private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{
double x0, X, z0, Z;
int x, z;
x0 = Convert.ToDouble(textBox1.Text);
X = Convert.ToDouble(textBox2.Text);
z0 = Convert.ToDouble(textBox3.Text);
Z = Convert.ToDouble(textBox4.Text);
x = Convert.ToInt32(numericUpDown1.Value);
z = Convert.ToInt32(numericUpDown2.Value);
абКонсоль.SetPoles(абКонсоль.polesBeg, абКонсоль.polesEnd, абКонсоль.steproot, абКонсоль.epsroot, абКонсоль.countroot);
DRealFunc f = (double a, double b) => абКонсоль.uRes(a, b).Abs;
if (radioButton2.Checked)
{
f = (double a, double b) => абКонсоль.uRes(a, b).Re;
}
if (radioButton3.Checked)
{
f = (double a, double b) => абКонсоль.uRes(a, b).Im;
}
ИнтеграцияСДругимиПрограммами.CreatTableInExcel(f, x0, X, x, z0, Z, z);
}
/// <summary>
/// Кривая по всем своим параметрам
/// </summary>
/// <param name="a0"></param>
/// <param name="b0"></param>
/// <param name="uu"></param>
/// <param name="vv"></param>
/// <param name="BASEradius"></param>
/// <param name="uuu"></param>
/// <param name="vvv"></param>
public Curve(double a0, double b0, Func <double, double> uu, Func <double, double> vv, double BASEradius, DRealFunc uuu, DRealFunc vvv, TripleFunc T, Func <double, double> end) : this(a0, b0, uu, vv, BASEradius)
{
this.U = uuu;
this.V = vvv;
this.S = T;
this.End = end;
}
/// <summary>
/// Создать в Excel таблицу, по которой можно построить 3D поверхность
/// </summary>
/// <param name="f">Функция двух переменных</param>
/// <param name="x0">Начало отрезка по первому аргументу</param>
/// <param name="X">Конец отрезка по первому аргументу</param>
/// <param name="xcount">Число шагов по первому аргументу</param>
/// <param name="y0">Начало отрезка по второму аргументу</param>
/// <param name="Y">Конец отрезка по второму аргументу</param>
/// <param name="ycount">Число шагов по второму аргументу</param>
public static void CreatTableInExcel(DRealFunc f, double x0, double X, int xcount, double y0, double Y, int ycount)
{
Application application = new Application();
application.Workbooks.Add(Type.Missing);
Worksheet sheet = (Worksheet)application.Sheets[1];
var t = Type.Missing;
double hx = (X - x0) / (xcount - 1), hy = (Y - y0) / (ycount - 1);
for (int i = 0; i < ycount; i++)
{
sheet.Range[CharForExcel('B', i) + "2", t].Value2 = y0 + i * hy;
}
for (int i = 0; i < xcount; i++)
{
sheet.Range["A" + (3 + i).ToString(), t].Value2 = x0 + i * hx;
}
//for (int j = 0; j < xcount; j++)
Parallel.For(0, xcount, (int j) =>
{
for (int i = 0; i < ycount; i++)
{
sheet.Range[CharForExcel('B', i) + (3 + j).ToString(), t].Value2 = f(sheet.Range["A" + (3 + j).ToString(), t].Value2, sheet.Range[CharForExcel('B', i) + "2", t].Value2);
}
});
sheet.Range["A2", CharForExcel('B', ycount) + (3 + xcount).ToString()].Activate();
Excel.Chart chart = sheet.ChartObjects().Add(10, 10, 500, 500).Chart;
chart.ChartType = Excel.XlChartType.xl3DArea;
chart.SetSourceData(sheet.Range["A2", CharForExcel('B', ycount) + (3 + xcount).ToString()]);
application.Visible = true;
}
private static void Get2Tmp(ref double tmp, ref double tmpp, double step, Matrix A, double[] k, DRealFunc f, double u, double t, int r)
{
tmp = 0; tmpp = 0;
for (int i = 0; i < k.Length; i++)
{
double tmp2 = 0;
for (int j = 0; j < i; j++)
{
tmp2 += A[i, j + 1] * k[j];
}
k[i] = f(t + A[i, 0] * step, u + tmp2 * step);
tmp += A[r, i + 1] * k[i];
if (A.RowCount != A.ColCount)
{
tmpp += A[r + 1, i + 1] * k[i];
}
}
}
/// <summary>
/// Решение уравнения теплопроводности явной либо неявной схемой
/// </summary>
/// <param name="f">Свободная фунция из уравнения</param>
/// <param name="f1">Функция из первого краевого условия</param>
/// <param name="f2">Функция из второго краевого условия</param>
/// <param name="u0">Функция из начальных условий</param>
/// <param name="u">Искомая функция (нужна для вычисления точности самого решения)</param>
/// <param name="a">Коэффициент при второй производной</param>
/// <param name="A1"></param>
/// <param name="B1"></param>
/// <param name="A2"></param>
/// <param name="B2"></param>
/// <param name="x0">Начало отрезка по пространству</param>
/// <param name="X">Конец отрезка по пространству</param>
/// <param name="t0">Начало отрезка по времени</param>
/// <param name="T">Конец отрезка по времени</param>
/// <param name="xcount">Число шагов по пространству</param>
/// <param name="tcount">Число шагов по времени</param>
/// <param name="accuracy">Выводимая точность</param>
/// <param name="explict">Использовать явную схему либо нет</param>
/// <returns></returns>
public static List <NetFunc> TU(DRealFunc f, Func <double, double> f1, Func <double, double> f2, Func <double, double> u0, DRealFunc u, double a, double A1, double B1, double A2, double B2, double x0, double X, double t0, double T, int xcount, int tcount, out double accuracy, bool explict = true, bool thirdkind = true)
{
List <NetFunc> res = new List <NetFunc>();
double h = (X - x0) / (xcount - 1);
double tau = (T - t0) / (tcount - 1);
double[] x = new double[xcount], t = new double[tcount];
double[] value = new double[xcount];
for (int i = 0; i < xcount; i++)
{
x[i] = x0 + i * h;
}
for (int i = 0; i < tcount; i++)
{
t[i] = t0 + i * tau;
}
for (int i = 0; i < xcount; i++)
{
value[i] = u0(x[i]);
}
res.Add(new NetFunc(x, value));
double th = tau / h / h;
double h1 = A1 + h * B1, h2 = A2 + h * B2; //(h1*h1.Reverse()).Show();
if (explict)
{
for (int i = 1; i < tcount; i++)
{
for (int j = 1; j < xcount - 1; j++)
{
value[j] = res[i - 1].Values[j] + a * th * (res[i - 1].Values[j - 1] - 2 * res[i - 1].Values[j] + res[i - 1].Values[j + 1]) + tau * f(t[i /*-1*/], x[j]);
}
if (thirdkind)
{
value[0] = (A1 * value[1] + h * f1(t[i])) / h1;
value[xcount - 1] = (A2 * value[xcount - 2] + h * f2(t[i])) / h2;
}
else
{
value[0] = f1(t[i]) / B1;
value[xcount - 1] = f2(t[i]) / B2;
}
res.Add(new NetFunc(x, value));
//new Vectors (res.Last().Values).Show();
}
}
else
{
SLAU s = new SLAU(xcount);
for (int i = 1; i < tcount; i++)
{
if (thirdkind)
{
s.A[0, 0] = h1; s.A[0, 1] = -A1; s.b[0] = h * f1(t[i]);
s.A[xcount - 1, xcount - 1] = h2; s.A[xcount - 1, xcount - 2] = -A2; s.b[xcount - 1] = h * f2(t[i]);
}
else
{
s.A[0, 0] = B1; s.b[0] = f1(t[i]);
s.A[xcount - 1, xcount - 1] = B2; s.b[xcount - 1] = f2(t[i]);
}
for (int j = 1; j < xcount - 1; j++)
{
s.A[j, j - 2 + 1] = -a * th;
s.A[j, j - 2 + 2] = a * 2 * th + 1;
s.A[j, j - 2 + 3] = -a * th;
s.b[j] = res[i - 1].Values[j - 2 + 2] + tau * f(t[i /*-1*/], x[j]);
}
s.ProRace();
// "".Show();
//s.Show();
value = s.x;
res.Add(new NetFunc(x, value));
}
}
accuracy = 0;
double[,] ac = new double[tcount, xcount];
for (int i = 0; i < t.Length; i++)
{
for (int j = 0; j < x.Length; j++)
{
ac[i, j] = Math.Abs(u(t[i], x[j]) - res[i].Values[j]);
}
}
accuracy = new Matrix(ac).Max;
return(res);
}
/// <summary>
/// Решение приведённого ОДУ первого порядка
/// </summary>
/// <param name="f">Свободная функция переменных u и x, где u - искомая функция</param>
/// <param name="begin">Начальный аргумент по задаче Коши</param>
/// <param name="end">Конечный аргумент</param>
/// <param name="stepcount">Количество шагов интегрирования</param>
/// <param name="M">Метод поиска решения</param>
/// <param name="begval">Значение функции при начальном аргументе</param>
public static NetFunc ODUsearch(DRealFunc f, double begin = 0, double end = 10, int stepcount = 50, Method M = Method.E1, double begval = 1, double eps = 0.00001)
{
double step = (end - begin) / (stepcount);
return(ODUsearch(f, begin, end, step, M, begval));
}
/// <summary>
/// Решение приведённого ОДУ первого порядка
/// </summary>
/// <param name="f">Свободная функция переменных u и x, где u - искомая функция</param>
/// <param name="begin">Начальный аргумент по задаче Коши</param>
/// <param name="end">Конечный аргумент</param>
/// <param name="step">Шаг интегрирования</param>
/// <param name="M">Метод поиска решения</param>
/// <param name="begval">Значение функции при начальном аргументе</param>
/// <param name="eps">Допустимый уровень расчётных погрешностей</param>
/// <returns></returns>
public static NetFunc ODUsearch(DRealFunc f, double begin = 0, double end = 10, double step = 0.01, Method M = Method.E1, double begval = 1, double eps = 0.0001, bool controllingstep = false)
{
double thisstep = step;
NetFunc res = new NetFunc();
res.Add(new Point(begin, begval));
step *= Math.Sign(end - begin);
Matrix A;
switch (M)
{
case Method.E1:
A = E1;
break;
case Method.E2:
A = E2;
break;
case Method.H:
A = H;
break;
case Method.RK3:
A = RK3;
break;
case Method.RK4:
A = Rk4;
break;
case Method.P38:
A = P38;
break;
case Method.F:
A = F;
break;
default:
A = C;
break;
}
int r = A.RowCount - 1;
if (A.RowCount != A.ColCount)
{
r--;
}
while (begin < /*=*/ end)
{
double u = res.LastVal();
double t = res.LastArg();
double[] k = new double[r];
double tmp = 0, tmpp = 0;
int stepchange = 0;
//double[] h2 = new double[2];
//Get2Tmp(ref tmp, ref tmpp, step/2, A, k, f, u, t, r);
//double uh1 = u + tmp * step/2;
//Get2Tmp(ref tmp, ref tmpp, step / 2, A, k, f, uh1, t+step/2, r);
//double uh2 = uh1 + tmp * step/2;
Get2Tmp(ref tmp, ref tmpp, step, A, k, f, u, t, r);
double val1 = u + step * tmp, val2 = u + step * tmpp;
double R = 0.2 * Math.Abs(val1 - val2);
if (controllingstep && stepchange <= MaxStepChange)
{
Get2Tmp(ref tmp, ref tmpp, step / 2, A, k, f, u, t, r);
double uh1 = u + tmp * step / 2;
Get2Tmp(ref tmp, ref tmpp, step / 2, A, k, f, uh1, t + step / 2, r);
double uh2 = uh1 + tmp * step / 2;
int p;
switch (M)
{
case Method.E1:
p = 1;
break;
case Method.E2:
p = 2;
break;
case Method.H:
p = 3;
break;
case Method.RK3:
p = 3;
break;
case Method.RK4:
p = 4;
break;
case Method.P38:
p = 4;
break;
case Method.F:
p = 3;
break;
default:
p = 4;
break;
}
double RR;
if (A.RowCount != A.ColCount)
{
RR = Math.Abs((uh2 - val2) / (1 - 1.0 / Math.Pow(2, p)));
}
else
{
RR = Math.Abs((uh2 - val1) / (1 - 1.0 / Math.Pow(2, p)));
}
/*if (RR < eps / 64) { step *= 2; stepchange++; }
* else */
if (RR > eps)
{
step /= 2; stepchange++;
}
else
{
begin += step;
step = thisstep;//возврат к исходному шагу
if (A.RowCount != A.ColCount)
{
res.Add(new Point(begin, val2));
}
else
{
res.Add(new Point(begin, val1));
}
}
}
else if (A.RowCount != A.ColCount && stepchange <= MaxStepChange)
{
if (R > eps)
{
step /= 2;
stepchange++;
}
else if (R <= eps / 64)
{
begin += step;
res.Add(new Point(begin, val2));
step *= 2;
stepchange++;
}
else
{
begin += step;
res.Add(new Point(begin, val2));
}
}
else
{
begin += step;
res.Add(new Point(begin, val1));
}
if (Math.Abs(end - begin) < step)
{
step = Math.Abs(end - begin);
}
}
return(res);
}
/// <summary>
/// Кривая по своей параметризации и базовому радиусу
/// </summary>
/// <param name="a0"></param>
/// <param name="b0"></param>
/// <param name="uu"></param>
/// <param name="vv"></param>
/// <param name="BaseRadius"></param>
public Curve(double a0, double b0, DRealFunc uu, DRealFunc vv, double BaseRadius)
{
a = a0; b = b0;
U = uu; V = vv;
radius = BaseRadius;
}
