00001
00002
00003 #include "cddefines.h"
00004 #include "thirdparty.h"
00005 #include "physconst.h"
00006
00007 inline double polevl(double x, const double coef[], int N);
00008 inline double p1evl(double x, const double coef[], int N);
00009 inline double chbevl(double, const double[], int);
00010
00011
00012
00013
00014
00015
00016
00017
00018
00019
00020
00021
00022
00023
00024
00025
00026
00027
00028
00029
00030
00031
00032
00033
00034
00035
00036
00037
00038
00039
00040
00041
00042
00043
00044
00045 bool linfit(
00046 long n,
00047 double x[],
00048 double y[],
00049 double &a,
00050 double &siga,
00051 double &b,
00052 double &sigb
00053 )
00054 {
00055
00056
00057
00058
00059
00060
00061
00062
00063
00064
00065
00066
00067
00068
00069
00070
00071
00072
00073
00074
00075
00076
00077
00078
00079
00080
00081
00082
00083
00084
00085
00086
00087
00088
00089
00090
00091
00092 DEBUG_ENTRY( "linfit()" );
00093
00094
00095 a = 0.0;
00096 siga = 0.0;
00097 b = 0.0;
00098 sigb = 0.0;
00099
00100
00101 double s1 = 0.0;
00102 double s2 = 0.0;
00103 for( long i=0; i < n; i++ )
00104 {
00105 s1 += x[i];
00106 s2 += y[i];
00107 }
00108 double rn = (double)n;
00109 double xavg = s1/rn;
00110 double yavg = s2/rn;
00111 double sxx = 0.0;
00112 double sxy = 0.0;
00113 for( long i=0; i < n; i++ )
00114 {
00115 x[i] -= xavg;
00116 y[i] -= yavg;
00117 sxx += pow2(x[i]);
00118 sxy += x[i]*y[i];
00119 }
00120
00121 if( sxy == 0.0 )
00122 {
00123 return true;
00124 }
00125
00126
00127 b = sxy/sxx;
00128
00129
00130 a = yavg - b*xavg;
00131
00132
00133 double sum1 = 0.0;
00134 for( long i=0; i < n; i++ )
00135 sum1 += pow2(x[i]*(y[i] - b*x[i]));
00136
00137
00138 sigb = sum1/pow2(sxx);
00139
00140
00141 for( long i=0; i < n; i++ )
00142 siga += pow2((y[i] - b*x[i])*(1.0 - rn*xavg*x[i]/sxx));
00143
00144
00145 sigb = sqrt(sigb);
00146 siga = sqrt(siga)/rn;
00147
00148
00149 for( long i=0; i < n; i++ )
00150 {
00151 x[i] += xavg;
00152 y[i] += yavg;
00153 }
00154 return false;
00155 }
00156
00157
00158
00159
00160
00161
00162
00163
00164
00165 static const double pre_factorial[NPRE_FACTORIAL] =
00166 {
00167 1.00000000000000000000e+00,
00168 1.00000000000000000000e+00,
00169 2.00000000000000000000e+00,
00170 6.00000000000000000000e+00,
00171 2.40000000000000000000e+01,
00172 1.20000000000000000000e+02,
00173 7.20000000000000000000e+02,
00174 5.04000000000000000000e+03,
00175 4.03200000000000000000e+04,
00176 3.62880000000000000000e+05,
00177 3.62880000000000000000e+06,
00178 3.99168000000000000000e+07,
00179 4.79001600000000000000e+08,
00180 6.22702080000000000000e+09,
00181 8.71782912000000000000e+10,
00182 1.30767436800000000000e+12,
00183 2.09227898880000000000e+13,
00184 3.55687428096000000000e+14,
00185 6.40237370572800000000e+15,
00186 1.21645100408832000000e+17,
00187 2.43290200817664000000e+18,
00188 5.10909421717094400000e+19,
00189 1.12400072777760768000e+21,
00190 2.58520167388849766400e+22,
00191 6.20448401733239439360e+23,
00192 1.55112100433309859840e+25,
00193 4.03291461126605635592e+26,
00194 1.08888694504183521614e+28,
00195 3.04888344611713860511e+29,
00196 8.84176199373970195470e+30,
00197 2.65252859812191058647e+32,
00198 8.22283865417792281807e+33,
00199 2.63130836933693530178e+35,
00200 8.68331761881188649615e+36,
00201 2.95232799039604140861e+38,
00202 1.03331479663861449300e+40,
00203 3.71993326789901217463e+41,
00204 1.37637530912263450457e+43,
00205 5.23022617466601111726e+44,
00206 2.03978820811974433568e+46,
00207 8.15915283247897734264e+47,
00208 3.34525266131638071044e+49,
00209 1.40500611775287989839e+51,
00210 6.04152630633738356321e+52,
00211 2.65827157478844876773e+54,
00212 1.19622220865480194551e+56,
00213 5.50262215981208894940e+57,
00214 2.58623241511168180614e+59,
00215 1.24139155925360726691e+61,
00216 6.08281864034267560801e+62,
00217 3.04140932017133780398e+64,
00218 1.55111875328738227999e+66,
00219 8.06581751709438785585e+67,
00220 4.27488328406002556374e+69,
00221 2.30843697339241380441e+71,
00222 1.26964033536582759243e+73,
00223 7.10998587804863451749e+74,
00224 4.05269195048772167487e+76,
00225 2.35056133128287857145e+78,
00226 1.38683118545689835713e+80,
00227 8.32098711274139014271e+81,
00228 5.07580213877224798711e+83,
00229 3.14699732603879375200e+85,
00230 1.98260831540444006372e+87,
00231 1.26886932185884164078e+89,
00232 8.24765059208247066512e+90,
00233 5.44344939077443063905e+92,
00234 3.64711109181886852801e+94,
00235 2.48003554243683059915e+96,
00236 1.71122452428141311337e+98,
00237 1.19785716699698917933e+100,
00238 8.50478588567862317347e+101,
00239 6.12344583768860868500e+103,
00240 4.47011546151268434004e+105,
00241 3.30788544151938641157e+107,
00242 2.48091408113953980872e+109,
00243 1.88549470166605025458e+111,
00244 1.45183092028285869606e+113,
00245 1.13242811782062978295e+115,
00246 8.94618213078297528506e+116,
00247 7.15694570462638022794e+118,
00248 5.79712602074736798470e+120,
00249 4.75364333701284174746e+122,
00250 3.94552396972065865030e+124,
00251 3.31424013456535326627e+126,
00252 2.81710411438055027626e+128,
00253 2.42270953836727323750e+130,
00254 2.10775729837952771662e+132,
00255 1.85482642257398439069e+134,
00256 1.65079551609084610774e+136,
00257 1.48571596448176149700e+138,
00258 1.35200152767840296226e+140,
00259 1.24384140546413072522e+142,
00260 1.15677250708164157442e+144,
00261 1.08736615665674307994e+146,
00262 1.03299784882390592592e+148,
00263 9.91677934870949688836e+149,
00264 9.61927596824821198159e+151,
00265 9.42689044888324774164e+153,
00266 9.33262154439441526381e+155,
00267 9.33262154439441526388e+157,
00268 9.42594775983835941673e+159,
00269 9.61446671503512660515e+161,
00270 9.90290071648618040340e+163,
00271 1.02990167451456276198e+166,
00272 1.08139675824029090008e+168,
00273 1.14628056373470835406e+170,
00274 1.22652020319613793888e+172,
00275 1.32464181945182897396e+174,
00276 1.44385958320249358163e+176,
00277 1.58824554152274293982e+178,
00278 1.76295255109024466316e+180,
00279 1.97450685722107402277e+182,
00280 2.23119274865981364576e+184,
00281 2.54355973347218755612e+186,
00282 2.92509369349301568964e+188,
00283 3.39310868445189820004e+190,
00284 3.96993716080872089396e+192,
00285 4.68452584975429065488e+194,
00286 5.57458576120760587943e+196,
00287 6.68950291344912705515e+198,
00288 8.09429852527344373681e+200,
00289 9.87504420083360135884e+202,
00290 1.21463043670253296712e+205,
00291 1.50614174151114087918e+207,
00292 1.88267717688892609901e+209,
00293 2.37217324288004688470e+211,
00294 3.01266001845765954361e+213,
00295 3.85620482362580421582e+215,
00296 4.97450422247728743840e+217,
00297 6.46685548922047366972e+219,
00298 8.47158069087882050755e+221,
00299 1.11824865119600430699e+224,
00300 1.48727070609068572828e+226,
00301 1.99294274616151887582e+228,
00302 2.69047270731805048244e+230,
00303 3.65904288195254865604e+232,
00304 5.01288874827499165889e+234,
00305 6.91778647261948848943e+236,
00306 9.61572319694108900019e+238,
00307 1.34620124757175246000e+241,
00308 1.89814375907617096864e+243,
00309 2.69536413788816277557e+245,
00310 3.85437071718007276916e+247,
00311 5.55029383273930478744e+249,
00312 8.04792605747199194159e+251,
00313 1.17499720439091082343e+254,
00314 1.72724589045463891049e+256,
00315 2.55632391787286558753e+258,
00316 3.80892263763056972532e+260,
00317 5.71338395644585458806e+262,
00318 8.62720977423324042775e+264,
00319 1.31133588568345254503e+267,
00320 2.00634390509568239384e+269,
00321 3.08976961384735088657e+271,
00322 4.78914290146339387432e+273,
00323 7.47106292628289444390e+275,
00324 1.17295687942641442768e+278,
00325 1.85327186949373479574e+280,
00326 2.94670227249503832518e+282,
00327 4.71472363599206132029e+284,
00328 7.59070505394721872577e+286,
00329 1.22969421873944943358e+289,
00330 2.00440157654530257674e+291,
00331 3.28721858553429622598e+293,
00332 5.42391066613158877297e+295,
00333 9.00369170577843736335e+297,
00334 1.50361651486499903974e+300,
00335 2.52607574497319838672e+302,
00336 4.26906800900470527345e+304,
00337 7.25741561530799896496e+306
00338 };
00339
00340 double factorial( long n )
00341 {
00342 DEBUG_ENTRY( "factorial()" );
00343
00344 if( n < 0 || n >= NPRE_FACTORIAL )
00345 {
00346 fprintf( ioQQQ, "factorial: domain error\n" );
00347 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
00348 }
00349
00350 return pre_factorial[n];
00351 }
00352
00353
00354
00355 class t_lfact : public Singleton<t_lfact>
00356 {
00357 friend class Singleton<t_lfact>;
00358 protected:
00359 t_lfact()
00360 {
00361 p_lf.reserve( 512 );
00362 p_lf.push_back( 0. );
00363 p_lf.push_back( 0. );
00364 }
00365 private:
00366 vector<double> p_lf;
00367 public:
00368 double get_lfact( unsigned long n )
00369 {
00370 if( n < p_lf.size() )
00371 {
00372 return p_lf[n];
00373 }
00374 else
00375 {
00376 for( unsigned long i=(unsigned long)p_lf.size(); i <= n; i++ )
00377 p_lf.push_back( p_lf[i-1] + log10(static_cast<double>(i)) );
00378 return p_lf[n];
00379 }
00380 }
00381 };
00382
00383 double lfactorial( long n )
00384 {
00385
00386
00387
00388
00389
00390
00391
00392
00393 DEBUG_ENTRY( "lfactorial()" );
00394
00395 if( n < 0 )
00396 {
00397 fprintf( ioQQQ, "lfactorial: domain error\n" );
00398 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
00399 }
00400
00401 return t_lfact::Inst().get_lfact( static_cast<unsigned long>(n) );
00402 }
00403
00404
00405
00406
00407
00408
00409
00410
00411 complex<double> cdgamma(complex<double> x)
00412 {
00413 double xr, xi, wr, wi, ur, ui, vr, vi, yr, yi, t;
00414
00415 DEBUG_ENTRY( "cdgamma()" );
00416
00417 xr = x.real();
00418 xi = x.imag();
00419 if(xr < 0)
00420 {
00421 wr = 1. - xr;
00422 wi = -xi;
00423 }
00424 else
00425 {
00426 wr = xr;
00427 wi = xi;
00428 }
00429 ur = wr + 6.00009857740312429;
00430 vr = ur * (wr + 4.99999857982434025) - wi * wi;
00431 vi = wi * (wr + 4.99999857982434025) + ur * wi;
00432 yr = ur * 13.2280130755055088 + vr * 66.2756400966213521 +
00433 0.293729529320536228;
00434 yi = wi * 13.2280130755055088 + vi * 66.2756400966213521;
00435 ur = vr * (wr + 4.00000003016801681) - vi * wi;
00436 ui = vi * (wr + 4.00000003016801681) + vr * wi;
00437 vr = ur * (wr + 2.99999999944915534) - ui * wi;
00438 vi = ui * (wr + 2.99999999944915534) + ur * wi;
00439 yr += ur * 91.1395751189899762 + vr * 47.3821439163096063;
00440 yi += ui * 91.1395751189899762 + vi * 47.3821439163096063;
00441 ur = vr * (wr + 2.00000000000603851) - vi * wi;
00442 ui = vi * (wr + 2.00000000000603851) + vr * wi;
00443 vr = ur * (wr + 0.999999999999975753) - ui * wi;
00444 vi = ui * (wr + 0.999999999999975753) + ur * wi;
00445 yr += ur * 10.5400280458730808 + vr;
00446 yi += ui * 10.5400280458730808 + vi;
00447 ur = vr * wr - vi * wi;
00448 ui = vi * wr + vr * wi;
00449 t = ur * ur + ui * ui;
00450 vr = yr * ur + yi * ui + t * 0.0327673720261526849;
00451 vi = yi * ur - yr * ui;
00452 yr = wr + 7.31790632447016203;
00453 ur = log(yr * yr + wi * wi) * 0.5 - 1;
00454 ui = atan2(wi, yr);
00455 yr = exp(ur * (wr - 0.5) - ui * wi - 3.48064577727581257) / t;
00456 yi = ui * (wr - 0.5) + ur * wi;
00457 ur = yr * cos(yi);
00458 ui = yr * sin(yi);
00459 yr = ur * vr - ui * vi;
00460 yi = ui * vr + ur * vi;
00461 if(xr < 0)
00462 {
00463 wr = xr * 3.14159265358979324;
00464 wi = exp(xi * 3.14159265358979324);
00465 vi = 1 / wi;
00466 ur = (vi + wi) * sin(wr);
00467 ui = (vi - wi) * cos(wr);
00468 vr = ur * yr + ui * yi;
00469 vi = ui * yr - ur * yi;
00470 ur = 6.2831853071795862 / (vr * vr + vi * vi);
00471 yr = ur * vr;
00472 yi = ur * vi;
00473 }
00474 return complex<double>( yr, yi );
00475 }
00476
00477
00478
00479
00480
00481
00482
00483
00484
00485
00486
00487
00488
00489
00490
00491
00492
00493
00494
00495
00496
00497
00498
00499
00500
00501
00502
00503
00504
00505
00506
00507
00508
00509
00510
00511
00512
00513
00514
00515
00516
00517
00518
00519
00520
00521
00522
00523
00524
00525
00526
00527
00528
00529
00530
00531
00532
00533
00534
00535
00536
00537
00538
00539
00540
00541
00542
00543
00544
00545
00546
00547
00548
00549
00550
00551
00552
00553
00554
00555
00556
00557
00558
00559
00560
00561
00562
00563
00564
00565
00566
00567
00568
00569
00570
00571
00572
00573
00574
00575
00576
00577
00578
00579
00580
00581
00582
00583
00584
00585
00586
00587
00588
00589
00590
00591 static const double b0_PP[7] = {
00592 7.96936729297347051624e-4,
00593 8.28352392107440799803e-2,
00594 1.23953371646414299388e0,
00595 5.44725003058768775090e0,
00596 8.74716500199817011941e0,
00597 5.30324038235394892183e0,
00598 9.99999999999999997821e-1,
00599 };
00600
00601 static const double b0_PQ[7] = {
00602 9.24408810558863637013e-4,
00603 8.56288474354474431428e-2,
00604 1.25352743901058953537e0,
00605 5.47097740330417105182e0,
00606 8.76190883237069594232e0,
00607 5.30605288235394617618e0,
00608 1.00000000000000000218e0,
00609 };
00610
00611 static const double b0_QP[8] = {
00612 -1.13663838898469149931e-2,
00613 -1.28252718670509318512e0,
00614 -1.95539544257735972385e1,
00615 -9.32060152123768231369e1,
00616 -1.77681167980488050595e2,
00617 -1.47077505154951170175e2,
00618 -5.14105326766599330220e1,
00619 -6.05014350600728481186e0,
00620 };
00621
00622 static const double b0_QQ[7] = {
00623
00624 6.43178256118178023184e1,
00625 8.56430025976980587198e2,
00626 3.88240183605401609683e3,
00627 7.24046774195652478189e3,
00628 5.93072701187316984827e3,
00629 2.06209331660327847417e3,
00630 2.42005740240291393179e2,
00631 };
00632
00633 static const double b0_YP[8] = {
00634 1.55924367855235737965e4,
00635 -1.46639295903971606143e7,
00636 5.43526477051876500413e9,
00637 -9.82136065717911466409e11,
00638 8.75906394395366999549e13,
00639 -3.46628303384729719441e15,
00640 4.42733268572569800351e16,
00641 -1.84950800436986690637e16,
00642 };
00643
00644 static const double b0_YQ[7] = {
00645
00646 1.04128353664259848412e3,
00647 6.26107330137134956842e5,
00648 2.68919633393814121987e8,
00649 8.64002487103935000337e10,
00650 2.02979612750105546709e13,
00651 3.17157752842975028269e15,
00652 2.50596256172653059228e17,
00653 };
00654
00655
00656 static const double DR1 = 5.78318596294678452118e0;
00657
00658 static const double DR2 = 3.04712623436620863991e1;
00659
00660 static double b0_RP[4] = {
00661 -4.79443220978201773821e9,
00662 1.95617491946556577543e12,
00663 -2.49248344360967716204e14,
00664 9.70862251047306323952e15,
00665 };
00666
00667 static double b0_RQ[8] = {
00668
00669 4.99563147152651017219e2,
00670 1.73785401676374683123e5,
00671 4.84409658339962045305e7,
00672 1.11855537045356834862e10,
00673 2.11277520115489217587e12,
00674 3.10518229857422583814e14,
00675 3.18121955943204943306e16,
00676 1.71086294081043136091e18,
00677 };
00678
00679 static const double TWOOPI = 2./PI;
00680 static const double SQ2OPI = sqrt(2./PI);
00681 static const double PIO4 = PI/4.;
00682
00683 double bessel_j0(double x)
00684 {
00685 double w, z, p, q, xn;
00686
00687 DEBUG_ENTRY( "bessel_j0()" );
00688
00689 if( x < 0 )
00690 x = -x;
00691
00692 if( x <= 5.0 )
00693 {
00694 z = x * x;
00695 if( x < 1.0e-5 )
00696 return 1.0 - z/4.0;
00697
00698 p = (z - DR1) * (z - DR2);
00699 p = p * polevl( z, b0_RP, 3)/p1evl( z, b0_RQ, 8 );
00700 return p;
00701 }
00702
00703 w = 5.0/x;
00704 q = 25.0/(x*x);
00705 p = polevl( q, b0_PP, 6)/polevl( q, b0_PQ, 6 );
00706 q = polevl( q, b0_QP, 7)/p1evl( q, b0_QQ, 7 );
00707 xn = x - PIO4;
00708 p = p * cos(xn) - w * q * sin(xn);
00709 return p * SQ2OPI / sqrt(x);
00710 }
00711
00712
00713
00714
00715
00716
00717
00718
00719
00720
00721 double bessel_y0(double x)
00722 {
00723 double w, z, p, q, xn;
00724
00725 DEBUG_ENTRY( "bessel_y0()" );
00726
00727 if( x <= 5.0 )
00728 {
00729 if( x <= 0.0 )
00730 {
00731 fprintf( ioQQQ, "bessel_y0: domain error\n" );
00732 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
00733 }
00734 z = x * x;
00735 w = polevl( z, b0_YP, 7 ) / p1evl( z, b0_YQ, 7 );
00736 w += TWOOPI * log(x) * bessel_j0(x);
00737 return w;
00738 }
00739
00740 w = 5.0/x;
00741 z = 25.0 / (x * x);
00742 p = polevl( z, b0_PP, 6)/polevl( z, b0_PQ, 6 );
00743 q = polevl( z, b0_QP, 7)/p1evl( z, b0_QQ, 7 );
00744 xn = x - PIO4;
00745 p = p * sin(xn) + w * q * cos(xn);
00746 return p * SQ2OPI / sqrt(x);
00747 }
00748
00749
00750
00751
00752
00753
00754
00755
00756
00757
00758
00759
00760
00761
00762
00763
00764
00765
00766
00767
00768
00769
00770
00771
00772
00773
00774
00775
00776
00777
00778
00779
00780
00781
00782
00783
00784
00785
00786
00787
00788
00789
00790
00791
00792
00793
00794
00795
00796
00797
00798
00799
00800
00801
00802
00803
00804
00805
00806
00807
00808
00809
00810
00811
00812
00813
00814
00815
00816
00817
00818
00819
00820
00821
00822
00823
00824
00825
00826
00827 static const double b1_RP[4] = {
00828 -8.99971225705559398224e8,
00829 4.52228297998194034323e11,
00830 -7.27494245221818276015e13,
00831 3.68295732863852883286e15,
00832 };
00833
00834 static const double b1_RQ[8] = {
00835
00836 6.20836478118054335476e2,
00837 2.56987256757748830383e5,
00838 8.35146791431949253037e7,
00839 2.21511595479792499675e10,
00840 4.74914122079991414898e12,
00841 7.84369607876235854894e14,
00842 8.95222336184627338078e16,
00843 5.32278620332680085395e18,
00844 };
00845
00846 static const double b1_PP[7] = {
00847 7.62125616208173112003e-4,
00848 7.31397056940917570436e-2,
00849 1.12719608129684925192e0,
00850 5.11207951146807644818e0,
00851 8.42404590141772420927e0,
00852 5.21451598682361504063e0,
00853 1.00000000000000000254e0,
00854 };
00855
00856 static const double b1_PQ[7] = {
00857 5.71323128072548699714e-4,
00858 6.88455908754495404082e-2,
00859 1.10514232634061696926e0,
00860 5.07386386128601488557e0,
00861 8.39985554327604159757e0,
00862 5.20982848682361821619e0,
00863 9.99999999999999997461e-1,
00864 };
00865
00866 static const double b1_QP[8] = {
00867 5.10862594750176621635e-2,
00868 4.98213872951233449420e0,
00869 7.58238284132545283818e1,
00870 3.66779609360150777800e2,
00871 7.10856304998926107277e2,
00872 5.97489612400613639965e2,
00873 2.11688757100572135698e2,
00874 2.52070205858023719784e1,
00875 };
00876
00877 static const double b1_QQ[7] = {
00878
00879 7.42373277035675149943e1,
00880 1.05644886038262816351e3,
00881 4.98641058337653607651e3,
00882 9.56231892404756170795e3,
00883 7.99704160447350683650e3,
00884 2.82619278517639096600e3,
00885 3.36093607810698293419e2,
00886 };
00887
00888 static const double b1_YP[6] = {
00889 1.26320474790178026440e9,
00890 -6.47355876379160291031e11,
00891 1.14509511541823727583e14,
00892 -8.12770255501325109621e15,
00893 2.02439475713594898196e17,
00894 -7.78877196265950026825e17,
00895 };
00896
00897 static const double b1_YQ[8] = {
00898
00899 5.94301592346128195359E2,
00900 2.35564092943068577943E5,
00901 7.34811944459721705660E7,
00902 1.87601316108706159478E10,
00903 3.88231277496238566008E12,
00904 6.20557727146953693363E14,
00905 6.87141087355300489866E16,
00906 3.97270608116560655612E18,
00907 };
00908
00909 static const double Z1 = 1.46819706421238932572E1;
00910 static const double Z2 = 4.92184563216946036703E1;
00911
00912 static const double THPIO4 = 3.*PI/4.;
00913
00914 double bessel_j1(double x)
00915 {
00916 double w, z, p, q, xn;
00917
00918 DEBUG_ENTRY( "bessel_j1()" );
00919
00920 w = x;
00921 if( x < 0 )
00922 w = -x;
00923
00924 if( w <= 5.0 )
00925 {
00926 z = x * x;
00927 w = polevl( z, b1_RP, 3 ) / p1evl( z, b1_RQ, 8 );
00928 w = w * x * (z - Z1) * (z - Z2);
00929 return w;
00930 }
00931
00932 w = 5.0/x;
00933 z = w * w;
00934 p = polevl( z, b1_PP, 6)/polevl( z, b1_PQ, 6 );
00935 q = polevl( z, b1_QP, 7)/p1evl( z, b1_QQ, 7 );
00936 xn = x - THPIO4;
00937 p = p * cos(xn) - w * q * sin(xn);
00938 return p * SQ2OPI / sqrt(x);
00939 }
00940
00941 double bessel_y1(double x)
00942 {
00943 double w, z, p, q, xn;
00944
00945 DEBUG_ENTRY( "bessel_y1()" );
00946
00947 if( x <= 5.0 )
00948 {
00949 if( x <= 0.0 )
00950 {
00951 fprintf( ioQQQ, "bessel_y1: domain error\n" );
00952 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
00953 }
00954 z = x * x;
00955 w = x * (polevl( z, b1_YP, 5 ) / p1evl( z, b1_YQ, 8 ));
00956 w += TWOOPI * ( bessel_j1(x) * log(x) - 1.0/x );
00957 return w;
00958 }
00959
00960 w = 5.0/x;
00961 z = w * w;
00962 p = polevl( z, b1_PP, 6 )/polevl( z, b1_PQ, 6 );
00963 q = polevl( z, b1_QP, 7 )/p1evl( z, b1_QQ, 7 );
00964 xn = x - THPIO4;
00965 p = p * sin(xn) + w * q * cos(xn);
00966 return p * SQ2OPI / sqrt(x);
00967 }
00968
00969
00970
00971
00972
00973
00974
00975
00976
00977
00978
00979
00980
00981
00982
00983
00984
00985
00986
00987
00988
00989
00990
00991
00992
00993
00994
00995
00996
00997
00998
00999
01000
01001
01002
01003
01004
01005
01006
01007
01008
01009
01010
01011
01012
01013
01014
01015
01016
01017 double bessel_jn(int n, double x)
01018 {
01019 double pkm2, pkm1, pk, xk, r, ans;
01020 int k, sign;
01021
01022 DEBUG_ENTRY( "bessel_jn()" );
01023
01024 if( n < 0 )
01025 {
01026 n = -n;
01027 if( (n & 1) == 0 )
01028 sign = 1;
01029 else
01030 sign = -1;
01031 }
01032 else
01033 sign = 1;
01034
01035 if( x < 0.0 )
01036 {
01037 if( n & 1 )
01038 sign = -sign;
01039 x = -x;
01040 }
01041
01042 if( n == 0 )
01043 {
01044 return sign * bessel_j0(x);
01045 }
01046 if( n == 1 )
01047 {
01048 return sign * bessel_j1(x);
01049 }
01050 if( n == 2 )
01051 {
01052 return sign * (2.0 * bessel_j1(x) / x - bessel_j0(x));
01053 }
01054
01055 if( x < DBL_EPSILON )
01056 {
01057 return 0.0;
01058 }
01059
01060
01061 k = 52;
01062
01063 pk = 2 * (n + k);
01064 ans = pk;
01065 xk = x * x;
01066
01067 do
01068 {
01069 pk -= 2.0;
01070 ans = pk - (xk/ans);
01071 }
01072 while( --k > 0 );
01073 ans = x/ans;
01074
01075
01076 pk = 1.0;
01077 pkm1 = 1.0/ans;
01078 k = n-1;
01079 r = 2 * k;
01080
01081 do
01082 {
01083 pkm2 = (pkm1 * r - pk * x) / x;
01084 pk = pkm1;
01085 pkm1 = pkm2;
01086 r -= 2.0;
01087 }
01088 while( --k > 0 );
01089
01090 if( fabs(pk) > fabs(pkm1) )
01091 ans = bessel_j1(x)/pk;
01092 else
01093 ans = bessel_j0(x)/pkm1;
01094 return sign * ans;
01095 }
01096
01097
01098
01099
01100
01101
01102
01103
01104
01105
01106
01107
01108
01109
01110
01111
01112
01113
01114
01115
01116
01117
01118
01119
01120
01121
01122
01123
01124
01125
01126
01127
01128
01129
01130
01131
01132
01133
01134
01135
01136
01137
01138
01139
01140
01141
01142
01143
01144
01145
01146
01147
01148
01149
01150
01151 double bessel_yn(int n, double x)
01152 {
01153 double an, anm1, anm2, r;
01154 int k, sign;
01155
01156 DEBUG_ENTRY( "bessel_yn()" );
01157
01158 if( n < 0 )
01159 {
01160 n = -n;
01161 if( (n & 1) == 0 )
01162 sign = 1;
01163 else
01164 sign = -1;
01165 }
01166 else
01167 sign = 1;
01168
01169 if( n == 0 )
01170 {
01171 return sign * bessel_y0(x);
01172 }
01173 if( n == 1 )
01174 {
01175 return sign * bessel_y1(x);
01176 }
01177
01178
01179 if( x <= 0.0 )
01180 {
01181 fprintf( ioQQQ, "bessel_yn: domain error\n" );
01182 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
01183 }
01184
01185
01186 anm2 = bessel_y0(x);
01187 anm1 = bessel_y1(x);
01188 k = 1;
01189 r = 2 * k;
01190 do
01191 {
01192 an = r * anm1 / x - anm2;
01193 anm2 = anm1;
01194 anm1 = an;
01195 r += 2.0;
01196 ++k;
01197 }
01198 while( k < n );
01199 return sign * an;
01200 }
01201
01202
01203
01204
01205
01206
01207
01208
01209
01210
01211
01212
01213
01214
01215
01216
01217
01218
01219
01220
01221
01222
01223
01224
01225
01226
01227
01228
01229
01230
01231
01232
01233
01234
01235
01236
01237
01238
01239
01240
01241
01242
01243
01244
01245
01246
01247
01248
01249
01250
01251
01252
01253
01254
01255
01256
01257
01258
01259
01260
01261
01262
01263
01264
01265
01266
01267
01268
01269
01270
01271
01272
01273
01274
01275
01276
01277
01278
01279
01280
01281
01282
01283
01284
01285 static const double k0_A[] =
01286 {
01287 1.37446543561352307156e-16,
01288 4.25981614279661018399e-14,
01289 1.03496952576338420167e-11,
01290 1.90451637722020886025e-9,
01291 2.53479107902614945675e-7,
01292 2.28621210311945178607e-5,
01293 1.26461541144692592338e-3,
01294 3.59799365153615016266e-2,
01295 3.44289899924628486886e-1,
01296 -5.35327393233902768720e-1
01297 };
01298
01299
01300
01301
01302
01303
01304
01305 static const double k0_B[] = {
01306 5.30043377268626276149e-18,
01307 -1.64758043015242134646e-17,
01308 5.21039150503902756861e-17,
01309 -1.67823109680541210385e-16,
01310 5.51205597852431940784e-16,
01311 -1.84859337734377901440e-15,
01312 6.34007647740507060557e-15,
01313 -2.22751332699166985548e-14,
01314 8.03289077536357521100e-14,
01315 -2.98009692317273043925e-13,
01316 1.14034058820847496303e-12,
01317 -4.51459788337394416547e-12,
01318 1.85594911495471785253e-11,
01319 -7.95748924447710747776e-11,
01320 3.57739728140030116597e-10,
01321 -1.69753450938905987466e-9,
01322 8.57403401741422608519e-9,
01323 -4.66048989768794782956e-8,
01324 2.76681363944501510342e-7,
01325 -1.83175552271911948767e-6,
01326 1.39498137188764993662e-5,
01327 -1.28495495816278026384e-4,
01328 1.56988388573005337491e-3,
01329 -3.14481013119645005427e-2,
01330 2.44030308206595545468e0
01331 };
01332
01333 double bessel_k0(double x)
01334 {
01335 double y, z;
01336
01337 DEBUG_ENTRY( "bessel_k0()" );
01338
01339 if( x <= 0.0 )
01340 {
01341 fprintf( ioQQQ, "bessel_k0: domain error\n" );
01342 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
01343 }
01344
01345 if( x <= 2.0 )
01346 {
01347 y = x * x - 2.0;
01348 y = chbevl( y, k0_A, 10 ) - log( 0.5 * x ) * bessel_i0(x);
01349 return y;
01350 }
01351 z = 8.0/x - 2.0;
01352 y = exp(-x) * chbevl( z, k0_B, 25 ) / sqrt(x);
01353 return y;
01354 }
01355
01356 double bessel_k0_scaled(double x)
01357 {
01358 double y;
01359
01360 DEBUG_ENTRY( "bessel_k0_scaled()" );
01361
01362 if( x <= 0.0 )
01363 {
01364 fprintf( ioQQQ, "bessel_k0_scaled: domain error\n" );
01365 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
01366 }
01367
01368 if( x <= 2.0 )
01369 {
01370 y = x * x - 2.0;
01371 y = chbevl( y, k0_A, 10 ) - log( 0.5 * x ) * bessel_i0(x);
01372 return y * exp(x);
01373 }
01374 return chbevl( 8.0/x - 2.0, k0_B, 25 ) / sqrt(x);
01375 }
01376
01377
01378
01379
01380
01381
01382
01383
01384
01385
01386
01387
01388
01389
01390
01391
01392
01393
01394
01395
01396
01397
01398
01399
01400
01401
01402
01403
01404
01405
01406
01407
01408
01409
01410
01411
01412
01413
01414
01415
01416
01417
01418
01419
01420
01421
01422
01423
01424
01425
01426
01427
01428
01429
01430
01431
01432
01433
01434
01435
01436
01437
01438
01439
01440
01441
01442
01443
01444
01445
01446
01447
01448
01449
01450
01451
01452
01453
01454
01455
01456
01457
01458
01459 static const double k1_A[] =
01460 {
01461 -7.02386347938628759343e-18,
01462 -2.42744985051936593393e-15,
01463 -6.66690169419932900609e-13,
01464 -1.41148839263352776110e-10,
01465 -2.21338763073472585583e-8,
01466 -2.43340614156596823496e-6,
01467 -1.73028895751305206302e-4,
01468 -6.97572385963986435018e-3,
01469 -1.22611180822657148235e-1,
01470 -3.53155960776544875667e-1,
01471 1.52530022733894777053e0
01472 };
01473
01474
01475
01476
01477
01478
01479
01480 static const double k1_B[] =
01481 {
01482 -5.75674448366501715755e-18,
01483 1.79405087314755922667e-17,
01484 -5.68946255844285935196e-17,
01485 1.83809354436663880070e-16,
01486 -6.05704724837331885336e-16,
01487 2.03870316562433424052e-15,
01488 -7.01983709041831346144e-15,
01489 2.47715442448130437068e-14,
01490 -8.97670518232499435011e-14,
01491 3.34841966607842919884e-13,
01492 -1.28917396095102890680e-12,
01493 5.13963967348173025100e-12,
01494 -2.12996783842756842877e-11,
01495 9.21831518760500529508e-11,
01496 -4.19035475934189648750e-10,
01497 2.01504975519703286596e-9,
01498 -1.03457624656780970260e-8,
01499 5.74108412545004946722e-8,
01500 -3.50196060308781257119e-7,
01501 2.40648494783721712015e-6,
01502 -1.93619797416608296024e-5,
01503 1.95215518471351631108e-4,
01504 -2.85781685962277938680e-3,
01505 1.03923736576817238437e-1,
01506 2.72062619048444266945e0
01507 };
01508
01509 double bessel_k1(double x)
01510 {
01511 double y, z;
01512
01513 DEBUG_ENTRY( "bessel_k1()" );
01514
01515 z = 0.5 * x;
01516 if( z <= 0.0 )
01517 {
01518 fprintf( ioQQQ, "bessel_k1: domain error\n" );
01519 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
01520 }
01521
01522 if( x <= 2.0 )
01523 {
01524 y = x * x - 2.0;
01525 y = log(z) * bessel_i1(x) + chbevl( y, k1_A, 11 ) / x;
01526 return y;
01527 }
01528 return exp(-x) * chbevl( 8.0/x - 2.0, k1_B, 25 ) / sqrt(x);
01529 }
01530
01531 double bessel_k1_scaled(double x)
01532 {
01533 double y;
01534
01535 DEBUG_ENTRY( "bessel_k1_scaled()" );
01536
01537 if( x <= 0.0 )
01538 {
01539 fprintf( ioQQQ, "bessel_k1_scaled: domain error\n" );
01540 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
01541 }
01542
01543 if( x <= 2.0 )
01544 {
01545 y = x * x - 2.0;
01546 y = log( 0.5 * x ) * bessel_i1(x) + chbevl( y, k1_A, 11 ) / x;
01547 return y * exp(x);
01548 }
01549 return chbevl( 8.0/x - 2.0, k1_B, 25 ) / sqrt(x);
01550 }
01551
01552
01553
01554
01555
01556
01557
01558
01559
01560
01561
01562
01563
01564
01565
01566
01567
01568
01569
01570
01571
01572
01573
01574
01575
01576
01577
01578
01579
01580
01581
01582
01583
01584
01585
01586
01587
01588
01589
01590
01591
01592
01593
01594
01595
01596
01597
01598
01599
01600
01601
01602
01603
01604
01605
01606
01607
01608
01609
01610
01611
01612
01613
01614
01615
01616
01617
01618
01619
01620
01621
01622
01623
01624
01625
01626
01627
01628
01629
01630
01631 static const double i0_A[] =
01632 {
01633 -4.41534164647933937950e-18,
01634 3.33079451882223809783e-17,
01635 -2.43127984654795469359e-16,
01636 1.71539128555513303061e-15,
01637 -1.16853328779934516808e-14,
01638 7.67618549860493561688e-14,
01639 -4.85644678311192946090e-13,
01640 2.95505266312963983461e-12,
01641 -1.72682629144155570723e-11,
01642 9.67580903537323691224e-11,
01643 -5.18979560163526290666e-10,
01644 2.65982372468238665035e-9,
01645 -1.30002500998624804212e-8,
01646 6.04699502254191894932e-8,
01647 -2.67079385394061173391e-7,
01648 1.11738753912010371815e-6,
01649 -4.41673835845875056359e-6,
01650 1.64484480707288970893e-5,
01651 -5.75419501008210370398e-5,
01652 1.88502885095841655729e-4,
01653 -5.76375574538582365885e-4,
01654 1.63947561694133579842e-3,
01655 -4.32430999505057594430e-3,
01656 1.05464603945949983183e-2,
01657 -2.37374148058994688156e-2,
01658 4.93052842396707084878e-2,
01659 -9.49010970480476444210e-2,
01660 1.71620901522208775349e-1,
01661 -3.04682672343198398683e-1,
01662 6.76795274409476084995e-1
01663 };
01664
01665
01666
01667
01668
01669
01670
01671 static const double i0_B[] =
01672 {
01673 -7.23318048787475395456e-18,
01674 -4.83050448594418207126e-18,
01675 4.46562142029675999901e-17,
01676 3.46122286769746109310e-17,
01677 -2.82762398051658348494e-16,
01678 -3.42548561967721913462e-16,
01679 1.77256013305652638360e-15,
01680 3.81168066935262242075e-15,
01681 -9.55484669882830764870e-15,
01682 -4.15056934728722208663e-14,
01683 1.54008621752140982691e-14,
01684 3.85277838274214270114e-13,
01685 7.18012445138366623367e-13,
01686 -1.79417853150680611778e-12,
01687 -1.32158118404477131188e-11,
01688 -3.14991652796324136454e-11,
01689 1.18891471078464383424e-11,
01690 4.94060238822496958910e-10,
01691 3.39623202570838634515e-9,
01692 2.26666899049817806459e-8,
01693 2.04891858946906374183e-7,
01694 2.89137052083475648297e-6,
01695 6.88975834691682398426e-5,
01696 3.36911647825569408990e-3,
01697 8.04490411014108831608e-1
01698 };
01699
01700 double bessel_i0(double x)
01701 {
01702 double y;
01703
01704 DEBUG_ENTRY( "bessel_i0()" );
01705
01706 if( x < 0 )
01707 x = -x;
01708
01709 if( x <= 8.0 )
01710 {
01711 y = (x/2.0) - 2.0;
01712 return exp(x) * chbevl( y, i0_A, 30 );
01713 }
01714 return exp(x) * chbevl( 32.0/x - 2.0, i0_B, 25 ) / sqrt(x);
01715 }
01716
01717 double bessel_i0_scaled(double x)
01718 {
01719 double y;
01720
01721 DEBUG_ENTRY( "bessel_i0_scaled()" );
01722
01723 if( x < 0 )
01724 x = -x;
01725
01726 if( x <= 8.0 )
01727 {
01728 y = (x/2.0) - 2.0;
01729 return chbevl( y, i0_A, 30 );
01730 }
01731 return chbevl( 32.0/x - 2.0, i0_B, 25 ) / sqrt(x);
01732 }
01733
01734
01735
01736
01737
01738
01739
01740
01741
01742
01743
01744
01745
01746
01747
01748
01749
01750
01751
01752
01753
01754
01755
01756
01757
01758
01759
01760
01761
01762
01763
01764
01765
01766
01767
01768
01769
01770
01771
01772
01773
01774
01775
01776
01777
01778
01779
01780
01781
01782
01783
01784
01785
01786
01787
01788
01789
01790
01791
01792
01793
01794
01795
01796
01797
01798
01799
01800
01801
01802
01803
01804
01805
01806
01807
01808
01809
01810
01811
01812
01813
01814 static double i1_A[] =
01815 {
01816 2.77791411276104639959e-18,
01817 -2.11142121435816608115e-17,
01818 1.55363195773620046921e-16,
01819 -1.10559694773538630805e-15,
01820 7.60068429473540693410e-15,
01821 -5.04218550472791168711e-14,
01822 3.22379336594557470981e-13,
01823 -1.98397439776494371520e-12,
01824 1.17361862988909016308e-11,
01825 -6.66348972350202774223e-11,
01826 3.62559028155211703701e-10,
01827 -1.88724975172282928790e-9,
01828 9.38153738649577178388e-9,
01829 -4.44505912879632808065e-8,
01830 2.00329475355213526229e-7,
01831 -8.56872026469545474066e-7,
01832 3.47025130813767847674e-6,
01833 -1.32731636560394358279e-5,
01834 4.78156510755005422638e-5,
01835 -1.61760815825896745588e-4,
01836 5.12285956168575772895e-4,
01837 -1.51357245063125314899e-3,
01838 4.15642294431288815669e-3,
01839 -1.05640848946261981558e-2,
01840 2.47264490306265168283e-2,
01841 -5.29459812080949914269e-2,
01842 1.02643658689847095384e-1,
01843 -1.76416518357834055153e-1,
01844 2.52587186443633654823e-1
01845 };
01846
01847
01848
01849
01850
01851
01852
01853 static double i1_B[] =
01854 {
01855 7.51729631084210481353e-18,
01856 4.41434832307170791151e-18,
01857 -4.65030536848935832153e-17,
01858 -3.20952592199342395980e-17,
01859 2.96262899764595013876e-16,
01860 3.30820231092092828324e-16,
01861 -1.88035477551078244854e-15,
01862 -3.81440307243700780478e-15,
01863 1.04202769841288027642e-14,
01864 4.27244001671195135429e-14,
01865 -2.10154184277266431302e-14,
01866 -4.08355111109219731823e-13,
01867 -7.19855177624590851209e-13,
01868 2.03562854414708950722e-12,
01869 1.41258074366137813316e-11,
01870 3.25260358301548823856e-11,
01871 -1.89749581235054123450e-11,
01872 -5.58974346219658380687e-10,
01873 -3.83538038596423702205e-9,
01874 -2.63146884688951950684e-8,
01875 -2.51223623787020892529e-7,
01876 -3.88256480887769039346e-6,
01877 -1.10588938762623716291e-4,
01878 -9.76109749136146840777e-3,
01879 7.78576235018280120474e-1
01880 };
01881
01882 double bessel_i1(double x)
01883 {
01884 double y, z;
01885
01886 DEBUG_ENTRY( "bessel_i1()" );
01887
01888 z = fabs(x);
01889 if( z <= 8.0 )
01890 {
01891 y = (z/2.0) - 2.0;
01892 z = chbevl( y, i1_A, 29 ) * z * exp(z);
01893 }
01894 else
01895 {
01896 z = exp(z) * chbevl( 32.0/z - 2.0, i1_B, 25 ) / sqrt(z);
01897 }
01898 if( x < 0.0 )
01899 z = -z;
01900 return z;
01901 }
01902
01903 double bessel_i1_scaled(double x)
01904 {
01905 double y, z;
01906
01907 DEBUG_ENTRY( "bessel_i1_scaled()" );
01908
01909 z = fabs(x);
01910 if( z <= 8.0 )
01911 {
01912 y = (z/2.0) - 2.0;
01913 z = chbevl( y, i1_A, 29 ) * z;
01914 }
01915 else
01916 {
01917 z = chbevl( 32.0/z - 2.0, i1_B, 25 ) / sqrt(z);
01918 }
01919 if( x < 0.0 )
01920 z = -z;
01921 return z;
01922 }
01923
01924
01925
01926
01927
01928
01929
01930
01931
01932
01933
01934
01935
01936
01937
01938
01939
01940
01941
01942
01943
01944
01945
01946
01947
01948
01949
01950
01951
01952
01953
01954
01955
01956
01957
01958
01959
01960
01961
01962
01963
01964
01965
01966
01967
01968
01969
01970
01971
01972
01973
01974
01975
01976
01977
01978
01979
01980
01981
01982
01983 static const double elk_P[] =
01984 {
01985 1.37982864606273237150e-4,
01986 2.28025724005875567385e-3,
01987 7.97404013220415179367e-3,
01988 9.85821379021226008714e-3,
01989 6.87489687449949877925e-3,
01990 6.18901033637687613229e-3,
01991 8.79078273952743772254e-3,
01992 1.49380448916805252718e-2,
01993 3.08851465246711995998e-2,
01994 9.65735902811690126535e-2,
01995 1.38629436111989062502e0
01996 };
01997
01998 static const double elk_Q[] =
01999 {
02000 2.94078955048598507511e-5,
02001 9.14184723865917226571e-4,
02002 5.94058303753167793257e-3,
02003 1.54850516649762399335e-2,
02004 2.39089602715924892727e-2,
02005 3.01204715227604046988e-2,
02006 3.73774314173823228969e-2,
02007 4.88280347570998239232e-2,
02008 7.03124996963957469739e-2,
02009 1.24999999999870820058e-1,
02010 4.99999999999999999821e-1
02011 };
02012
02013 static const double C1 = 1.3862943611198906188e0;
02014
02015 double ellpk(double x)
02016 {
02017 DEBUG_ENTRY( "ellpk()" );
02018
02019 if( x < 0.0 || x > 1.0 )
02020 {
02021 fprintf( ioQQQ, "ellpk: domain error\n" );
02022 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
02023 }
02024
02025 if( x > DBL_EPSILON )
02026 {
02027 return polevl(x,elk_P,10) - log(x) * polevl(x,elk_Q,10);
02028 }
02029 else
02030 {
02031 if( x == 0.0 )
02032 {
02033 fprintf( ioQQQ, "ellpk: domain error\n" );
02034 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
02035 }
02036 else
02037 {
02038 return C1 - 0.5 * log(x);
02039 }
02040 }
02041 }
02042
02043
02044
02045
02046
02047
02048
02049
02050
02051
02052
02053
02054
02055
02056
02057
02058
02059
02060
02061
02062
02063
02064
02065
02066
02067
02068
02069
02070
02071
02072
02073
02074
02075
02076
02077
02078
02079
02080
02081
02082
02083
02084
02085
02086
02087
02088
02089
02090
02091 static const double MAXLOG = log(DBL_MAX);
02092 static const double BIG = 1.44115188075855872E+17;
02093
02094 double expn(int n, double x)
02095 {
02096 double ans, r, t, yk, xk;
02097 double pk, pkm1, pkm2, qk, qkm1, qkm2;
02098 double psi, z;
02099 int i, k;
02100
02101 DEBUG_ENTRY( "expn()" );
02102
02103 if( n < 0 || x < 0. )
02104 {
02105 fprintf( ioQQQ, "expn: domain error\n" );
02106 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
02107 }
02108
02109 if( x > MAXLOG )
02110 {
02111 return 0.0;
02112 }
02113
02114 if( x == 0.0 )
02115 {
02116 if( n < 2 )
02117 {
02118 fprintf( ioQQQ, "expn: domain error\n" );
02119 cdEXIT(EXIT_FAILURE);
02120 }
02121 else
02122 {
02123 return 1.0/((double)n-1.0);
02124 }
02125 }
02126
02127 if( n == 0 )
02128 {
02129 return exp(-x)/x;
02130 }
02131
02132
02133 if( n > 5000 )
02134 {
02135 xk = x + n;
02136 yk = 1.0 / (xk * xk);
02137 t = n;
02138 ans = yk * t * (6.0 * x * x - 8.0 * t * x + t * t);
02139 ans = yk * (ans + t * (t - 2.0 * x));
02140 ans = yk * (ans + t);
02141 ans = (ans + 1.0) * exp( -x ) / xk;
02142 return ans;
02143 }
02144
02145 if( x <= 1.0 )
02146 {
02147
02148 psi = -EULER - log(x);
02149 for( i=1; i < n; i++ )
02150 psi = psi + 1.0/i;
02151
02152 z = -x;
02153 xk = 0.0;
02154 yk = 1.0;
02155 pk = 1.0 - n;
02156 if( n == 1 )
02157 ans = 0.0;
02158 else
02159 ans = 1.0/pk;
02160 do
02161 {
02162 xk += 1.0;
02163 yk *= z/xk;
02164 pk += 1.0;
02165 if( pk != 0.0 )
02166 {
02167 ans += yk/pk;
02168 }
02169 if( ans != 0.0 )
02170 t = fabs(yk/ans);
02171 else
02172 t = 1.0;
02173 }
02174 while( t > DBL_EPSILON );
02175 ans = powi(z,n-1)*psi/factorial(n-1) - ans;
02176 return ans;
02177 }
02178 else
02179 {
02180
02181 k = 1;
02182 pkm2 = 1.0;
02183 qkm2 = x;
02184 pkm1 = 1.0;
02185 qkm1 = x + n;
02186 ans = pkm1/qkm1;
02187
02188 do
02189 {
02190 k += 1;
02191 if( is_odd(k) )
02192 {
02193 yk = 1.0;
02194 xk = static_cast<double>(n + (k-1)/2);
02195 }
02196 else
02197 {
02198 yk = x;
02199 xk = static_cast<double>(k/2);
02200 }
02201 pk = pkm1 * yk + pkm2 * xk;
02202 qk = qkm1 * yk + qkm2 * xk;
02203 if( qk != 0 )
02204 {
02205 r = pk/qk;
02206 t = fabs( (ans - r)/r );
02207 ans = r;
02208 }
02209 else
02210 t = 1.0;
02211 pkm2 = pkm1;
02212 pkm1 = pk;
02213 qkm2 = qkm1;
02214 qkm1 = qk;
02215 if( fabs(pk) > BIG )
02216 {
02217 pkm2 /= BIG;
02218 pkm1 /= BIG;
02219 qkm2 /= BIG;
02220 qkm1 /= BIG;
02221 }
02222 }
02223 while( t > DBL_EPSILON );
02224
02225 ans *= exp( -x );
02226 return ans;
02227 }
02228 }
02229
02230
02231
02232
02233
02234
02235
02236
02237
02238
02239
02240
02241
02242
02243
02244
02245
02246
02247
02248
02249
02250
02251
02252
02253
02254
02255
02256
02257
02258
02259
02260
02261
02262
02263
02264
02265
02266
02267
02268
02269
02270
02271
02272
02273
02274
02275
02276
02277
02278
02279
02280 inline double polevl(double x, const double coef[], int N)
02281 {
02282 double ans;
02283 int i;
02284 const double *p = coef;
02285
02286 ans = *p++;
02287 i = N;
02288
02289 do
02290 ans = ans * x + *p++;
02291 while( --i );
02292
02293 return ans;
02294 }
02295
02296
02297
02298
02299
02300
02301
02302 inline double p1evl(double x, const double coef[], int N)
02303 {
02304 double ans;
02305 const double *p = coef;
02306 int i;
02307
02308 ans = x + *p++;
02309 i = N-1;
02310
02311 do
02312 ans = ans * x + *p++;
02313 while( --i );
02314
02315 return ans;
02316 }
02317
02318
02319
02320
02321
02322
02323
02324
02325
02326
02327
02328
02329
02330
02331
02332
02333
02334
02335
02336
02337
02338
02339
02340
02341
02342
02343
02344
02345
02346
02347
02348
02349
02350
02351
02352
02353
02354
02355
02356
02357
02358
02359
02360
02361
02362
02363
02364
02365
02366
02367
02368
02369
02370
02371
02372
02373
02374
02375
02376 inline double chbevl(double x, const double array[], int n)
02377 {
02378 double b0, b1, b2;
02379 const double *p = array;
02380 int i;
02381
02382 b0 = *p++;
02383 b1 = 0.0;
02384 i = n - 1;
02385
02386 do
02387 {
02388 b2 = b1;
02389 b1 = b0;
02390 b0 = x * b1 - b2 + *p++;
02391 }
02392 while( --i );
02393
02394 return 0.5*(b0-b2);
02395 }
02396
02397
02398
02399
02400
02401
02402
02403
02404
02405
02406
02407
02408
02409
02410
02411
02412
02413
02414
02415
02416
02417
02418
02419
02420
02421
02422
02423
02424
02425
02426
02427
02428
02429
02430
02431
02432
02433
02434
02435
02436
02437
02438
02439
02440
02441
02442
02443
02444
02445
02446
02447
02448
02449
02450
02451 #define N 624
02452 #define M 397
02453 #define MATRIX_A 0x9908b0dfUL
02454 #define UMASK 0x80000000UL
02455 #define LMASK 0x7fffffffUL
02456 #define MIXBITS(u,v) ( ((u) & UMASK) | ((v) & LMASK) )
02457 #define TWIST(u,v) ((MIXBITS(u,v) >> 1) ^ ((v)&1UL ? MATRIX_A : 0UL))
02458
02459 static unsigned long state[N];
02460 static int nleft = 1;
02461 static int initf = 0;
02462 static unsigned long *next;
02463
02464
02465 void init_genrand(unsigned long s)
02466 {
02467 int j;
02468 state[0]= s & 0xffffffffUL;
02469 for (j=1; j<N; j++) {
02470 state[j] = (1812433253UL * (state[j-1] ^ (state[j-1] >> 30)) + j);
02471
02472
02473
02474
02475 state[j] &= 0xffffffffUL;
02476 }
02477 nleft = 1; initf = 1;
02478 }
02479
02480
02481
02482
02483
02484 void init_by_array(unsigned long init_key[], int key_length)
02485 {
02486 int i, j, k;
02487 init_genrand(19650218UL);
02488 i=1; j=0;
02489 k = (N>key_length ? N : key_length);
02490 for (; k; k--) {
02491 state[i] = (state[i] ^ ((state[i-1] ^ (state[i-1] >> 30)) * 1664525UL))
02492 + init_key[j] + j;
02493 state[i] &= 0xffffffffUL;
02494 i++; j++;
02495 if (i>=N) { state[0] = state[N-1]; i=1; }
02496 if (j>=key_length) j=0;
02497 }
02498 for (k=N-1; k; k--) {
02499 state[i] = (state[i] ^ ((state[i-1] ^ (state[i-1] >> 30)) * 1566083941UL))
02500 - i;
02501 state[i] &= 0xffffffffUL;
02502 i++;
02503 if (i>=N) { state[0] = state[N-1]; i=1; }
02504 }
02505
02506 state[0] = 0x80000000UL;
02507 nleft = 1; initf = 1;
02508 }
02509
02510 static void next_state(void)
02511 {
02512 unsigned long *p=state;
02513 int j;
02514
02515
02516
02517 if (initf==0) init_genrand(5489UL);
02518
02519 nleft = N;
02520 next = state;
02521
02522 for (j=N-M+1; --j; p++)
02523 *p = p[M] ^ TWIST(p[0], p[1]);
02524
02525 for (j=M; --j; p++)
02526 *p = p[M-N] ^ TWIST(p[0], p[1]);
02527
02528 *p = p[M-N] ^ TWIST(p[0], state[0]);
02529 }
02530
02531
02532 unsigned long genrand_int32(void)
02533 {
02534 unsigned long y;
02535
02536 if (--nleft == 0) next_state();
02537 y = *next++;
02538
02539
02540 y ^= (y >> 11);
02541 y ^= (y << 7) & 0x9d2c5680UL;
02542 y ^= (y << 15) & 0xefc60000UL;
02543 y ^= (y >> 18);
02544
02545 return y;
02546 }
02547
02548
02549 long genrand_int31(void)
02550 {
02551 unsigned long y;
02552
02553 if (--nleft == 0) next_state();
02554 y = *next++;
02555
02556
02557 y ^= (y >> 11);
02558 y ^= (y << 7) & 0x9d2c5680UL;
02559 y ^= (y << 15) & 0xefc60000UL;
02560 y ^= (y >> 18);
02561
02562 return (long)(y>>1);
02563 }
02564
02565
02566 double genrand_real1(void)
02567 {
02568 unsigned long y;
02569
02570 if (--nleft == 0) next_state();
02571 y = *next++;
02572
02573
02574 y ^= (y >> 11);
02575 y ^= (y << 7) & 0x9d2c5680UL;
02576 y ^= (y << 15) & 0xefc60000UL;
02577 y ^= (y >> 18);
02578
02579 return (double)y * (1.0/4294967295.0);
02580
02581 }
02582
02583
02584 double genrand_real2(void)
02585 {
02586 unsigned long y;
02587
02588 if (--nleft == 0) next_state();
02589 y = *next++;
02590
02591
02592 y ^= (y >> 11);
02593 y ^= (y << 7) & 0x9d2c5680UL;
02594 y ^= (y << 15) & 0xefc60000UL;
02595 y ^= (y >> 18);
02596
02597 return (double)y * (1.0/4294967296.0);
02598
02599 }
02600
02601
02602 double genrand_real3(void)
02603 {
02604 unsigned long y;
02605
02606 if (--nleft == 0) next_state();
02607 y = *next++;
02608
02609
02610 y ^= (y >> 11);
02611 y ^= (y << 7) & 0x9d2c5680UL;
02612 y ^= (y << 15) & 0xefc60000UL;
02613 y ^= (y >> 18);
02614
02615 return ((double)y + 0.5) * (1.0/4294967296.0);
02616
02617 }
02618
02619
02620 double genrand_res53(void)
02621 {
02622 unsigned long a=genrand_int32()>>5, b=genrand_int32()>>6;
02623 return(a*67108864.0+b)*(1.0/9007199254740992.0);
02624 }
02625
02626
02627
02628
02629
02630