Projet INFO2009

Makefile

CC      = gcc
TARGET  = info2009-projet1.exe
FILES   = ui.c stats.c
OPTIONS = --std=c99 --pedantic -Wall -W -Wmissing-prototypes -O3
LIBS    = -lm

all : ${TARGET}

${TARGET} : ${FILES}
	${CC} ${OPTIONS} ${LIBS} -o ${TARGET} -DBIO_T_TAILLE=13 ${FILES}
	
clean:
	rm -f ${TARGET} ._*

stats.c

#include "stats.h"

void Biometrique_tableauEchange(Biometrique *tableau, int e1, int e2){
  Biometrique tmp;
  Biometrique_cpy(&tmp,         &tableau[e1]);
  Biometrique_cpy(&tableau[e1], &tableau[e2]);
  Biometrique_cpy(&tableau[e2], &tmp);
}

void Biometrique_triBulle(Biometrique *tableau, unsigned char champ, int longueur){
  int i, j;
  for (i=longueur-1; i>0; i--){
    for (j=1; j<=i; j++){
      if (tableau[j-1][champ] > tableau[j][champ])
        Biometrique_tableauEchange(tableau, j-1, j);
    }
  }
}

double Biometrique_moyenneChamp(Biometrique *donnees, unsigned char champ, int nombre){
  double sum=0.0;
  int i;
  
  if (nombre == 0) return 0;
  
  for (i=0; i<nombre; i++)
    sum += donnees[i][champ];
    
  return sum/nombre;
}

double Biometrique_ecartTypeChamp(Biometrique *donnees, unsigned char champ, int nombre){
  double sum=0.0, dif;
  int i;
  double moy = Biometrique_moyenneChamp(donnees, champ, nombre);
  
  if (nombre==0) return 0.0;
  
  for (i=0; i<nombre; i++){
    dif = donnees[i][champ] - moy;
    sum += dif*dif;
  }
  
  return sqrt(sum/nombre);
}

int Biometrique_litFichier(const char *chemin, Biometrique *resultat, int nombre){
  int i=0, champ, ajouts_entree;
  FILE *input = fopen(chemin, "r");
  
  if (input == NULL)
    return -1;
    
  while (i < nombre){
    if (feof(input))
      break;
    ajouts_entree = 0;
    for (champ=0; champ<BIO_T_TAILLE; champ++)
      ajouts_entree += fscanf(input, "%lf", &resultat[i][champ]);
    if (ajouts_entree == BIO_T_TAILLE)
      i++;
  }
  
  fclose(input);
  return i;
}

double Biometrique_freqRelAge(Biometrique *donnees, int age, int nombre){
  int i;
  double sum=0.0;
  
  for (i=0; i<nombre; i++)
    if ((int) donnees[i][BIO_AGE] == age)
      sum += 1;
  
  return sum/nombre;
}

void Biometrique_afficheFreqRelCumuleeAges(Biometrique *donnees, FILE *output, int nombre){
  int age_min, age_max, nombre_ages;
  int *occurences_ages = NULL;
  int i;
  double frel, res=0.0;
  
  Biometrique_triBulle(donnees, BIO_AGE, nombre);
  age_min = (int) donnees[0][BIO_AGE];
  age_max = (int) donnees[nombre-1][BIO_AGE];
  nombre_ages = 1+age_max-age_min;
  
  occurences_ages = malloc(nombre_ages*sizeof(int));
  for (i=0; i<nombre_ages; i++)
    occurences_ages[i] = 0;
  
  for (i=0; i<nombre; i++)
    occurences_ages[(int) donnees[i][BIO_AGE] - age_min] ++;
    
  fprintf(output, "Age  Freq.rel.   Fr.rel.cum\n");
  for (i=0; i<nombre_ages; i++){
    frel = (double) occurences_ages[i]/nombre;
    res += frel;
    if (occurences_ages[i] > 0)
      fprintf(output, "%3d  %.8lf  %.8lf\n", age_min+i, frel, res);
  }

  free(occurences_ages);
}

stats.h

#ifndef DEFINE_MESURES_HEADER
#define DEFINE_MESURES_HEADER

/*
 * Projet n.1 du cours d'INFO2009 (ULg, 2011-2012)
 * Note: les mots entre ++ dans les specifications 
 *       referent a des noms de parametres
 */

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

/* permet de changer la taille d'une entree biometrique a la compilation
   (en utilisant gcc -DBIO_T_TAILLE=x ...) */
#if ! defined BIO_T_TAILLE
#define BIO_T_TAILLE 13
#endif

/*
 * Definition d'un type biometrique.
 * Comme toutes les donnees sont du meme type (double)
 * l'utilisation d'un vecteur facilite l'ecriture de fonctions generiques
 */
typedef double Biometrique[BIO_T_TAILLE];

/*
 * [pre]  +source+ est un pointeur vers une entree Biometrique allouee
          +dest+ est un pointeur vers une zone de memoire 
          pouvant accueillir au moins une entree biometrique
 * [post] +dest+ contient une copie de +source+
 */
#define Biometrique_cpy(dest, source) memcpy((dest), (source), sizeof(Biometrique))

/*
 * Position des differents champs dans l'entree biometrique
 */
#define BIO_AGE       0
#define BIO_MASSE     1
#define BIO_TAILLE    2 
#define BIO_NUQUE     3
#define BIO_POITRINE  4
#define BIO_ABDOMEN   5
#define BIO_HANCHE    6
#define BIO_CUISSE    7
#define BIO_GENOU     8
#define BIO_CHEVILLE  9
#define BIO_BICEPS    10
#define BIO_AVANTBRAS 11
#define BIO_POIGNET   12

/*
 * [pre]  +tableau+ est alloue, et les indices e1 et e2 existent
 * [post] les elements aux positions e1 et e2 sont intervertis
 */
void Biometrique_tableauEchange(Biometrique *tableau, int e1, int e2);

/*
 * [pre]  tableau est alloue et a une longueur >= a longueur
 * [post] le tableau est trie par ordre croissant avec l'algorithme tri-bulle
          selon le champ specifie
 */
void Biometrique_triBulle(Biometrique *tableau, unsigned char champ, int longueur);

/*
 * [pre]  +donnees+ est initialise, +champ+ le champ a traiter (utiliser defines ci-dessus)
          +nombre+ le nombre de donnees a traiter
 * [post] Renvoie la moyenne des donnees pour le champ specifie
 */
double Biometrique_moyenneChamp(Biometrique *donnees, unsigned char champ, int nombre);

/*
 * [pre]  +donnees+ est initialise, +champ+ le champ a traiter 
          +nombre+ le nombre de donnees a traiter
 * [post] Renvoie l'ecart type des donnees pour le champ specifie
 */ 
double Biometrique_ecartTypeChamp(Biometrique *donnees, unsigned char champ, int nombre);

/*
 * [pre]  +donnees+ est initialise, +champ+ le champ a traiter 
          +nombre+ le nombre de donnees a traiter
 * [post] Renvoie le coefficient de variation
 */
#define Biometrique_coefVariationChamp(donnees, champ, nombre)\
Biometrique_ecartTypeChamp((donnees),(champ),(nombre))/Biometrique_moyenneChamp((donnees),(champ),(nombre))
#

/*
 * [pre]  +donnees+ est initialise, +champ+ le champ a traiter 
          +nombre+ le nombre de donnees a traiter
 * [post] Renvoie la longueur de l'intervalle de confiance
 */
#define Biometrique_intConfianceChamp(donnees, champ, nombre)\
(3.92*Biometrique_ecartTypeChamp((donnees), (champ), (nombre))/sqrt(nombre))
#

/*
 * [pre]  +chemin+ est le chemin d'un fichier, +resultat+ est alloue
 * [post] les +n+ premieres entrees de resultat contiennent des donnees du fichier, 
 *        ou +n+ est la valeur de retour de la fonction (<= +nombre+). 
          En cas d'erreur, la fonction  renvoie un nombre negatif.
 */
int Biometrique_litFichier(const char *chemin, Biometrique *resultat, int nombre);

/*
 * [pre]  +donnees+ est initialise, +nombre+ le nombre de donnees a traiter
          +age+ est l'age dont on souhaite la frequence relative
 * [post] Renvoie la frequence relative de cet age
 */
double Biometrique_freqRelAge(Biometrique *donnees, int age, int nombre);

/*
 * [pre]  +donnees+ est initialise, +nombre+ le nombre de donnees a traiter
          +output+ est un pointeur sur fichier ouvert en ecriture
 * [post] Ecrit toutes les frequences relatives et frequences relatives
          cumulees dans +output+ au format specifie dans l'enonce
 */
void Biometrique_afficheFreqRelCumuleeAges(Biometrique *donnees, FILE *output, int nombre);

#endif

ui.c

#include "stats.h"
#include <stdio.h>

/* Nombre maximal d'entrees biometriques par fichier */
#define DONNEES_MAX 252

/*
 * vrai si +n+ est compris entre +min+ et +max+ inclus
 */
#define entre(min,n,max) (min<=n && n<=max)

/*
 * Demande a l'utilisateur de choisir une action et renvoie le numero de l'action choisie
 * 1: moyenne - 2: ecart type - 3: intervalle de confiance
 * 4: coefficient de variation - 5: frequence relative+cumulee
 * 6: quitter
 */
int menuChoixAction(void);

/*
 * Demande a l'utilisateur de choisir un champ, et renvoie l'indice 
 * qu'a ce champ dans une entree biometrique
 */
int menuChoixChamp(void);

/*
 * Programme d'interface utilisateur.
 * Main ne s'occupe que de traiter les arguments
 */
int programme(const char *fichier_input);

int main(int argc, char **argv){
  char *fichier_input = NULL;
  int res;
  
  if (argc >= 2)
    fichier_input = argv[1];
  else {
    fichier_input = malloc(12*sizeof(char));
    strcpy(fichier_input, "Dataset.dat");
    fichier_input[11] = '\0';
  }
  res = programme(fichier_input);
  if (fichier_input != argv[1])
    free(fichier_input);
  
  return res;
}

int menuChoixAction(void){
  int choix = 0;
  
  printf("Que voulez-vous faire ?\n");
  printf("1. Calculer la moyenne\n");
  printf("2. Calculer l'ecart type\n");
  printf("3. Calculer l'intervalle de confiance\n");
  printf("4. Calculer le coefficient de variation\n");
  printf("5. Calculer la frequence relative et la frequence relative cumulee de l'age\n");
  printf("6. Quitter\n");
  
  while (! entre(1, choix, 6)) {
    printf(" > ");
    if (scanf("%d", &choix) != 1)
      //Vide le tampon des caracteres qui ne peuvent etre traites par %d
      fpurge(stdin);
  }

  return choix;
}

int menuChoixChamp(void){
  int choix=0, res;
  
  printf("Quelle donnee voulez-vous utiliser ?\n");
  printf("1: age\n2: poignet\n3: taille\n4: abdomen\n");
  while (! entre(1, choix, 4)) {
    printf(" > "); 
    if (scanf("%d", &choix) != 1)
      //Vide le tampon des caracteres qui ne peuvent etre traites par %d
      fpurge(stdin);
  }
  switch (choix){
    case 1: res = BIO_AGE;     break;
    case 2: res = BIO_POIGNET; break;
    case 3: res = BIO_TAILLE;  break;
    case 4: res = BIO_ABDOMEN; break;
  }
  
  return res;
}

int programme(const char *fichier_input){
  Biometrique donnees[DONNEES_MAX];
  int actif=1;
  int nbre_donnees = Biometrique_litFichier(fichier_input, donnees, DONNEES_MAX);
  double moyenne, intervalle_confiance;
  int choix_champ;
  
  if (nbre_donnees < 1){
    printf("Erreur de lecture du fichier\n");
    return 1;
  }
  
  printf("Fichier %s charge (%d personnes)\n", fichier_input, nbre_donnees);
  
  while (actif){
    switch (menuChoixAction()){
      case 1: 
        printf("Moyenne: %lf\n", 
               Biometrique_moyenneChamp(donnees, menuChoixChamp(), nbre_donnees));
        break;
      case 2:
        printf("Ecart-type: %lf\n", 
               Biometrique_ecartTypeChamp(donnees, menuChoixChamp(), nbre_donnees));
        break;
      case 3:
        choix_champ = menuChoixChamp();
        intervalle_confiance = Biometrique_intConfianceChamp(donnees, choix_champ, nbre_donnees);
        moyenne              = Biometrique_moyenneChamp(donnees, choix_champ, nbre_donnees);
        printf("Intervalle de confiance: ]%lf,%lf[ (longueur: %lf)\n", 
               moyenne-intervalle_confiance/2,
               moyenne+intervalle_confiance/2, intervalle_confiance);
        
        break;
      case 4:
        printf("Intervalle de confiance:%lf\n",
               Biometrique_coefVariationChamp(donnees, menuChoixChamp(), nbre_donnees));
        break;
      case 5:
        Biometrique_afficheFreqRelCumuleeAges(donnees, stdout, nbre_donnees);
        break;
      case 6: actif=0; break;
    }
  }
  
  printf("Au revoir !\n");
  
  return 0;
}