/// <summary>
/// Вычисление значений производной методом конечно разностой апроксимации
/// </summary>
/// <param name="g">Функция для которой нужно вычислить значений производной</param>
/// <param name="x">Значения точек в которых нужно вычислить производную</param>
/// <param name="index">Индекс переменной для которой нужно вычислить производную</param>
/// <param name="sheme">Тип схемы апрокисмации</param>
/// <param name="h">шаг пространственной сетки</param>
/// <returns>Массив значений производных функций в точках</returns>
private double DerivativeValue(Func <double[], double> function, double[] x, int index, ApproximationScheme sheme = ApproximationScheme.Explicit, double h = 0.0001)
{
double derivativeValue = 0;
double[] xPlusH = new double[x.Length];
double[] xMinusH = new double[x.Length];
for (int i = 0; i < x.Length; i++)
{
if (i == index)
{
xPlusH[i] = x[i] + h;
xMinusH[i] = x[i] - h;
}
else
{
xPlusH[i] = x[i];
xMinusH[i] = x[i];
}
}
double functionValuePlusH = function(xPlusH);
double functionValueMinusH = function(xMinusH);
double functionValue = 0;
if (sheme != ApproximationScheme.Explicit)
{
functionValue = function(x);
}
switch (sheme)
{
case ApproximationScheme.Explicit:
derivativeValue = ExplicitderivativeValues(functionValuePlusH, functionValueMinusH, h);
break;
case ApproximationScheme.Implicit:
derivativeValue = ImplicitderivativeValues(functionValuePlusH, functionValueMinusH, functionValue);
break;
case ApproximationScheme.SemiExplicit:
derivativeValue = (ExplicitderivativeValues(functionValuePlusH, functionValueMinusH, h) - ImplicitderivativeValues(functionValuePlusH, functionValueMinusH, functionValue)) / 2;
break;
default:
throw new NotImplementedException("Получени тип вычисление производной для которой не реализовано вычисление.");
}
return(derivativeValue);
}
/// <summary>
/// Вычисление значений производных для каждой из переменных методом конечно разностой апроксимации
/// </summary>
/// <param name="g">Функция для которой нужно вычислить значений производной</param>
/// <param name="x">Значения точек в которых нужно вычислить производную</param>
/// <param name="sheme">Тип схемы апрокисмации</param>
/// <param name="h">шаг пространственной сетки</param>
/// <returns>Массив значений производных функций в точках</returns>
private static double[][] parsh(Func <double[], double>[] function, double[] x, ApproximationScheme sheme = ApproximationScheme.Explicit, double h = 0.0001)
{
double[][] derivativeValuesForXForFunc = new double[function.Length][];
double[] xPlusH = new double[x.Length];
double[] xMinusH = new double[x.Length];
for (int i = 0; i < function.Length; i++)
{
derivativeValuesForXForFunc[i] = derivativesService.DerivativeValues(function[i], x, sheme, h);
}
return(derivativeValuesForXForFunc);
}
/// <summary>
/// Вычисление значений производных для каждой из переменных методом конечно разностой апроксимации
/// </summary>
/// <param name="g">Функция для которой нужно вычислить значений производной</param>
/// <param name="x">Значения точек в которых нужно вычислить производную</param>
/// <param name="sheme">Тип схемы апрокисмации</param>
/// <param name="h">шаг пространственной сетки</param>
/// <returns>Массив значений производных функций в точках</returns>
public double[] DerivativeValues(Func <double[], double> function, double[] x, ApproximationScheme sheme = ApproximationScheme.Explicit, double h = 0.0001)
{
double[] derivativeValuesForX = new double[x.Length];
double[] xPlusH = new double[x.Length];
double[] xMinusH = new double[x.Length];
for (int i = 0; i < x.Length; i++)
{
derivativeValuesForX[i] = DerivativeValue(function, x, i, sheme, h);
}
return(derivativeValuesForX);
}
