toprow_statistic.push_back(support_list);                                               
1714
1715                        for(list<polyhedron*>::iterator polyhedron_ref2 = polyhedron_ref->begin(); polyhedron_ref2 != polyhedron_ref->end(); polyhedron_ref2++)
1716                        {
1717                                toprow* support_top = (toprow*)(*polyhedron_ref2);
1718
1719                                toprow_statistic[line_count].push_back(support_top);
1720                        }
1721
1722                        line_count++;
1723                }*/
1724
1725                /*
1726                vector<int> sizevector;
1727                for(int s = 0;s<statistic.size();s++)
1728                {
1729                        sizevector.push_back(statistic.row_size(s));
1730                }
1731                */
1732               
1733        }
1734
1735
1736       
1737       
1738};
1739
1740/*
1741
1742//! Robust Bayesian AR model for Multicriteria-Laplace-Inverse-Gamma density
1743class RARX : public BM
1744{
1745private:
1746
1747        emlig posterior;
1748
1749public:
1750        RARX():BM()
1751        {
1752        };
1753
1754        void bayes(const itpp::vec &yt, const itpp::vec &cond = empty_vec)
1755        {
1756               
1757        }
1758
1759};*/
1760
1761
1762
1763#endif //TRAGE_H
Note: See TracBrowser for help on using the browser.