private void button_start_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (Convert.ToDouble(textBox_borderAccuracy.Text) < Convert.ToDouble(textBox_eps.Text))
{
System.Windows.MessageBox.Show("Лучше так не делать, точность выхода на границу меньше, чем контроль локальной погрешности!");
return;
}
CounterOfTests++;
dataGridView_MetodInfo.Rows.Clear();
dataGridView_TaskInfo.Rows.Clear();
Function Func = new Function();
Func.SetFunction(Convert.ToDouble(textBox_alfa.Text), Convert.ToDouble(textBox_sigma.Text));
FunkDelegate function = Func.FunctionValue;
TrueSolution trueSolution = new TrueSolution(Convert.ToDouble(textBox_alfa.Text),
Convert.ToDouble(textBox_sigma.Text),
Convert.ToDouble(textBox_u_0.Text));
Runge_Kutta_2 RK_2 = new Runge_Kutta_2();
RK_2.Init(Convert.ToDouble(textBox_x_0.Text), Convert.ToDouble(textBox_u_0.Text),
Convert.ToDouble(textBox_h.Text), Convert.ToDouble(textBox_eps.Text),
Convert.ToDouble(textBox_borderAccuracy.Text), Convert.ToInt32(textBox_max_iter.Text), function, checkBox_StepControl.Checked);
RK_2.Run();
cartesianChart1.Series.Add(new LineSeries
{
Title = "Численное решение #" + Convert.ToString(CounterOfTests),
Values = new ChartValues <ObservablePoint>(RK_2
.GetPoints()
.Select(_ => new ObservablePoint(_.X, _.V))),
PointGeometrySize = 5
});
List <MetodInfo> metodInfos = RK_2.GetMetodInfos();
metodInfos.ForEach(_ =>
dataGridView_MetodInfo.Rows.Add
(_.Iteration, _.H, _.X, _.V, _.UHalf, _.V - _.UHalf,
_.S, _.e, _.UCorr, _.V, trueSolution.FunctionValue(_.X), Math.Abs(trueSolution.FunctionValue(_.X) - _.V).ToString("F8"), _.CountMinusH, _.CountPlusH));
dataGridView_MetodInfo.AutoResizeColumns();
TaskInfo taskInfo = new TaskInfo(CounterOfTests,
Convert.ToDouble(textBox_alfa.Text), Convert.ToDouble(textBox_sigma.Text),
Convert.ToDouble(textBox_x_0.Text), Convert.ToDouble(textBox_u_0.Text),
Convert.ToDouble(textBox_h.Text), Convert.ToDouble(textBox_eps.Text),
Convert.ToInt32(textBox_max_iter.Text));
dataGridView_TaskInfo.Rows.Add(taskInfo.Number, taskInfo.Alfa, taskInfo.Sigma, taskInfo.X0, taskInfo.U0,
taskInfo.h0, taskInfo.e, taskInfo.Max_iteration);
listExperimentInfos.Add(new ExperimentInfo(taskInfo, metodInfos));
comboBox_TaskSelector.Items.Add("Тест №" + Convert.ToString(CounterOfTests));
richTextBox_log.AppendText(" Время вытекания жидкости в Тесте №" + Convert.ToString(CounterOfTests) +
": " + RK_2.GetResultTime() + " секунд.\n");
}
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("1: x+0.5");//выводим перечень функций
Console.WriteLine("2: x^2+12x+7.5");
Console.WriteLine("3: x^3-5");
Console.WriteLine("4: sin(x)");
Console.WriteLine("5: x*cos(x)");
int ch; //переменная для выбора функции
FunkDelegate funk = Funk1; //делегат функции
do
{
Console.WriteLine("Select an option"); //выводим подсказку для выбора функции
ch = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); //выбираем функцию
switch (ch)
{
case 1: funk = Funk1; break; //в зависимости от выбора назначаем функцию делегату
case 2: funk = Funk2; break;
case 3: funk = Funk3; break;
case 4: funk = Funk4; break;
case 5: funk = Funk5; break;
default: Console.WriteLine("Invalid function selection"); break; //если выбрали цифру, которой не соответствует никакая функция
}
} while ((ch < 1) || (ch > 5)); //повторяем пока не выберем нормальную функцию
Console.WriteLine("Lower limit of integration"); //вводим верхний, нижний пределы и точность интегрирования
double a = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Upper integration limit");
double b = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Required accuracy");
double eps = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
double[] result = PramLeft(funk, a, b, eps); //интегрируем левыми прямоугольниками
Console.WriteLine("Methos of left rectangles"); //показываем результаты
Console.WriteLine("Value: " + result[0]);
Console.WriteLine("Number of partitions: " + result[1]);
Console.WriteLine("The accuracy obtained: " + result[2]);
result = PramRight(funk, a, b, eps); //интегрируем правыми прямоугольниками
Console.WriteLine("Methos of rigth rectangles"); //показываем результаты
Console.WriteLine("Value: " + result[0]);
Console.WriteLine("Number of partitions: " + result[1]);
Console.WriteLine("The accuracy obtained: " + result[2]);
result = PramMiddle(funk, a, b, eps); //интегрируем средними прямоугольниками
Console.WriteLine("Methos of middle rectangles"); //показываем результаты
Console.WriteLine("Value: " + result[0]);
Console.WriteLine("Number of partitions: " + result[1]);
Console.WriteLine("The accuracy obtained: " + result[2]);
Console.ReadLine();
}
private int steps = 0; // число шагов в данный момент
public void Init(double _x0, double _u0, double _h, double _eps, double _borderAccuracy, int _maxSteps, FunkDelegate _f, bool _flagIsHControl)
{
currentPoint = new Point(_x0, _u0);
h = _h;
eps = _eps;
borderAccuracy = _borderAccuracy;
f = _f;
maxSteps = _maxSteps;
flagStepControl = _flagIsHControl;
listOfPoints.Add(currentPoint);
listIfMetodInfo.Add(new MetodInfo(steps, 0, _x0, _u0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0));
steps++;
}
protected int n; // число шагов
public void Init(FunkDelegate _f, double left, double right, int _n)
{
f = _f;
a = left;
b = right;
n = _n;
BestTrial = new SearchInformationElement();
list_of_Trials = new List <SearchInformationElement>();
list_of_test_points = new List <double>();
measurement_counterer = 0;
list_of_interval_characteristic = new List <double>();
index_Max_Interval_Characteristic = 0;
}
private void DrawObjectiveFunction(object sender, FunkDelegate f)
{
var myChart = sender as Chart;
myChart.Series.Clear();
Series SeriesOfPoints = new Series("Целевая функция");
SeriesOfPoints.ChartType = SeriesChartType.Line;
SeriesOfPoints.Color = Color.Black;
SeriesOfPoints.BorderWidth = 1;
for (double i = Convert.ToDouble(textBox_a.Text);
i < Convert.ToDouble(textBox_b.Text); i = i + 0.01)
{
SeriesOfPoints.Points.AddXY(i, f(i));
}
myChart.Series.Add(SeriesOfPoints);
}
private void button_drow_function_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
Function Func = new Function();
Func.SetFunction(Convert.ToDouble(textBox_A_param.Text), Convert.ToDouble(textBox_B_param.Text),
Convert.ToDouble(textBox_C_param.Text), Convert.ToDouble(textBox_D_param.Text));
FunkDelegate function = Func.FunctionValue;
DrawObjectiveFunction(chart_function, function);
richTextBox_log.AppendText("График построен.\n");
}
catch (Exception error)
{
MessageBox.Show(error.Message);
}
}
static double[] PramLeft(FunkDelegate funk, double aa, double bb, double eps) //левые прямоугольники
{
double a, b; //переменные для границ интегрирования
if (bb > aa)
{
a = aa; b = bb;
} //проверка на то, что верхняя граница меньше нижней
else
{
a = bb; b = aa;
}
double r1, r2, h; //два результата интегрирования с разными разбиениями и шаг интегрирования
int n = 10; //число разбиений
r2 = 0; //обнуляем перед суммированием
h = (b - a) / n; //считаем шаг
for (int i = 0; i < n; i++)
{
r2 += funk(a + i * h) * h; //суммируем по промежутками методом левых прямоугольников (по формуле)
}
r1 = r2 - 10 * eps; //задаем начальное значение чтобы наверняка войти в цикл
while (Math.Abs(r2 - r1) / 3 > eps) //пока не достигнем нужной точности
{
r1 = r2; //запоминаем предыдущее значение
r2 = 0; //зануляем перед суммированием
n *= 2; //увеличиваем разбиение в два раза
h = (b - a) / n; //считаем шаг для разбиения
for (int i = 0; i < n; i++)
{
r2 += funk(a + i * h) * h; //суммируем по промежутками методом левых прямоугольников (по формуле)
}
}
double[] res = new double[3]; //массив для вывода всех результатов
res[0] = r2; //результат интегрирования
res[1] = n; //число разбиений
res[2] = Math.Abs(r2 - r1) / 3; //достигнутая точность
return(res);
}
private void button_start_Click(object sender, EventArgs e)
{
//try
//{
Function Func = new Function();
Func.SetFunction(Convert.ToDouble(textBox_A_param.Text), Convert.ToDouble(textBox_B_param.Text),
Convert.ToDouble(textBox_C_param.Text), Convert.ToDouble(textBox_D_param.Text));
FunkDelegate function = Func.FunctionValue;
DrawObjectiveFunction(chart_function, function);
chart_points.Series.Clear();
chart_points.Legends.Clear();
chart_points.ChartAreas[0].AxisX.Enabled = AxisEnabled.False; // отображение подписей по ОХ в точках
Series SeriesOfPointsTests = new Series("Испытания");
SeriesOfPointsTests.ChartType = SeriesChartType.Line;
SeriesOfPointsTests.Color = Color.Red;
SeriesOfPointsTests.BorderWidth = 1;
double y = 0;
double y_delta = 0.1; // шаг вверх для визуализации точек испытаний
SeriesOfPointsTests.Points.AddXY(Convert.ToDouble(textBox_a.Text), 0);
SeriesOfPointsTests.Points.AddXY(Convert.ToDouble(textBox_b.Text), 0);
if (radioButton_uniform_search.Checked)
{
if (!radioButton_iteration_stop.Checked && !radioButton_accuracy_stop.Checked)
{
richTextBox_log.AppendText("Не выбрано условие остановки.\n");
}
if (radioButton_accuracy_stop.Checked)
{
UniformSearchMethodEps usm_eps = new UniformSearchMethodEps();
usm_eps.Init(function, Convert.ToDouble(textBox_a.Text), Convert.ToDouble(textBox_b.Text),
Convert.ToDouble(textBox_accuracy.Text));
usm_eps.Run();
for (int i = 0; i < usm_eps.list_of_test_points.Count; i++)
{
SeriesOfPointsTests.Points.AddXY(usm_eps.list_of_test_points[i], y);
y = y + y_delta;
}
richTextBox_log.AppendText("Равномерная сетка по точности: \n");
richTextBox_log.AppendText(" Min x = " + usm_eps.BestTrial.GetPoint() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Min Func = " + usm_eps.BestTrial.GetFunctionValue() + "\n");
//richTextBox_log.AppendText(" Интервал неопределенности = " + usm.uncertainty_interval + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Погрешность = " + usm_eps.error + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Число измерений функции = " + usm_eps.measurement_counterer + "\n");
richTextBox_log.AppendText("\n");
}
if (radioButton_iteration_stop.Checked)
{
UniformSearchMethod usm = new UniformSearchMethod();
usm.Init(function, Convert.ToDouble(textBox_a.Text), Convert.ToDouble(textBox_b.Text),
Convert.ToInt32(textBox_number_steps.Text));
usm.Run();
for (int i = 0; i < usm.list_of_test_points.Count; i++)
{
SeriesOfPointsTests.Points.AddXY(usm.list_of_test_points[i], y);
y = y + y_delta;
}
richTextBox_log.AppendText("Равномерная сетка по шагам: \n");
richTextBox_log.AppendText(" Min x = " + usm.BestTrial.GetPoint() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Min Func = " + usm.BestTrial.GetFunctionValue() + "\n");
//richTextBox_log.AppendText(" Интервал неопределенности = " + usm.uncertainty_interval + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Погрешность = " + usm.error + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Число измерений функции = " + usm.measurement_counterer + "\n");
richTextBox_log.AppendText("\n");
}
}
if (radioButton_piyavsky.Checked)
{
if (!radioButton_iteration_stop.Checked && !radioButton_accuracy_stop.Checked)
{
richTextBox_log.AppendText("Не выбрано условие остановки.\n");
}
if (radioButton_accuracy_stop.Checked)
{
PiyavskyMethod pm = new PiyavskyMethod();
pm.Init(function, Convert.ToDouble(textBox_a.Text), Convert.ToDouble(textBox_b.Text),
Convert.ToDouble(textBox_r_piyavsky.Text), Convert.ToDouble(textBox_accuracy.Text));
pm.Run();
for (int i = 0; i < pm.list_of_test_points.Count; i++)
{
SeriesOfPointsTests.Points.AddXY(pm.list_of_test_points[i], y);
y = y + y_delta;
}
richTextBox_log.AppendText("Пиявский c остановкой по точности: \n");
richTextBox_log.AppendText(" Min x = " + pm.BestTrial.GetPoint() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Min Func = " + pm.BestTrial.GetFunctionValue() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Число измерений функции = " + pm.measurement_counterer + "\n");
richTextBox_log.AppendText("\n");
}
if (radioButton_iteration_stop.Checked)
{
PiyavskyMethodFixed pm = new PiyavskyMethodFixed();
pm.Init(function, Convert.ToInt32(textBox_number_steps.Text),
Convert.ToDouble(textBox_a.Text), Convert.ToDouble(textBox_b.Text),
Convert.ToDouble(textBox_r_piyavsky.Text));
pm.Run();
for (int i = 0; i < pm.list_of_test_points.Count; i++)
{
SeriesOfPointsTests.Points.AddXY(pm.list_of_test_points[i], y);
y = y + y_delta;
}
richTextBox_log.AppendText("Пиявский с фиксированным числом шагов: \n");
richTextBox_log.AppendText(" Min x = " + pm.BestTrial.GetPoint() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Min Func = " + pm.BestTrial.GetFunctionValue() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Число измерений функции = " + pm.measurement_counterer + "\n");
richTextBox_log.AppendText("\n");
}
}
if (radioButton_strongin.Checked)
{
if (!radioButton_iteration_stop.Checked && !radioButton_accuracy_stop.Checked)
{
richTextBox_log.AppendText("Не выбрано условие остановки.\n");
}
if (radioButton_accuracy_stop.Checked)
{
StronginMethod sm = new StronginMethod();
sm.Init(function, Convert.ToDouble(textBox_a.Text), Convert.ToDouble(textBox_b.Text),
Convert.ToDouble(textBox_r_piyavsky.Text), Convert.ToDouble(textBox_accuracy.Text));
sm.Run();
for (int i = 0; i < sm.list_of_test_points.Count; i++)
{
SeriesOfPointsTests.Points.AddXY(sm.list_of_test_points[i], y);
y = y + y_delta;
}
richTextBox_log.AppendText("Стронгин: \n");
richTextBox_log.AppendText(" Min x = " + sm.BestTrial.GetPoint() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Min Func = " + sm.BestTrial.GetFunctionValue() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Число измерений функции = " + sm.measurement_counterer + "\n");
richTextBox_log.AppendText("\n");
}
if (radioButton_iteration_stop.Checked)
{
StronginMethodFixed sm = new StronginMethodFixed();
sm.Init(function, Convert.ToInt32(textBox_number_steps.Text),
Convert.ToDouble(textBox_a.Text), Convert.ToDouble(textBox_b.Text),
Convert.ToDouble(textBox_r_piyavsky.Text));
sm.Run();
for (int i = 0; i < sm.list_of_test_points.Count; i++)
{
SeriesOfPointsTests.Points.AddXY(sm.list_of_test_points[i], y);
y = y + y_delta;
}
richTextBox_log.AppendText("Стронгин с фиксированным числом шагов: \n");
richTextBox_log.AppendText(" Min x = " + sm.BestTrial.GetPoint() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Min Func = " + sm.BestTrial.GetFunctionValue() + "\n");
richTextBox_log.AppendText(" Число измерений функции = " + sm.measurement_counterer + "\n");
richTextBox_log.AppendText("\n");
}
}
chart_points.Series.Add(SeriesOfPointsTests);
//chart_function.Series.Add(SeriesOfPointsTests);
richTextBox_log.SelectionStart = richTextBox_log.Text.Length;
richTextBox_log.ScrollToCaret();
}
