ROOT logo
 /***************************************************************************** 
  * Project: RooFit                                                           * 
  *                                                                           * 
  * Simple Poisson PDF
  * author: Kyle Cranmer <cranmer@cern.ch>
  *                                                                           * 
  *****************************************************************************/ 

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// BEGIN_HTML
// Poisson pdf
// END_HTML
//

#include <iostream> 

#include "RooPoisson.h" 
#include "RooAbsReal.h" 
#include "RooAbsCategory.h" 

#include "RooRandom.h"
#include "RooMath.h"
#include "TMath.h"
#include "Math/ProbFuncMathCore.h"

ClassImp(RooPoisson) 



//_____________________________________________________________________________
RooPoisson::RooPoisson(const char *name, const char *title, 
		       RooAbsReal& _x,
		       RooAbsReal& _mean,
		       Bool_t noRounding) :
  RooAbsPdf(name,title), 
  x("x","x",this,_x),
  mean("mean","mean",this,_mean),
  _noRounding(noRounding),
  _protectNegative(false)
{ 
  // Constructor  
} 



//_____________________________________________________________________________
 RooPoisson::RooPoisson(const RooPoisson& other, const char* name) :  
   RooAbsPdf(other,name), 
   x("x",this,other.x),
   mean("mean",this,other.mean),
   _noRounding(other._noRounding),
   _protectNegative(other._protectNegative)
{ 
   // Copy constructor
} 




//_____________________________________________________________________________
Double_t RooPoisson::evaluate() const 
{ 
  // Implementation in terms of the TMath Poisson function

  Double_t k = _noRounding ? x : floor(x);  
  if(_protectNegative && mean<0) 
    return 1e-3;
  return TMath::Poisson(k,mean) ;
} 





//_____________________________________________________________________________
Int_t RooPoisson::getAnalyticalIntegral(RooArgSet& allVars, RooArgSet& analVars, const char* /*rangeName*/) const 
{
  if (matchArgs(allVars,analVars,x)) return 1 ;
  return 0 ;
}



//_____________________________________________________________________________
Double_t RooPoisson::analyticalIntegral(Int_t code, const char* rangeName) const 
{
  assert(code==1) ;

  if(_protectNegative && mean<0) 
    return exp(-2*mean); // make it fall quickly

  // Implement integral over x as summation. Add special handling in case
  // range boundaries are not on integer values of x
  Double_t xmin = x.min(rangeName) ;
  Double_t xmax = x.max(rangeName) ;

  // Protect against negative lower boundaries
  if (xmin<0) xmin=0 ;

  Int_t ixmin = Int_t (xmin) ;
  Int_t ixmax = Int_t (xmax)+1 ;

  Double_t fracLoBin = 1-(xmin-ixmin) ;
  Double_t fracHiBin = 1-(ixmax-xmax) ;

  if (!x.hasMax()) {
    if (xmin<1e-6) {
      return 1 ;
    } else {
      
      // Return 1 minus integral from 0 to x.min() 

      if(ixmin == 0){ // first bin
	return TMath::Poisson(0, mean)*(xmin-0);
      }      
      Double_t sum(0) ;
      sum += TMath::Poisson(0,mean)*fracLoBin ;
      sum+= ROOT::Math::poisson_cdf(ixmin-2, mean) - ROOT::Math::poisson_cdf(0,mean) ;
      sum += TMath::Poisson(ixmin-1,mean)*fracHiBin ;
      return 1-sum ;
    }
  }
  
  if(ixmin == ixmax-1){ // first bin
    return TMath::Poisson(ixmin, mean)*(xmax-xmin);
  }  

  Double_t sum(0) ;
  sum += TMath::Poisson(ixmin,mean)*fracLoBin ;
  if (RooNumber::isInfinite(xmax)){
    sum+= 1.-ROOT::Math::poisson_cdf(ixmin,mean) ;
  }  else {
    sum+= ROOT::Math::poisson_cdf(ixmax-2, mean) - ROOT::Math::poisson_cdf(ixmin,mean) ;
    sum += TMath::Poisson(ixmax-1,mean)*fracHiBin ;
  }
  
  return sum ;

}







//_____________________________________________________________________________
Int_t RooPoisson::getGenerator(const RooArgSet& directVars, RooArgSet &generateVars, Bool_t /*staticInitOK*/) const
{
  // Advertise internal generator in x

  if (matchArgs(directVars,generateVars,x)) return 1 ;  
  return 0 ;
}



//_____________________________________________________________________________
void RooPoisson::generateEvent(Int_t code)
{
  // Implement internal generator using TRandom::Poisson 

  assert(code==1) ;
  Double_t xgen ;
  while(1) {    
    xgen = RooRandom::randomGenerator()->Poisson(mean);
    if (xgen<=x.max() && xgen>=x.min()) {
      x = xgen ;
      break;
    }
  }
  return;
}


 RooPoisson.cxx:1
 RooPoisson.cxx:2
 RooPoisson.cxx:3
 RooPoisson.cxx:4
 RooPoisson.cxx:5
 RooPoisson.cxx:6
 RooPoisson.cxx:7
 RooPoisson.cxx:8
 RooPoisson.cxx:9
 RooPoisson.cxx:10
 RooPoisson.cxx:11
 RooPoisson.cxx:12
 RooPoisson.cxx:13
 RooPoisson.cxx:14
 RooPoisson.cxx:15
 RooPoisson.cxx:16
 RooPoisson.cxx:17
 RooPoisson.cxx:18
 RooPoisson.cxx:19
 RooPoisson.cxx:20
 RooPoisson.cxx:21
 RooPoisson.cxx:22
 RooPoisson.cxx:23
 RooPoisson.cxx:24
 RooPoisson.cxx:25
 RooPoisson.cxx:26
 RooPoisson.cxx:27
 RooPoisson.cxx:28
 RooPoisson.cxx:29
 RooPoisson.cxx:30
 RooPoisson.cxx:31
 RooPoisson.cxx:32
 RooPoisson.cxx:33
 RooPoisson.cxx:34
 RooPoisson.cxx:35
 RooPoisson.cxx:36
 RooPoisson.cxx:37
 RooPoisson.cxx:38
 RooPoisson.cxx:39
 RooPoisson.cxx:40
 RooPoisson.cxx:41
 RooPoisson.cxx:42
 RooPoisson.cxx:43
 RooPoisson.cxx:44
 RooPoisson.cxx:45
 RooPoisson.cxx:46
 RooPoisson.cxx:47
 RooPoisson.cxx:48
 RooPoisson.cxx:49
 RooPoisson.cxx:50
 RooPoisson.cxx:51
 RooPoisson.cxx:52
 RooPoisson.cxx:53
 RooPoisson.cxx:54
 RooPoisson.cxx:55
 RooPoisson.cxx:56
 RooPoisson.cxx:57
 RooPoisson.cxx:58
 RooPoisson.cxx:59
 RooPoisson.cxx:60
 RooPoisson.cxx:61
 RooPoisson.cxx:62
 RooPoisson.cxx:63
 RooPoisson.cxx:64
 RooPoisson.cxx:65
 RooPoisson.cxx:66
 RooPoisson.cxx:67
 RooPoisson.cxx:68
 RooPoisson.cxx:69
 RooPoisson.cxx:70
 RooPoisson.cxx:71
 RooPoisson.cxx:72
 RooPoisson.cxx:73
 RooPoisson.cxx:74
 RooPoisson.cxx:75
 RooPoisson.cxx:76
 RooPoisson.cxx:77
 RooPoisson.cxx:78
 RooPoisson.cxx:79
 RooPoisson.cxx:80
 RooPoisson.cxx:81
 RooPoisson.cxx:82
 RooPoisson.cxx:83
 RooPoisson.cxx:84
 RooPoisson.cxx:85
 RooPoisson.cxx:86
 RooPoisson.cxx:87
 RooPoisson.cxx:88
 RooPoisson.cxx:89
 RooPoisson.cxx:90
 RooPoisson.cxx:91
 RooPoisson.cxx:92
 RooPoisson.cxx:93
 RooPoisson.cxx:94
 RooPoisson.cxx:95
 RooPoisson.cxx:96
 RooPoisson.cxx:97
 RooPoisson.cxx:98
 RooPoisson.cxx:99
 RooPoisson.cxx:100
 RooPoisson.cxx:101
 RooPoisson.cxx:102
 RooPoisson.cxx:103
 RooPoisson.cxx:104
 RooPoisson.cxx:105
 RooPoisson.cxx:106
 RooPoisson.cxx:107
 RooPoisson.cxx:108
 RooPoisson.cxx:109
 RooPoisson.cxx:110
 RooPoisson.cxx:111
 RooPoisson.cxx:112
 RooPoisson.cxx:113
 RooPoisson.cxx:114
 RooPoisson.cxx:115
 RooPoisson.cxx:116
 RooPoisson.cxx:117
 RooPoisson.cxx:118
 RooPoisson.cxx:119
 RooPoisson.cxx:120
 RooPoisson.cxx:121
 RooPoisson.cxx:122
 RooPoisson.cxx:123
 RooPoisson.cxx:124
 RooPoisson.cxx:125
 RooPoisson.cxx:126
 RooPoisson.cxx:127
 RooPoisson.cxx:128
 RooPoisson.cxx:129
 RooPoisson.cxx:130
 RooPoisson.cxx:131
 RooPoisson.cxx:132
 RooPoisson.cxx:133
 RooPoisson.cxx:134
 RooPoisson.cxx:135
 RooPoisson.cxx:136
 RooPoisson.cxx:137
 RooPoisson.cxx:138
 RooPoisson.cxx:139
 RooPoisson.cxx:140
 RooPoisson.cxx:141
 RooPoisson.cxx:142
 RooPoisson.cxx:143
 RooPoisson.cxx:144
 RooPoisson.cxx:145
 RooPoisson.cxx:146
 RooPoisson.cxx:147
 RooPoisson.cxx:148
 RooPoisson.cxx:149
 RooPoisson.cxx:150
 RooPoisson.cxx:151
 RooPoisson.cxx:152
 RooPoisson.cxx:153
 RooPoisson.cxx:154
 RooPoisson.cxx:155
 RooPoisson.cxx:156
 RooPoisson.cxx:157
 RooPoisson.cxx:158
 RooPoisson.cxx:159
 RooPoisson.cxx:160
 RooPoisson.cxx:161
 RooPoisson.cxx:162
 RooPoisson.cxx:163
 RooPoisson.cxx:164
 RooPoisson.cxx:165
 RooPoisson.cxx:166
 RooPoisson.cxx:167
 RooPoisson.cxx:168
 RooPoisson.cxx:169
 RooPoisson.cxx:170
 RooPoisson.cxx:171
 RooPoisson.cxx:172
 RooPoisson.cxx:173
 RooPoisson.cxx:174
 RooPoisson.cxx:175
 RooPoisson.cxx:176