Sort all includes in src/gromacs
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / analysisdata / modules / average.h
index 70a9552fc73cf09b190d83b7b4747578e54ab1cf..558ee1e57b86d82e997d239cb1b7c9f3de558080 100644 (file)
@@ -1,38 +1,42 @@
 /*
+ * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
  *
- *                This source code is part of
+ * Copyright (c) 2010,2011,2012,2013,2014, by the GROMACS development team, led by
+ * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
+ * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
+ * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  *
- *                 G   R   O   M   A   C   S
+ * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
+ * of the License, or (at your option) any later version.
  *
- *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
+ * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
  *
- * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
- * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
- * Copyright (c) 2001-2009, The GROMACS development team,
- * check out http://www.gromacs.org for more information.
-
- * This program is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU General Public License
- * as published by the Free Software Foundation; either version 2
- * of the License, or (at your option) any later version.
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with GROMACS; if not, see
+ * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
+ * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  *
- * If you want to redistribute modifications, please consider that
- * scientific software is very special. Version control is crucial -
- * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
- * inclusion in the official distribution, but derived work must not
- * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
- * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
+ * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
+ * consider that scientific software is very special. Version
+ * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
+ * consider code for inclusion in the official distribution, but
+ * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
+ * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
+ * official version at http://www.gromacs.org.
  *
  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
- * the papers on the package - you can find them in the top README file.
- *
- * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
+ * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  */
 /*! \file
  * \brief
  * Declares gmx::AnalysisDataAverageModule.
  *
- * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@cbr.su.se>
+ * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@gmail.com>
  * \inpublicapi
  * \ingroup module_analysisdata
  */
 
 #include <vector>
 
-#include "../arraydata.h"
-#include "../datamodule.h"
+#include "gromacs/analysisdata/abstractdata.h"
+#include "gromacs/analysisdata/arraydata.h"
+#include "gromacs/analysisdata/datamodule.h"
+#include "gromacs/utility/common.h"
 
 namespace gmx
 {
 
 /*! \brief
- * Data module for simple averaging of columns.
+ * Data module for independently averaging each column in input data.
  *
- * Output data contains a frame for each column of input data.
- * There are two columns: the average and standard deviation of
- * that column.
- * The data becomes available only after the original data has been
- * finished.
+ * Computes the average and standard deviation independently for each column in
+ * the input data.  Multipoint data, multiple data sets, and missing data
+ * points are all supported.
+ * The average is always calculated over all frames and data points for a
+ * column.
  *
- * Multipoint data and missing data points are both supported. The average
- * is always calculated over all data points present in a column.
+ * Output data contains a column for each data set in the input data, and a
+ * frame for each column in the input data.  If different data sets have
+ * different number of columns, the frame count accomodates the largest data
+ * set.  Other columns are padded with zero values that are additionally marked
+ * as missing.
+ * Each value in the output data is the average of the corresponding
+ * input column in the corresponding input data set.  The error value for each
+ * value provides the standard deviation of the corresponding input column.
+ * average(), standardDeviation(), and sampleCount() methods are also
+ * provided for convenient access to these properties.
+ *
+ * The output data becomes available only after the input data has been
+ * finished.
  *
  * \inpublicapi
  * \ingroup module_analysisdata
  */
 class AnalysisDataAverageModule : public AbstractAnalysisArrayData,
-                                  public AnalysisDataModuleInterface
+                                  public AnalysisDataModuleSerial
 {
     public:
         AnalysisDataAverageModule();
         virtual ~AnalysisDataAverageModule();
 
         using AbstractAnalysisArrayData::setXAxis;
+        using AbstractAnalysisArrayData::setXAxisValue;
+
+        /*! \brief
+         * Sets the averaging to happen over entire data sets.
+         *
+         * If \p bDataSets is false (the default), the module averages each
+         * column separately.  The output will have a column for each data set,
+         * and a row for each column.
+         *
+         * If \p bDataSets is true, the module averages all values within
+         * a single data set into a single average/standard deviation.
+         * The output will have only one column, with one row for each data
+         * set.
+         */
+        void setAverageDataSets(bool bDataSets);
 
         virtual int flags() const;
 
@@ -79,20 +111,85 @@ class AnalysisDataAverageModule : public AbstractAnalysisArrayData,
         virtual void frameFinished(const AnalysisDataFrameHeader &header);
         virtual void dataFinished();
 
-        //! Convenience access to the average of a data column.
-        real average(int index) const;
-        //! Convenience access to the standard deviation of a data column.
-        real stddev(int index) const;
+        /*! \brief
+         * Convenience access to the average of a data column.
+         *
+         * Note that the interpretation of the parameters follows their naming:
+         * with \c setAverageDataSets(false), \p dataSet corresponds to a
+         * column in the output, but with \c setAverageDataSets(false) it
+         * corresponds to an output row.  In both cases, it selects the data
+         * set; with \c setAverageDataSets(false), \p column should always be
+         * zero as there is only one value per data set.
+         */
+        real average(int dataSet, int column) const;
+        /*! \brief
+         * Convenience access to the standard deviation of a data column.
+         *
+         * See average() for the interpretation of the parameters.
+         */
+        real standardDeviation(int dataSet, int column) const;
+        /*! \brief
+         * Access the number of samples for a data column.
+         *
+         * See average() for the interpretation of the parameters.
+         */
+        int sampleCount(int dataSet, int column) const;
 
     private:
-        std::vector<int>        nsamples_;
+        class Impl;
 
-        // Copy and assign disallowed by base.
+        PrivateImplPointer<Impl> impl_;
 };
 
 //! Smart pointer to manage an AnalysisDataAverageModule object.
 typedef boost::shared_ptr<AnalysisDataAverageModule>
-        AnalysisDataAverageModulePointer;
+    AnalysisDataAverageModulePointer;
+
+/*! \brief
+ * Data module for averaging of columns for each frame.
+ *
+ * Output data has the same number of frames as the input data.
+ * The number of columns in the output data is the same as the number of data
+ * sets in the input data.
+ * Each frame in the output contains the average of the column values for each
+ * data set in the corresponding frame of the input data.
+ *
+ * Multipoint data and missing data points are both supported.  The average
+ * is always calculated over all data points present in a column for a data
+ * set.
+ *
+ * \inpublicapi
+ * \ingroup module_analysisdata
+ */
+class AnalysisDataFrameAverageModule : public AbstractAnalysisData,
+                                       public AnalysisDataModuleSerial
+{
+    public:
+        AnalysisDataFrameAverageModule();
+        virtual ~AnalysisDataFrameAverageModule();
+
+        virtual int frameCount() const;
+
+        virtual int flags() const;
+
+        virtual void dataStarted(AbstractAnalysisData *data);
+        virtual void frameStarted(const AnalysisDataFrameHeader &header);
+        virtual void pointsAdded(const AnalysisDataPointSetRef &points);
+        virtual void frameFinished(const AnalysisDataFrameHeader &header);
+        virtual void dataFinished();
+
+    private:
+        virtual AnalysisDataFrameRef tryGetDataFrameInternal(int index) const;
+        virtual bool requestStorageInternal(int nframes);
+
+        class Impl;
+
+        PrivateImplPointer<Impl> impl_;
+};
+
+//! Smart pointer to manage an AnalysisDataFrameAverageModule object.
+typedef boost::shared_ptr<AnalysisDataFrameAverageModule>
+    AnalysisDataFrameAverageModulePointer;
 
 } // namespace gmx