~centralelyon2010/inkscape/imagelinks2

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/dom/js/fdlibm/s_erf.c

  • Committer: ishmal
  • Date: 2006-04-12 13:25:21 UTC
  • Revision ID: ishmal@users.sourceforge.net-20060412132521-5ynoezpwbzq4d1c3
Add new rearranged /dom directory

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
/* -*- Mode: C; tab-width: 8; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4 -*-
 
2
 *
 
3
 * ***** BEGIN LICENSE BLOCK *****
 
4
 * Version: MPL 1.1/GPL 2.0/LGPL 2.1
 
5
 *
 
6
 * The contents of this file are subject to the Mozilla Public License Version
 
7
 * 1.1 (the "License"); you may not use this file except in compliance with
 
8
 * the License. You may obtain a copy of the License at
 
9
 * http://www.mozilla.org/MPL/
 
10
 *
 
11
 * Software distributed under the License is distributed on an "AS IS" basis,
 
12
 * WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, either express or implied. See the License
 
13
 * for the specific language governing rights and limitations under the
 
14
 * License.
 
15
 *
 
16
 * The Original Code is Mozilla Communicator client code, released
 
17
 * March 31, 1998.
 
18
 *
 
19
 * The Initial Developer of the Original Code is
 
20
 * Sun Microsystems, Inc.
 
21
 * Portions created by the Initial Developer are Copyright (C) 1998
 
22
 * the Initial Developer. All Rights Reserved.
 
23
 *
 
24
 * Contributor(s):
 
25
 *
 
26
 * Alternatively, the contents of this file may be used under the terms of
 
27
 * either of the GNU General Public License Version 2 or later (the "GPL"),
 
28
 * or the GNU Lesser General Public License Version 2.1 or later (the "LGPL"),
 
29
 * in which case the provisions of the GPL or the LGPL are applicable instead
 
30
 * of those above. If you wish to allow use of your version of this file only
 
31
 * under the terms of either the GPL or the LGPL, and not to allow others to
 
32
 * use your version of this file under the terms of the MPL, indicate your
 
33
 * decision by deleting the provisions above and replace them with the notice
 
34
 * and other provisions required by the GPL or the LGPL. If you do not delete
 
35
 * the provisions above, a recipient may use your version of this file under
 
36
 * the terms of any one of the MPL, the GPL or the LGPL.
 
37
 *
 
38
 * ***** END LICENSE BLOCK ***** */
 
39
 
 
40
/* @(#)s_erf.c 1.3 95/01/18 */
 
41
/*
 
42
 * ====================================================
 
43
 * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
 
44
 *
 
45
 * Developed at SunSoft, a Sun Microsystems, Inc. business.
 
46
 * Permission to use, copy, modify, and distribute this
 
47
 * software is freely granted, provided that this notice 
 
48
 * is preserved.
 
49
 * ====================================================
 
50
 */
 
51
 
 
52
/* double erf(double x)
 
53
 * double erfc(double x)
 
54
 *                           x
 
55
 *                    2      |\
 
56
 *     erf(x)  =  ---------  | exp(-t*t)dt
 
57
 *                 sqrt(pi) \| 
 
58
 *                           0
 
59
 *
 
60
 *     erfc(x) =  1-erf(x)
 
61
 *  Note that 
 
62
 *              erf(-x) = -erf(x)
 
63
 *              erfc(-x) = 2 - erfc(x)
 
64
 *
 
65
 * Method:
 
66
 *      1. For |x| in [0, 0.84375]
 
67
 *          erf(x)  = x + x*R(x^2)
 
68
 *          erfc(x) = 1 - erf(x)           if x in [-.84375,0.25]
 
69
 *                  = 0.5 + ((0.5-x)-x*R)  if x in [0.25,0.84375]
 
70
 *         where R = P/Q where P is an odd poly of degree 8 and
 
71
 *         Q is an odd poly of degree 10.
 
72
 *                                               -57.90
 
73
 *                      | R - (erf(x)-x)/x | <= 2
 
74
 *      
 
75
 *
 
76
 *         Remark. The formula is derived by noting
 
77
 *          erf(x) = (2/sqrt(pi))*(x - x^3/3 + x^5/10 - x^7/42 + ....)
 
78
 *         and that
 
79
 *          2/sqrt(pi) = 1.128379167095512573896158903121545171688
 
80
 *         is close to one. The interval is chosen because the fix
 
81
 *         point of erf(x) is near 0.6174 (i.e., erf(x)=x when x is
 
82
 *         near 0.6174), and by some experiment, 0.84375 is chosen to
 
83
 *         guarantee the error is less than one ulp for erf.
 
84
 *
 
85
 *      2. For |x| in [0.84375,1.25], let s = |x| - 1, and
 
86
 *         c = 0.84506291151 rounded to single (24 bits)
 
87
 *              erf(x)  = sign(x) * (c  + P1(s)/Q1(s))
 
88
 *              erfc(x) = (1-c)  - P1(s)/Q1(s) if x > 0
 
89
 *                        1+(c+P1(s)/Q1(s))    if x < 0
 
90
 *              |P1/Q1 - (erf(|x|)-c)| <= 2**-59.06
 
91
 *         Remark: here we use the taylor series expansion at x=1.
 
92
 *              erf(1+s) = erf(1) + s*Poly(s)
 
93
 *                       = 0.845.. + P1(s)/Q1(s)
 
94
 *         That is, we use rational approximation to approximate
 
95
 *                      erf(1+s) - (c = (single)0.84506291151)
 
96
 *         Note that |P1/Q1|< 0.078 for x in [0.84375,1.25]
 
97
 *         where 
 
98
 *              P1(s) = degree 6 poly in s
 
99
 *              Q1(s) = degree 6 poly in s
 
100
 *
 
101
 *      3. For x in [1.25,1/0.35(~2.857143)], 
 
102
 *              erfc(x) = (1/x)*exp(-x*x-0.5625+R1/S1)
 
103
 *              erf(x)  = 1 - erfc(x)
 
104
 *         where 
 
105
 *              R1(z) = degree 7 poly in z, (z=1/x^2)
 
106
 *              S1(z) = degree 8 poly in z
 
107
 *
 
108
 *      4. For x in [1/0.35,28]
 
109
 *              erfc(x) = (1/x)*exp(-x*x-0.5625+R2/S2) if x > 0
 
110
 *                      = 2.0 - (1/x)*exp(-x*x-0.5625+R2/S2) if -6<x<0
 
111
 *                      = 2.0 - tiny            (if x <= -6)
 
112
 *              erf(x)  = sign(x)*(1.0 - erfc(x)) if x < 6, else
 
113
 *              erf(x)  = sign(x)*(1.0 - tiny)
 
114
 *         where
 
115
 *              R2(z) = degree 6 poly in z, (z=1/x^2)
 
116
 *              S2(z) = degree 7 poly in z
 
117
 *
 
118
 *      Note1:
 
119
 *         To compute exp(-x*x-0.5625+R/S), let s be a single
 
120
 *         precision number and s := x; then
 
121
 *              -x*x = -s*s + (s-x)*(s+x)
 
122
 *              exp(-x*x-0.5626+R/S) = 
 
123
 *                      exp(-s*s-0.5625)*exp((s-x)*(s+x)+R/S);
 
124
 *      Note2:
 
125
 *         Here 4 and 5 make use of the asymptotic series
 
126
 *                        exp(-x*x)
 
127
 *              erfc(x) ~ ---------- * ( 1 + Poly(1/x^2) )
 
128
 *                        x*sqrt(pi)
 
129
 *         We use rational approximation to approximate
 
130
 *              g(s)=f(1/x^2) = log(erfc(x)*x) - x*x + 0.5625
 
131
 *         Here is the error bound for R1/S1 and R2/S2
 
132
 *              |R1/S1 - f(x)|  < 2**(-62.57)
 
133
 *              |R2/S2 - f(x)|  < 2**(-61.52)
 
134
 *
 
135
 *      5. For inf > x >= 28
 
136
 *              erf(x)  = sign(x) *(1 - tiny)  (raise inexact)
 
137
 *              erfc(x) = tiny*tiny (raise underflow) if x > 0
 
138
 *                      = 2 - tiny if x<0
 
139
 *
 
140
 *      7. Special case:
 
141
 *              erf(0)  = 0, erf(inf)  = 1, erf(-inf) = -1,
 
142
 *              erfc(0) = 1, erfc(inf) = 0, erfc(-inf) = 2, 
 
143
 *              erfc/erf(NaN) is NaN
 
144
 */
 
145
 
 
146
 
 
147
#include "fdlibm.h"
 
148
 
 
149
#ifdef __STDC__
 
150
static const double
 
151
#else
 
152
static double
 
153
#endif
 
154
tiny        = 1e-300,
 
155
half=  5.00000000000000000000e-01, /* 0x3FE00000, 0x00000000 */
 
156
one =  1.00000000000000000000e+00, /* 0x3FF00000, 0x00000000 */
 
157
two =  2.00000000000000000000e+00, /* 0x40000000, 0x00000000 */
 
158
        /* c = (float)0.84506291151 */
 
159
erx =  8.45062911510467529297e-01, /* 0x3FEB0AC1, 0x60000000 */
 
160
/*
 
161
 * Coefficients for approximation to  erf on [0,0.84375]
 
162
 */
 
163
efx =  1.28379167095512586316e-01, /* 0x3FC06EBA, 0x8214DB69 */
 
164
efx8=  1.02703333676410069053e+00, /* 0x3FF06EBA, 0x8214DB69 */
 
165
pp0  =  1.28379167095512558561e-01, /* 0x3FC06EBA, 0x8214DB68 */
 
166
pp1  = -3.25042107247001499370e-01, /* 0xBFD4CD7D, 0x691CB913 */
 
167
pp2  = -2.84817495755985104766e-02, /* 0xBF9D2A51, 0xDBD7194F */
 
168
pp3  = -5.77027029648944159157e-03, /* 0xBF77A291, 0x236668E4 */
 
169
pp4  = -2.37630166566501626084e-05, /* 0xBEF8EAD6, 0x120016AC */
 
170
qq1  =  3.97917223959155352819e-01, /* 0x3FD97779, 0xCDDADC09 */
 
171
qq2  =  6.50222499887672944485e-02, /* 0x3FB0A54C, 0x5536CEBA */
 
172
qq3  =  5.08130628187576562776e-03, /* 0x3F74D022, 0xC4D36B0F */
 
173
qq4  =  1.32494738004321644526e-04, /* 0x3F215DC9, 0x221C1A10 */
 
174
qq5  = -3.96022827877536812320e-06, /* 0xBED09C43, 0x42A26120 */
 
175
/*
 
176
 * Coefficients for approximation to  erf  in [0.84375,1.25] 
 
177
 */
 
178
pa0  = -2.36211856075265944077e-03, /* 0xBF6359B8, 0xBEF77538 */
 
179
pa1  =  4.14856118683748331666e-01, /* 0x3FDA8D00, 0xAD92B34D */
 
180
pa2  = -3.72207876035701323847e-01, /* 0xBFD7D240, 0xFBB8C3F1 */
 
181
pa3  =  3.18346619901161753674e-01, /* 0x3FD45FCA, 0x805120E4 */
 
182
pa4  = -1.10894694282396677476e-01, /* 0xBFBC6398, 0x3D3E28EC */
 
183
pa5  =  3.54783043256182359371e-02, /* 0x3FA22A36, 0x599795EB */
 
184
pa6  = -2.16637559486879084300e-03, /* 0xBF61BF38, 0x0A96073F */
 
185
qa1  =  1.06420880400844228286e-01, /* 0x3FBB3E66, 0x18EEE323 */
 
186
qa2  =  5.40397917702171048937e-01, /* 0x3FE14AF0, 0x92EB6F33 */
 
187
qa3  =  7.18286544141962662868e-02, /* 0x3FB2635C, 0xD99FE9A7 */
 
188
qa4  =  1.26171219808761642112e-01, /* 0x3FC02660, 0xE763351F */
 
189
qa5  =  1.36370839120290507362e-02, /* 0x3F8BEDC2, 0x6B51DD1C */
 
190
qa6  =  1.19844998467991074170e-02, /* 0x3F888B54, 0x5735151D */
 
191
/*
 
192
 * Coefficients for approximation to  erfc in [1.25,1/0.35]
 
193
 */
 
194
ra0  = -9.86494403484714822705e-03, /* 0xBF843412, 0x600D6435 */
 
195
ra1  = -6.93858572707181764372e-01, /* 0xBFE63416, 0xE4BA7360 */
 
196
ra2  = -1.05586262253232909814e+01, /* 0xC0251E04, 0x41B0E726 */
 
197
ra3  = -6.23753324503260060396e+01, /* 0xC04F300A, 0xE4CBA38D */
 
198
ra4  = -1.62396669462573470355e+02, /* 0xC0644CB1, 0x84282266 */
 
199
ra5  = -1.84605092906711035994e+02, /* 0xC067135C, 0xEBCCABB2 */
 
200
ra6  = -8.12874355063065934246e+01, /* 0xC0545265, 0x57E4D2F2 */
 
201
ra7  = -9.81432934416914548592e+00, /* 0xC023A0EF, 0xC69AC25C */
 
202
sa1  =  1.96512716674392571292e+01, /* 0x4033A6B9, 0xBD707687 */
 
203
sa2  =  1.37657754143519042600e+02, /* 0x4061350C, 0x526AE721 */
 
204
sa3  =  4.34565877475229228821e+02, /* 0x407B290D, 0xD58A1A71 */
 
205
sa4  =  6.45387271733267880336e+02, /* 0x40842B19, 0x21EC2868 */
 
206
sa5  =  4.29008140027567833386e+02, /* 0x407AD021, 0x57700314 */
 
207
sa6  =  1.08635005541779435134e+02, /* 0x405B28A3, 0xEE48AE2C */
 
208
sa7  =  6.57024977031928170135e+00, /* 0x401A47EF, 0x8E484A93 */
 
209
sa8  = -6.04244152148580987438e-02, /* 0xBFAEEFF2, 0xEE749A62 */
 
210
/*
 
211
 * Coefficients for approximation to  erfc in [1/.35,28]
 
212
 */
 
213
rb0  = -9.86494292470009928597e-03, /* 0xBF843412, 0x39E86F4A */
 
214
rb1  = -7.99283237680523006574e-01, /* 0xBFE993BA, 0x70C285DE */
 
215
rb2  = -1.77579549177547519889e+01, /* 0xC031C209, 0x555F995A */
 
216
rb3  = -1.60636384855821916062e+02, /* 0xC064145D, 0x43C5ED98 */
 
217
rb4  = -6.37566443368389627722e+02, /* 0xC083EC88, 0x1375F228 */
 
218
rb5  = -1.02509513161107724954e+03, /* 0xC0900461, 0x6A2E5992 */
 
219
rb6  = -4.83519191608651397019e+02, /* 0xC07E384E, 0x9BDC383F */
 
220
sb1  =  3.03380607434824582924e+01, /* 0x403E568B, 0x261D5190 */
 
221
sb2  =  3.25792512996573918826e+02, /* 0x40745CAE, 0x221B9F0A */
 
222
sb3  =  1.53672958608443695994e+03, /* 0x409802EB, 0x189D5118 */
 
223
sb4  =  3.19985821950859553908e+03, /* 0x40A8FFB7, 0x688C246A */
 
224
sb5  =  2.55305040643316442583e+03, /* 0x40A3F219, 0xCEDF3BE6 */
 
225
sb6  =  4.74528541206955367215e+02, /* 0x407DA874, 0xE79FE763 */
 
226
sb7  = -2.24409524465858183362e+01; /* 0xC03670E2, 0x42712D62 */
 
227
 
 
228
#ifdef __STDC__
 
229
        double fd_erf(double x) 
 
230
#else
 
231
        double fd_erf(x) 
 
232
        double x;
 
233
#endif
 
234
{
 
235
        fd_twoints u;
 
236
        int hx,ix,i;
 
237
        double R,S,P,Q,s,y,z,r;
 
238
        u.d = x;
 
239
        hx = __HI(u);
 
240
        ix = hx&0x7fffffff;
 
241
        if(ix>=0x7ff00000) {            /* erf(nan)=nan */
 
242
            i = ((unsigned)hx>>31)<<1;
 
243
            return (double)(1-i)+one/x; /* erf(+-inf)=+-1 */
 
244
        }
 
245
 
 
246
        if(ix < 0x3feb0000) {           /* |x|<0.84375 */
 
247
            if(ix < 0x3e300000) {       /* |x|<2**-28 */
 
248
                if (ix < 0x00800000) 
 
249
                    return 0.125*(8.0*x+efx8*x);  /*avoid underflow */
 
250
                return x + efx*x;
 
251
            }
 
252
            z = x*x;
 
253
            r = pp0+z*(pp1+z*(pp2+z*(pp3+z*pp4)));
 
254
            s = one+z*(qq1+z*(qq2+z*(qq3+z*(qq4+z*qq5))));
 
255
            y = r/s;
 
256
            return x + x*y;
 
257
        }
 
258
        if(ix < 0x3ff40000) {           /* 0.84375 <= |x| < 1.25 */
 
259
            s = fd_fabs(x)-one;
 
260
            P = pa0+s*(pa1+s*(pa2+s*(pa3+s*(pa4+s*(pa5+s*pa6)))));
 
261
            Q = one+s*(qa1+s*(qa2+s*(qa3+s*(qa4+s*(qa5+s*qa6)))));
 
262
            if(hx>=0) return erx + P/Q; else return -erx - P/Q;
 
263
        }
 
264
        if (ix >= 0x40180000) {         /* inf>|x|>=6 */
 
265
            if(hx>=0) return one-tiny; else return tiny-one;
 
266
        }
 
267
        x = fd_fabs(x);
 
268
        s = one/(x*x);
 
269
        if(ix< 0x4006DB6E) {    /* |x| < 1/0.35 */
 
270
            R=ra0+s*(ra1+s*(ra2+s*(ra3+s*(ra4+s*(
 
271
                                ra5+s*(ra6+s*ra7))))));
 
272
            S=one+s*(sa1+s*(sa2+s*(sa3+s*(sa4+s*(
 
273
                                sa5+s*(sa6+s*(sa7+s*sa8)))))));
 
274
        } else {        /* |x| >= 1/0.35 */
 
275
            R=rb0+s*(rb1+s*(rb2+s*(rb3+s*(rb4+s*(
 
276
                                rb5+s*rb6)))));
 
277
            S=one+s*(sb1+s*(sb2+s*(sb3+s*(sb4+s*(
 
278
                                sb5+s*(sb6+s*sb7))))));
 
279
        }
 
280
        z  = x;  
 
281
        u.d = z;
 
282
        __LO(u) = 0;
 
283
        z = u.d;
 
284
        r  =  __ieee754_exp(-z*z-0.5625)*__ieee754_exp((z-x)*(z+x)+R/S);
 
285
        if(hx>=0) return one-r/x; else return  r/x-one;
 
286
}
 
287
 
 
288
#ifdef __STDC__
 
289
        double erfc(double x) 
 
290
#else
 
291
        double erfc(x) 
 
292
        double x;
 
293
#endif
 
294
{
 
295
        fd_twoints u;
 
296
        int hx,ix;
 
297
        double R,S,P,Q,s,y,z,r;
 
298
        u.d = x;
 
299
        hx = __HI(u);
 
300
        ix = hx&0x7fffffff;
 
301
        if(ix>=0x7ff00000) {                    /* erfc(nan)=nan */
 
302
                                                /* erfc(+-inf)=0,2 */
 
303
            return (double)(((unsigned)hx>>31)<<1)+one/x;
 
304
        }
 
305
 
 
306
        if(ix < 0x3feb0000) {           /* |x|<0.84375 */
 
307
            if(ix < 0x3c700000)         /* |x|<2**-56 */
 
308
                return one-x;
 
309
            z = x*x;
 
310
            r = pp0+z*(pp1+z*(pp2+z*(pp3+z*pp4)));
 
311
            s = one+z*(qq1+z*(qq2+z*(qq3+z*(qq4+z*qq5))));
 
312
            y = r/s;
 
313
            if(hx < 0x3fd00000) {       /* x<1/4 */
 
314
                return one-(x+x*y);
 
315
            } else {
 
316
                r = x*y;
 
317
                r += (x-half);
 
318
                return half - r ;
 
319
            }
 
320
        }
 
321
        if(ix < 0x3ff40000) {           /* 0.84375 <= |x| < 1.25 */
 
322
            s = fd_fabs(x)-one;
 
323
            P = pa0+s*(pa1+s*(pa2+s*(pa3+s*(pa4+s*(pa5+s*pa6)))));
 
324
            Q = one+s*(qa1+s*(qa2+s*(qa3+s*(qa4+s*(qa5+s*qa6)))));
 
325
            if(hx>=0) {
 
326
                z  = one-erx; return z - P/Q; 
 
327
            } else {
 
328
                z = erx+P/Q; return one+z;
 
329
            }
 
330
        }
 
331
        if (ix < 0x403c0000) {          /* |x|<28 */
 
332
            x = fd_fabs(x);
 
333
            s = one/(x*x);
 
334
            if(ix< 0x4006DB6D) {        /* |x| < 1/.35 ~ 2.857143*/
 
335
                R=ra0+s*(ra1+s*(ra2+s*(ra3+s*(ra4+s*(
 
336
                                ra5+s*(ra6+s*ra7))))));
 
337
                S=one+s*(sa1+s*(sa2+s*(sa3+s*(sa4+s*(
 
338
                                sa5+s*(sa6+s*(sa7+s*sa8)))))));
 
339
            } else {                    /* |x| >= 1/.35 ~ 2.857143 */
 
340
                if(hx<0&&ix>=0x40180000) return two-tiny;/* x < -6 */
 
341
                R=rb0+s*(rb1+s*(rb2+s*(rb3+s*(rb4+s*(
 
342
                                rb5+s*rb6)))));
 
343
                S=one+s*(sb1+s*(sb2+s*(sb3+s*(sb4+s*(
 
344
                                sb5+s*(sb6+s*sb7))))));
 
345
            }
 
346
            z  = x;
 
347
            u.d = z;
 
348
            __LO(u)  = 0;
 
349
            z = u.d;
 
350
            r  =  __ieee754_exp(-z*z-0.5625)*
 
351
                        __ieee754_exp((z-x)*(z+x)+R/S);
 
352
            if(hx>0) return r/x; else return two-r/x;
 
353
        } else {
 
354
            if(hx>0) return tiny*tiny; else return two-tiny;
 
355
        }
 
356
}