src/algs/stogo/tools.h

   1
   2 //   Various datastructures and functions used by the global optimizer
   3
   4 #ifndef TOOLS_H
   5 #define TOOLS_H
   6
   7 #include <float.h>
   8 #include <iostream>
   9
  10 #include <algorithm>
  11 #include <iterator>
  12 #include <list>
  13
  14 #include "linalg.h"
  15
  16 #ifndef FALSE
  17 const int FALSE=(1==0); // boolean FALSE
  18 #endif
  19 #ifndef FALSE
  20 const int TRUE=(1==1); // boolean TRUE
  21 #endif
  22
  23 typedef const class Trial CTrial;
  24 typedef CTrial& RCTrial;
  25 typedef CTrial* PCTrial;
  26
  27 class Trial{
  28 public:
  29   RVector xvals;
  30   double objval;
  31
  32   Trial();
  33   Trial(int);
  34   Trial(RCTrial); // Copy constructor
  35   RCTrial operator=(RCTrial) ; // assignment operator
  36   friend ostream & operator << (ostream &, RCTrial) ;
  37 };
  38
  39 class TrialGT : public unary_function<Trial, bool>
  40 // Predicate for Trial (needed for remove_if)
  41 {
  42 public:
  43   explicit TrialGT(double val) : _val(val) {}
  44   bool operator()(Trial& foo) {
  45     return foo.objval > _val;
  46   }
  47 private:
  48   double _val;
  49 };
  50
  51 typedef class VBox& RVBox;
  52 typedef const class VBox CVBox;
  53 typedef CVBox* PCVBox;
  54 typedef CVBox& RCVBox;
  55
  56 class VBox{
  57 public:
  58   RVector lb, ub;
  59
  60   VBox();        // Construct a box
  61   VBox(int);
  62   VBox(RCVBox);  // Copy constructor
  63   RCVBox operator=(RCVBox);      // assignment operator
  64
  65   int GetDim();                  // Returns the dimension of the box
  66   double Width(int) ;            // Returns the width of the i-th interval
  67   void Midpoint(RCRVector);      // Returns the midpoint
  68
  69   friend ostream & operator << (ostream &, const VBox &);
  70 };
  71
  72 typedef class TBox& RTBox;
  73 typedef const class TBox CTBox;
  74 typedef CTBox* PCTBox;
  75 typedef CTBox& RCTBox;
  76
  77 class TBox: public VBox {
  78 public:
  79   double minf;   // Smallest function value found so far
  80   list<Trial> TList; // List of trials
  81
  82   TBox();        // Construct a box
  83   TBox(int);
  84   TBox(RCTBox);  // Copy constructor
  85
  86   RCTBox operator=(RCTBox);      // assignment operator
  87
  88   double GetMin();               // Returns 'minf'
  89   bool EmptyBox();               // Returns TRUE if Box contains no trials
  90   void AddTrial(RCTrial);        // Add a trial to the (back of) box
  91   void RemoveTrial(Trial &);     // Remove a trial from the (back of) box
  92   void GetLastTrial(Trial &);    // Return a trial from the back of the box
  93
  94   list<Trial>::const_iterator FirstTrial();
  95   list<Trial>::const_iterator LastTrial();
  96
  97   void GetTrial(list<Trial>::const_iterator, Trial&);
  98   void ClearBox();
  99   bool CloseToMin(RVector&, double*, double);
 100
 101   unsigned int NStationary();      // Returns the number of stationary points
 102
 103   void split(RTBox, RTBox);     // Split a box
 104   void dispTrials();
 105
 106   bool InsideBox(RCRVector);
 107   int  OutsideBox(RCRVector, RCTBox);
 108   double ShortestSide(int*);    // Returns the shortest side
 109   double LongestSide(int*);     // Returns the longest side
 110   double ClosestSide(RCRVector x);
 111   double FarthestSide(RCRVector x);
 112   bool Intersection(RCRVector, RCRVector, RCRVector);
 113   double LowerBound(double);
 114
 115   bool operator<(const TBox & x) const {return (minf>x.minf);}
 116   friend ostream & operator << (ostream &, const TBox &);
 117 };
 118
 119 #endif