/// <summary>
/// Рассчитывает оптимальное значение функции.
/// </summary>
/// <returns>оптимальное значение функции</returns>
public double GetOptimal()
{
// узнаём область поиска
var triplet = GetArea();
_logger.Log($"найдена область поиска: {triplet}");
// если область поиска маленькая,
// не продолжать искать
while (!IsTooSmall(triplet))
{
// если количество операций превысило максимальное, выкинуть ошибку
if (IsCountDown())
{
throw new ApplicationException("не удалось найти оптимального решения");
}
// делим область на две части: левую и правую
var left = new Triplet {
A = triplet.A, B = triplet.Center
};
var right = new Triplet {
A = triplet.Center, B = triplet.B
};
// выбираем лучшую между левой и правой
triplet = FindGood(left, right);
_logger.Log($"выбрана тройка {triplet}");
}
return(triplet.Center);
}
/// <summary>
/// Рассчитывает область поиска или кидает исключение по превышении количества операций.
/// </summary>
/// <returns>область поиска оптимума</returns>
public Triplet GetArea()
{
// записываем шаг поиска
var step = _step;
// создаём тройку с нуля
var triplet = new Triplet {
A = _start, B = _start + step * 2
};
_logger.Log($"начальная тройка: {triplet}");
// пока не найдём удачную тройку, ищем
while (!IsLucky(triplet))
{
// если количество операций превысило максимальное, кинуть ошибку
if (IsCountDown())
{
throw new ApplicationException("не удалось найти область поиска");
}
// двигаем провотиположную A сторону на количество шагов
triplet.B += step;
_logger.Log($"новая тройка поиска: {triplet}");
// удваиваем шаг
step *= 2;
}
ResetCounter();
return(triplet);
}
/// <summary>
/// Выбирает из двух троек лучшую.
/// </summary>
/// <remark>
/// Учитывает настройку, какой параметр ищем: max / min.
/// </remark>
/// <param name="left">одна тройка</param>
/// <param name="right">другая тройка</param>
/// <returns>тройка, которая оказалась лучше</returns>
private Triplet FindGood(Triplet left, Triplet right)
{
// либо оба лучшие, либо оба не лучшие
if (!(IsLucky(left) ^ IsLucky(right)))
{
return
(_lookingForMax
? _function(left.Center) > _function(right.Center) ? left : right
: _function(left.Center) < _function(right.Center) ? left : right);
}
else if (IsLucky(left))
{
return(left);
}
else if (IsLucky(right))
{
return(right);
}
else
{
throw new ApplicationException($"произошла неизвестная ошибка при выборе между {left} и {right}");
}
}
/// <summary> /// Узнаёт, не мала ли тройка. /// </summary> /// <param name="triplet">тройка</param> /// <returns>истина, если тройка меньше точности поиска</returns> private bool IsTooSmall(Triplet triplet) => Abs(triplet.B - triplet.A) <= _precision;
/// <summary>
/// Удачна ли тройка для этой функции.
/// </summary>
/// <remark>
/// Учитывает настройку, какой параметр ищем: max / min.
/// </remark>
/// <param name="triplet">тройка</param>
/// <returns>истина, если тройка удачная</returns>
private bool IsLucky(Triplet triplet) =>
_lookingForMax
? _function(triplet.Center) >= _function(triplet.A) &&
_function(triplet.Center) >= _function(triplet.B)
: _function(triplet.Center) <= _function(triplet.A) &&
_function(triplet.Center) <= _function(triplet.B);
