// Algorithm.h: interface for the CAlgorithm class.
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
//                算法的頭文件                    ///////////////////
//////////////////////////////////////////////////////////////////////


////////////////////////////////////////////////////////////////
////////            模式結(jié)構               /////////////////////
////////////////////////////////////////////////////////////////

 struct PATTERN_S
	{
		double *pat;//模式數(shù)組指針
		PATTERN_S *pNext;//下一個模式結(jié)構指針

	};

//////////////////////////////////////////////////////////////////
////////               類結(jié)構               //////////////////////
//////////////////////////////////////////////////////////////////
 struct CLUSTER_S 
	{
		PATTERN_S *pPat;//模式鏈指針
		double *pCenter;//類心指針
		double MaxBiaozhuncha;//類內(nèi)距離的標準差矢量最大值
		int MaxBiaozhunchaPos;//類內(nèi)距離的標準差矢量最大值位置
		double PatCentMeanDis;//模式到類心的平均距離
		bool CombineOrNot;//表示是否在一個循環(huán)內(nèi)被合并過
		CLUSTER_S *pNext;//下一個類結(jié)構指針
	};


	
////////////////////////////////////////////////////////////////////
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
class CAlgorithm  
{
public:
	CAlgorithm();
	virtual ~CAlgorithm();

/////////////////////////////////////////////////////////////////////
//                           數(shù)據(jù)類型定義                          //
/////////////////////////////////////////////////////////////////////

	PATTERN_S *pPattern;//模式結(jié)構指針
	CLUSTER_S * pCluster;//類結(jié)構指針
	
	double c;//預期的類數(shù)
	int Nc;//初始聚類中心個數(shù)
	double Thn;//每一類中允許的最小模式數(shù)目
	double Ths;//類內(nèi)各個分量分布的標準差上限
	double ThD;//兩類中心之間的最小距離下限
	int L;//在每次迭代中可以合并的類的最多對數(shù)
	int I;//允許的最多迭代次數(shù)
	int Ip;//實際迭代的次數(shù)

	int PatNum;//模式的個數(shù)
	int PatDim;//模式的維數(shù)

	int UnClusPatNum;//未歸類的模式的個數(shù)
	int ClusNum;//當前類的個數(shù)

	double TotalMeanDis;//各個模式到其類中心的總體平均距離
	double k;//類分裂時用的系數(shù)k





public :
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//                                  數(shù)據(jù)的計算                            //
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
	int CalClusCent(CLUSTER_S *c);//計算更新類中心
	int CalPatCentMeanDis(CLUSTER_S *c);//計算更新各類中模式到類心的平均距離


	int Random(int max);//返回一個1-max之間的隨機數(shù)

	double CalPatClusCentDis(PATTERN_S *p,CLUSTER_S *c);//計算模式與類之間的距離
	int CalClusMaxBiaozhuncha(CLUSTER_S *c);//計算類內(nèi)距離的標準差矢量的最大值
	double CalTotalMeanDis();//計算各個模式到其類內(nèi)中心的總體平均距離
	double CalClusCentDis(int posc1,int posc2);//根據(jù)位置計算兩個類心之間的距離


////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//                            用于測試的函數(shù)                                  // 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////


	int DisplayInfo();//顯示當前模式與類的信息
	int DisplayPattern(PATTERN_S *p);//顯示模式信息
	int DisplayCluster(CLUSTER_S *c);//顯示類中信息
	int PatternOutput();//顯示模式數(shù)據(jù)
	int PatternInput();//讀入模式數(shù)據(jù)
	int ParaSet();//參數(shù)設置
	int PatternFromArray(double input[]);//把數(shù)組轉(zhuǎn)換為模式鏈結(jié)構
	int MemoryFree();//釋放內(nèi)存


/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//         節(jié)點的操作,用于類和模式鏈表的關系操作                            /////
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////


	CLUSTER_S* GetClusPointer(int position);//根據(jù)位置參數(shù)返回類結(jié)構指針
	PATTERN_S* SelectPattern(int position);//根據(jù)位置參數(shù)選出一個模式并返回模式結(jié)構指針


	int CountPattern(PATTERN_S *p);//返回模式結(jié)構鏈的長度
	int FreePatInClus(PATTERN_S *p);//釋放已聚類的模式


	int AddNullCluster();//添加一個空類
	int AddCluster(CLUSTER_S *p);//添加一個類
	int DeleteCluster(int position);//刪除一個類

	int AddPatToClus(PATTERN_S *p,CLUSTER_S *c);//將一個模式加入一個類節(jié)點

	int CombineCluster(int posc1, int posc2);//根據(jù)位置參數(shù)合并兩個類
	int SeperateCluster(CLUSTER_S *c);//將一個類分裂
	
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//                    iso-data算法的步驟                                     //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

	int Step1();//參數(shù)設置、模式輸入、隨機產(chǎn)生初始分類
	int Step2();//根據(jù)模式與每個類之間的距離,將其加入距離最小的一個類
	int Step3();//如果類太小,合并并返回第二步
	int Step4();//計算類心、模式類心平均距離
	int Step5();//根據(jù)類的數(shù)量判斷是交分裂處理還是交給合并處理
	int Step6_7();//計算類內(nèi)距離的標準差矢量的最大值
	int Step8();//根據(jù)類內(nèi)距離的標準差矢量的最大值判斷是否分裂并分裂
	int Step9_10();//根據(jù)類心間距離判斷是否合并并合并
	int Step11();//判斷是否繼續(xù)迭代或結(jié)束

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//                 iso-data算法的全程函數(shù)                                    //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
	void Test();
	void Process();


};