drop enercast submodule; drop Rcpp requirement; fix doc, complete code, fix fix fix
[epclust.git] / epclust / src / filter.c
index 382910a..8ece9c3 100644 (file)
@@ -1,37 +1,70 @@
-#include <stdlib.h>
 #include <R.h>
-#include <Rinternals.h>
-#include <Rmath.h>
+#include <Rdefines.h>
 
-#include <stdio.h>
-
-SEXP filter(SEXP cwt_)
+// filterMA
+//
+// Filter [time-]series by replacing all values by the moving average of values
+// centered around current one. Border values are averaged with available data.
+//
+// @param M_ A real matrix of size LxD
+// @param w_ The (odd) number of values to average
+//
+// @return The filtered matrix, of same size as the input
+SEXP filterMA(SEXP M_, SEXP w_)
 {
-       int L = INTEGER(getAttrib(cwt_, R_DimSymbol))[0],
-               D = INTEGER(getAttrib(cwt_, R_DimSymbol))[1];
-       double *cwt = REAL(cwt_);
-       SEXP R_fcwt;
-       PROTECT(R_fcwt = allocMatrix(REALSXP, L, D));
-       double* fcwt = REAL(R_fcwt);
-
-       //TODO: coding style is terrible... no time for now.
-       for (int col=0; col<D; col++)
+       int L = INTEGER(getAttrib(M_, R_DimSymbol))[0],
+               D = INTEGER(getAttrib(M_, R_DimSymbol))[1],
+               w = INTEGER_VALUE(w_),
+               half_w = (w-1)/2,
+               i,
+               nt; //number of terms in the current sum (max: w)
+       double *M = REAL(M_),
+               cs, //current sum (max: w terms)
+               left; //leftward term in the current moving sum
+
+       SEXP fM_; //the filtered result
+       PROTECT(fM_ = allocMatrix(REALSXP, L, D));
+       double* fM = REAL(fM_); //pointer to the encapsulated vector
+
+       // NOTE: unused loop parameter: shifting at the end of the loop is more efficient
+       for (int col=D-1; col>=0; col--)
        {
-               double v1 = cwt[0];
-               double ma = v1 + cwt[1] + cwt[2];
-               for (int i=1; i<L-2; i++)
+               // Initialization
+               nt = half_w + 1;
+               left = M[0];
+               cs = 0.;
+               for (i=half_w; i>=0; i--)
+                       cs += M[i];
+
+               // Left border
+               for (i=0; i<half_w; i++)
                {
-                       fcwt[i] = ma / 3.;
-                       ma = ma - v1 + cwt[i+2];
-                       v1 = cwt[i];
+                       fM[i] = cs / nt; //(partial) moving average at current index i
+                       cs += M[i+half_w+1];
+                       nt++;
                }
-               fcwt[0] = cwt[0];
-               fcwt[L-2] = ma / 3.;
-               fcwt[L-1] = cwt[L-1];
-               cwt = cwt + L;
-               fcwt = fcwt + L;
+
+               // Middle: now nt == w, i == half_w
+               for (; i<L-half_w-1; i++)
+               {
+                       fM[i] = cs / w; //moving average at current index i
+                       cs = cs - left + M[i+half_w+1]; //remove oldest items, add next
+                       left = M[i-half_w+1]; //update first value for next iteration
+               }
+
+               // (Last "fully averaged" index +) Right border
+               for (; i<L; i++)
+               {
+                       fM[i] = cs / nt; //(partial) moving average at current index i
+                       cs -= M[i-half_w];
+                       nt--;
+               }
+
+               // Shift by L == increment column index by 1 (storage per column)
+               M = M + L;
+               fM = fM + L;
        }
 
        UNPROTECT(1);
-       return R_fcwt;
+       return fM_;
 }