public vec2 getMin(Func <vec2, double> f, vec2[] range, double eps)
{
Random rand = new Random();
var rnd_pts = new vec2[] { getRndPoint(rand, range), getRndPoint(rand, range), getRndPoint(rand, range) };
var points = rnd_pts;
while (true)
{
var sorted_pts = sortPoints(points, f);
var x_h = sorted_pts[0]; //highest
var x_g = sorted_pts[1]; // middle
var x_l = sorted_pts[2]; // lowest
var f_h = f(x_h);
var f_g = f(x_g);
var f_l = f(x_l);
LogBoth(String.Format("high: f({0}, {1}) = {2} ", x_h.x, x_h.y, f_h));
LogBoth(String.Format("middle: f({0}, {1}) = {2} ", x_g.x, x_g.y, f_g));
LogBoth(String.Format("low: f({0}, {1}) = {2} \n\n", x_l.x, x_l.y, f_l));
var x_c = new vec2( // center
(x_g.x + x_l.x) / 2,
(x_g.y + x_l.y) / 2
);
var x_r = new vec2( // reflected
(1 + alpha) * x_c.x - alpha * x_h.x,
(1 + alpha) * x_c.y - alpha * x_h.y
);
var f_r = f(x_r);
if (f_r < f_l)
{
// отраженная точка меньше минимальной
// направление удачное, пробуем растянуть симплекс
var x_e = new vec2( // extension
(1 - beta) * x_c.x + beta * x_r.x,
(1 - beta) * x_c.y + beta * x_r.y
);
var f_e = f(x_e);
if (f_e < f_r)
{
// растягиваем
x_h = x_e;
LogBoth(String.Format("Растяжение"));
}
else
{
// переместились слишком далеко
x_h = x_r;
LogBoth(String.Format("Too far"));
}
}
else if (f_r > f_l && f_r < f_g)
{
// отраженная точка между минимальной и средней
// выбор точки неплохой (новая лучше двух прежних f_g и f_h)
x_h = x_r;
}
else if (f_r > f_g)
{
if (f_r < f_h)
{
// отраженная точка между средней и максимальной
// меняем местами x_r с x_h и f_r с f_h
var tmp_x = x_r;
x_r = x_h; x_h = tmp_x;
var tmp_f = f_r;
f_r = f_h; f_h = tmp_f;
}
else
{
// отраженная точка хуже некуда
}
// производим сжатие
var x_s = new vec2( // squeeze
gamma * x_h.x + (1 - gamma) * x_c.x,
gamma * x_h.y + (1 - gamma) * x_c.y
);
var f_s = f(x_s);
LogBoth(String.Format("Сжатие"));
if (f_s < f_h)
{
x_h = x_s;
}
else
{
// первоначальные точки оказались самыми удачными
// делаем глобальное сжатие симплекса
LogBoth(String.Format("Глобальное сжатие"));
x_g.x = x_l.x + (x_g.x - x_l.x) / 2;
x_g.y = x_l.y + (x_g.y - x_l.y) / 2;
x_h.x = x_l.x + (x_h.x - x_l.x) / 2;
x_h.y = x_l.y + (x_h.y - x_l.y) / 2;
}
}
// условие выхода
var prx = Math.Sqrt(
(Math.Pow(f(x_l) - f(x_h), 2)
+ Math.Pow(f(x_g) - f(x_h), 2)
+ Math.Pow(f(x_l) - f(x_g), 2)) / 3
);
if (prx < eps)
{
return(x_l);
}
points = new vec2[] { x_h, x_g, x_l };
}
}
public static double f1(vec2 v)
{
return(100 * Math.Pow(v.y - v.x * v.x, 2) + 5 * Math.Pow(1 - v.x, 2));
}
public static double f2(vec2 v)
{
return(Math.Pow(v.x * v.x + v.y - 11, 2) + Math.Pow(v.x + v.y * v.y - 7, 2));
}
static void Main(string[] args)
{
txtMirror = new StreamWriter("output.txt");
var inst = new Program();
bool flag = true;
while (flag)
{
double from_x, from_y, to_x, to_y, eps;
LogBoth("Input from_x: ");
if (!double.TryParse(Console.ReadLine(), out from_x))
{
Console.WriteLine("Wrong input");
continue;
}
else
{
LogFile(from_x.ToString());
}
LogBoth("Input from_y: ");
if (!double.TryParse(Console.ReadLine(), out from_y))
{
Console.WriteLine("Wrong input");
continue;
}
else
{
LogFile(from_y.ToString());
}
LogBoth("Input to_x: ");
if (!double.TryParse(Console.ReadLine(), out to_x))
{
Console.WriteLine("Wrong input");
continue;
}
else
{
LogFile(to_x.ToString());
}
LogBoth("Input to_y: ");
if (!double.TryParse(Console.ReadLine(), out to_y))
{
Console.WriteLine("Wrong input");
continue;
}
else
{
LogFile(to_y.ToString());
}
LogBoth("Input eps: ");
if (!double.TryParse(Console.ReadLine(), out eps))
{
Console.WriteLine("Wrong input");
continue;
}
else
{
LogFile(eps.ToString());
}
var range = new vec2[] { new vec2(from_x, from_y), new vec2(to_x, to_y) };
LogBoth("START Rosenbrock");
var rsnbrck_min = inst.getMin(f1, range, eps);
LogBoth(String.Format("Found Rosenbrock min: f({0}, {1}) = {2}", rsnbrck_min.x, rsnbrck_min.y, f1(rsnbrck_min)));
LogBoth("START Himmelblau");
var hmmlbl_min = inst.getMin(f2, range, eps);
LogBoth(String.Format("Found Himmelblau min: f({0}, {1}) = {2}", hmmlbl_min.x, hmmlbl_min.y, f2(hmmlbl_min)));
LogBoth("\n\n\nRESULTS:");
LogBoth(String.Format("Found Rosenbrock min: f({0}, {1}) = {2}", rsnbrck_min.x, rsnbrck_min.y, f1(rsnbrck_min)));
LogBoth(String.Format("Found Himmelblau min: f({0}, {1}) = {2}", hmmlbl_min.x, hmmlbl_min.y, f2(hmmlbl_min)));
txtMirror.Flush();
Console.WriteLine("File output created 'output.txt'.\nPress to try again. Esc - exit");
if (Console.ReadKey().KeyChar == 27)
{
break;
}
}
}
