Лабораторная работа №24 / Unit1

//---------------------------------------------------------------------------
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
//---------------------------------------------------------------------------
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
//---------------------------------------------------------------------------
double abs(const double a){
return (a<0)? -a: a;
}
//---------------------------------------------------------------------------
      //целевая функция
      //возвращает значение функции в точке абсциссы
double fun(const double x){
return x*x*x*x-14*x*x*x+60*x*x-70*x;
}
//---------------------------------------------------------------------------
      //алгоритм Свенна, выбирающий интервал неопределенности
bool Swann(float start_point,double *a,double *b){
double t=0.1,d,x1,x2;
int k=0;
   if ((fun(start_point-t)>=fun(start_point))&&(fun(start_point)<=fun(start_point+t))){
        *a=start_point-t; *b=start_point+t; return true;}
   else if ((fun(start_point-t)<=fun(start_point))&&(fun(start_point)>=fun(start_point+t)))
        return false;
   if ((fun(start_point-t)>=fun(start_point))&&(fun(start_point)>=fun(start_point+t))) {
        d=t; *a=start_point; x1=start_point+t; k++;}
   else if ((fun(start_point-t)<=fun(start_point))&&(fun(start_point)<=fun(start_point+t))) {
        d=-t; *b=start_point; x1=start_point-t; k++;}
  x2=x1+2*d;
  if (fun(x2)<fun(x1))
   while (true){
     if (d==t) *a=x1; else *b=x1;
     k++;
     x1=x2;
     x2=x1+pow(2,k)*d;
     if (fun(x2)>=fun(x1)) break;
   }
   if (k==1) if (d==t) *b=x2; else *a=x2;
   else  if (d==t) *b=x1; else *a=x1;
return true;
}
//---------------------------------------------------------------------------
                        //метод дихотомии
void Dixotomia(double &a, double &b, bool alone=false){
 double x1,x2, eps=0.001, delta=0.00001,len;
 int k=0;
 printf("Method Dixotomia is working...\n\n");
 Swann(2,&a,&b);
 printf("Interval po Swann: [%.3f;%.3f]\n",a,b);
 do {
     k++;
     len=(b+a)/2;
     x1=len-delta/2; x2=len+delta/2;
     if (fun(x1)<=fun(x2)) b=x2; else a=x1;
     if (!alone && k>4) break;     //делаем 5-8 итераций методом Дихотомии если надо
 } while ((b-a)>=eps);
 printf("%f - answer from Dihotomia \n0.780884 - right answer\n za %d steps\n\n", (a+b)/2,k);
 printf("Interval after Dihotomia [%.5f;%.5f]\n\n",a,b);
}
//---------------------------------------------------------------------------
           //метод Пауэлла
void Pauell(double &a,double &b, bool alone=false){
 double x1,x2,x3,dx,f1,f2,f3,fd,d,fmin,xmin;
 int k=0;
 double eps=0.0000001;
   printf("Method Pauella is working...\n\n");
   if (alone) {Swann(2,&a,&b);  printf("Interval po Swann: [%.3f;%.3f]\n",a,b);}
   dx=(a<0)? 0.01*(-a): 0.01*a;
   x2=(a+b)/2;
   do  {
       if (k>0)x2=(f1<fd)? x1: d;
       k++;
       x1=x2-dx;  x3=x2+dx;
       f1=fun(x1); f2=fun(x2); f3=fun(x3);
       if (f1<f3) {if (f2<f1) {fmin=f2;xmin=x2;} else {fmin=f1;xmin=x1;}}
        else  {if (f2<f3) {fmin=f2;xmin=x2;} else {fmin=f3;xmin=x3;}}
       if (k==1)  d=0.5*( (x2*x2-x3*x3)*f1+(x3*x3-x1*x1)*f2+(x1*x1-x2*x2)*f3 )/ ( (x2-x3)*f1+(x3-x1)*f2+(x1-x2)*f3 );
        else d=(x1+x2)/2+0.5*(f1-f2)*(x2-x3)*(x3-x1)/(f1*(x2-x3)+f2*(x3-x1)+f3*(x1-x2));
       fd=fun(d);
       if (alone && k>19) break;
   }while (abs((fmin-fd)/fd)>eps && abs((xmin-fd)/fd)>eps );
   printf("%f - answer from Pauell\n0.780884 - right answer\n za %d steps \n\n",(x2+d)/2,k);
}
//---------------------------------------------------------------------------
      //главная функция
int main() {
  double a,b;
  Dixotomia(a,b,true);
  printf("press any key to continue..\n");
  getch();
  printf("#########################################\n\n");
  Pauell(a,b,true);
  printf("press any key to continue..\n");
  getch();
  printf("#########################################\n\n");
  Dixotomia(a,b);
  Pauell(a,b);
  printf("\n<PRESS ANY KEY TO EXIT>");
  getch();
}
//---------------------------------------------------------------------------