bar.h

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#ifndef BAR_H
#define BAR_H
 
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// INCLUDES
//=============================================================================================================
 
#include "../disp_global.h"
 
//=============================================================================================================
// QT INCLUDES
//=============================================================================================================
 
#include <QWidget>
#include <QPointer>
#include <QtCharts/QChart>
#include <QtCharts/QBarCategoryAxis>
#include <QtCharts/QBarSet>
#include <QtCharts/QBarSeries>
 
//=============================================================================================================
// EIGEN INCLUDES
//=============================================================================================================
 
#include <Eigen/Core>
 
//=============================================================================================================
// FORWARD DECLARATIONS
//=============================================================================================================
 
//=============================================================================================================
// DEFINE NAMESPACE DISPLIB
//=============================================================================================================
 
namespace DISPLIB
{
 
//=============================================================================================================
// DISPLIB FORWARD DECLARATIONS
//=============================================================================================================
 
//=============================================================================================================
class DISPSHARED_EXPORT Bar : public QWidget
{
    Q_OBJECT
 
public:
    typedef QSharedPointer<Bar> SPtr;            
    typedef QSharedPointer<const Bar> ConstSPtr; 
    //=========================================================================================================
    Bar(const QString& title = "", QWidget* parent = 0);
 
    //=========================================================================================================
    template<typename T>
    void setData(const Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, 1>& matClassLimitData,
                 const Eigen::Matrix<int, Eigen::Dynamic, 1>& matClassFrequencyData,
                 int iPrecisionValue);
    template<typename T>
    void setData(const Eigen::Matrix<T, 1, Eigen::Dynamic>& matClassLimitData,
                 const Eigen::Matrix<int, 1, Eigen::Dynamic>& matClassFrequencyData,
                 int iPrecisionValue);
 
    //=========================================================================================================
    template<typename T>
    void updatePlot(const Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& matClassLimitData,
                    const Eigen::Matrix<int, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& matClassFrequencyData,
                    int iPrecisionValue);
 
    //=========================================================================================================
    template<typename T>
    void splitCoefficientAndExponent(const Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& matClassLimitData,
                                     int iClassAmount,
                                     Eigen::VectorXd& vecCoefficientResults,
                                     Eigen::VectorXi& vecExponentValues);
 
private:
 
 
#if QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(6, 0, 0)
    QPointer<QtCharts::QChart>              m_pChart;   
    QPointer<QtCharts::QBarCategoryAxis>    m_pAxis;    
#else
    QPointer<QChart>                m_pChart;    
    QPointer<QBarCategoryAxis>      m_pAxis;     
#endif
 
};
 
//=============================================================================================================
// INLINE DEFINITIONS
//=============================================================================================================
 
template<typename T>
void Bar::setData(const Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, 1>& matClassLimitData,
                  const Eigen::Matrix<int, Eigen::Dynamic, 1>& matClassFrequencyData,
                  int iPrecisionValue)
{
    Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic> matrixName(matClassLimitData.rows(),1);
    matrixName.col(0) = matClassLimitData;
    this->updatePlot(matrixName, matClassFrequencyData, iPrecisionValue);
}
 
//=============================================================================================================
 
template<typename T>
void Bar::setData(const Eigen::Matrix<T, 1, Eigen::Dynamic>& matClassLimitData,
                  const Eigen::Matrix<int, 1, Eigen::Dynamic>& matClassFrequencyData,
                  int iPrecisionValue)
{
    Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic> matrixName(1, matClassLimitData.cols());
    matrixName.row(0) = matClassLimitData;
    this->updatePlot(matrixName, matClassFrequencyData, iPrecisionValue);
}
 
//=============================================================================================================
 
template<typename T>
void Bar::updatePlot(const Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& matClassLimitData,
                     const Eigen::Matrix<int, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& matClassFrequencyData,
                     int iPrecisionValue)
{
    #if QT_VERSION < QT_VERSION_CHECK(6, 0, 0)
    using namespace QtCharts;
    #endif
    Eigen::VectorXd resultDisplayValues;
    Eigen::VectorXi resultExponentValues;
    int iClassAmount = matClassFrequencyData.rows();
    this->splitCoefficientAndExponent (matClassLimitData, iClassAmount, resultDisplayValues, resultExponentValues);
 
    //Setup legends
    QString histogramExponent;
    histogramExponent = "X-axis scale: 10e" + QString::number(resultExponentValues(0));
    QBarSet* set = new QBarSet(histogramExponent);
    QStringList categories;
    QString currentLimits;
    int classFreq;
 
    for (int kr = 0; kr < iClassAmount; ++kr)
    {
        classFreq = matClassFrequencyData(kr);
        currentLimits = ((QString::number(resultDisplayValues(kr), 'g' ,iPrecisionValue) + " to " + (QString::number(resultDisplayValues(kr+1), 'g', iPrecisionValue))));
        categories << currentLimits;
        *set << classFreq;
//        qDebug() << "Bar data points = " << currentLimits << " , " << classFreq;
    }
 
    //Create new series, then clear the plot and update with new data
    QBarSeries *series = new QBarSeries();
    series->append(set);
 
    m_pChart->removeAllSeries();
    m_pChart->addSeries(series);
 
    m_pAxis->clear();
    m_pAxis->append(categories);
    m_pChart->createDefaultAxes();
    m_pChart->setAxisX(m_pAxis, series);
}
 
//=============================================================================================================
 
template <typename T>
void Bar::splitCoefficientAndExponent (const Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& matClassLimitData,
                                       int iClassAmount,
                                       Eigen::VectorXd& vecCoefficientResults, Eigen::VectorXi& vecExponentValues)
{
    vecCoefficientResults.resize(iClassAmount + 1);
    vecExponentValues.resize(iClassAmount + 1);
    double originalValue(0.0),
         limitDisplayValue(0.0),
         doubleExponentValue(0.0);
    int    limitExponentValue(0);
    for (int ir = 0; ir <= iClassAmount; ++ir)
    {
        originalValue = matClassLimitData(ir);
        if (originalValue == 0.0)                          //mechanism to guard against evaluation of log(0.0) which is infinity
        {
            doubleExponentValue = 0.0;
        }
        else
        {
            doubleExponentValue = log10(std::fabs(originalValue));                    //return the exponent value in double
        }
 
        limitExponentValue = round(doubleExponentValue);                        //round the exponent value to the nearest signed integer
        limitDisplayValue = originalValue * (pow(10,-(limitExponentValue)));    //display value is derived from multiplying class limit with inverse 10 to the power of negative exponent
        vecCoefficientResults(ir) = limitDisplayValue;                          //append the display value to the return vector
        vecExponentValues(ir) = limitExponentValue;                             //append the exponent value to the return vector
    }
 
    int lowestExponentValue{0},
    highestExponentValue{0};
 
    for (int ir = 0; ir <= iClassAmount; ++ir)
    {
        if (vecExponentValues(ir) < lowestExponentValue)
        {
            lowestExponentValue = vecExponentValues(ir);        //find lowest exponent value to normalize display values for negative exponent
        }
        if (vecExponentValues(ir) > highestExponentValue)       //find highest exponent value to normalize display values for positive exponent
        {
            highestExponentValue = vecExponentValues(ir);
        }
    }
 
    if (highestExponentValue > 0)
    {
        for (int ir = 0; ir <= iClassAmount; ++ir)
        {
            while (vecExponentValues(ir) < highestExponentValue)     //normalize the values by multiplying the display value by 10 and reducing the exponentValue by 1 until exponentValue reach the lowestExponentValue
            {
                vecCoefficientResults(ir) = vecCoefficientResults(ir) / 10;
                vecExponentValues(ir)++;
            }
        }
    }
 
    if (lowestExponentValue < 0)
    {
        for (int ir = 0; ir <= iClassAmount; ++ir)
        {
            while (vecExponentValues(ir) > lowestExponentValue)
            {
                vecCoefficientResults(ir) = vecCoefficientResults(ir) * 10;
                vecExponentValues(ir)--;
            }
        }
    }
}
} // NAMESPACE
 
#endif // BAR_H