RK4-method/mainwindow.cpp at main · ekhalabuda/RK4-method · GitHub

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <functional>
#include <QtMath>
#include <iostream>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);


    ui->lineEdit_2->setText(QString::number(0.1));
    I0 = 0.1;
    x0 = 0;
    ui->lineEdit_4->setText(QString::number(2));
    xn = 2;
    ui->lineEdit_5->setText(QString::number(0.01));
    h = 0.01;
    ui->lineEdit_6->setText(QString::number(0.00001));
    precision = 0.00001;
    ui->lineEdit_7->setText(QString::number(1000000));
    maxim_step = 1000000;
    ui->lineEdit_8->setText(QString::number(0.05));
    eps = 0.05;
    ui->lineEdit_9->setText(QString::number(1));
    R = 1;
    ui->lineEdit_10->setText(QString::number(1));
    V = 1;
    ui->lineEdit_11->setText(QString::number(1));
    L = 1;
    ui->textEdit->setText("Вариант №5 Задание №9 Команда №2 Халабуда \n"
                          "Метод Рунге-Кутта явный порядка p=4 \n");


    ui->tableWidget->setColumnCount(11);
    ui->tableWidget->setHorizontalHeaderLabels(QStringList() << "i" << "xi" << "hi" << "Vi" << "V^i" << "Vi-V^i" << "|ОЛП|" << "Деления" << "Удвоения" << "Ui" << "|Ui-Vi|");

    ui->tableWidget_2->setColumnCount(10);
    ui->tableWidget_2->setHorizontalHeaderLabels(QStringList() << "Итераций" << "xn" << "Vn"<< "b-xn" << "Макс. |ОЛП|" << "Делений" << "Удвоений" << "Макс. шаг" << "x при макс.шаге" << "Мин. шаг" << "x при мин.шаге" << "Макс. |ГП|" );

    ui->widget->xAxis->setLabel("Время х");
    ui->widget->yAxis->setLabel("Сила тока I");
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_pushButton_2_clicked()
{

    I0 = ui->lineEdit_2->text().toDouble();
    xn = ui->lineEdit_4->text().toDouble();
    h = ui->lineEdit_5->text().toDouble();
    precision = ui->lineEdit_6->text().toDouble();
    maxim_step = ui->lineEdit_7->text().toInt();
    eps = ui->lineEdit_8->text().toDouble();
    R = ui->lineEdit_9->text().toDouble();
    V = ui->lineEdit_10->text().toDouble();
    L = ui->lineEdit_11->text().toDouble();
    dif_step = ui->comboBox->currentIndex() == 0 ? true : false;
    std::string s = dif_step == 1 ? "с контролем локальной погрешности" : "без контроля локальной погрешности";
    QString qs = QString::fromStdString(s);

    ui->textEdit->setText("Вариант №5 Задание №9 Команда №2 Халабуда \n"
                          "Метод Рунге-Кутта явный порядка p=4 \n "
                          + qs + "\n \n"
                          "Начальное значение силы тока :"+QString::number(I0)+"A \n"
                          "Начальное время счёта :"+QString::number(x0)+"c \n"
                          "Конечное время счёта :"+QString::number(xn)+"c \n"
                          "Сопротивление :"+QString::number(R)+"Ом \n"
                          "Напряжение в цепи :"+QString::number(V)+"В \n"
                          "Коэффициент самоиндукции :"+QString::number(L)+"Гн \n");
}

void MainWindow::on_pushButton_3_clicked()
{
    // находим и строим численное решение
    double r = R;
    double vv = V;
    double l = L;
    std::function<double(double, double)> func = [r, vv, l](double x, double I){return (vv-r*I)/l;};
    std::pair<std::vector<double>, std::vector<double>> p = numcpp::RK4(x0, xn, I0, func, R, V, L, h, precision, maxim_step, dif_step, eps);

    QVector<double> x = QVector<double>::fromStdVector(p.first);
    QVector<double> v = QVector<double>::fromStdVector(p.second);

    double max_v = *max_element(p.second.begin(), p.second.end());
    double min_v = *min_element(p.second.begin(), p.second.end());
    //ui->widget->clearGraphs();
    ui->tableWidget->clear();
    ui->tableWidget->setRowCount(0);
    ui->tableWidget_2->clear();
    ui->tableWidget_2->setRowCount(0);
    ui->widget->xAxis->setRange(x0, xn);
    ui->widget->yAxis->setRange(min_v, max_v);

    ui->tableWidget->setColumnCount(11);
    ui->tableWidget->setHorizontalHeaderLabels(QStringList() << "i" << "xi" << "hi" << "Vi" << "V^i" << "Vi-V^i" << "|ОЛП|" << "Деления" << "Удвоения" << "Ui" << "|Ui-Vi|");

    ui->tableWidget_2->setColumnCount(10);
    ui->tableWidget_2->setHorizontalHeaderLabels(QStringList() << "Итераций" << "xn" << "Vn"<< "b-xn" << "Макс. |ОЛП|" << "Делений" << "Удвоений" << "Макс. шаг" << "x при макс.шаге" << "Мин. шаг" << "x при мин.шаге" << "Макс. |ГП|" );


    ui->widget->addGraph();
    ui->widget->graph(graph_count)->setPen(QPen(QColor("red")));
    ui->widget->graph(graph_count++)->addData(x, v);
    ui->widget->rescaleAxes();
    ui->widget->replot();


    std::string tmp;
    // Выводим таблицу
    int i = 0;
    std::ifstream table("Table.txt");
    while(getline(table, tmp)){
        ui->tableWidget->insertRow(i);
        std::vector<std::string> output;

        size_t j = 0;
        std::string p;
        while(tmp[j]){
            if(tmp[j]==' '){
                output.push_back(p);
                p = "";
            }
            else {
                p += tmp[j];
            }
            j++;
        }
         output.push_back(p);

        for(size_t j = 0; j < output.size(); j++){
            QTableWidgetItem *tbl = new QTableWidgetItem(QString::fromStdString(output[j]));
            ui->tableWidget->setItem(i, j, tbl);
        }
       i++;

    }

    table.close();
    // выводим справку метода
    std::ifstream final_data("Final_data.txt");
    getline(final_data, tmp);
    ui->tableWidget_2->insertRow(0);
    std::vector<std::string> output1;

    size_t j = 0;
    std::string p1;
    while(tmp[j]){
        if(tmp[j]==' '){
            output1.push_back(p1);
            p1 = "";
        }
        else {
            p1 += tmp[j];
        }
        j++;
    }
     output1.push_back(p1);

    for(size_t j = 0; j < output1.size(); j++){
        QTableWidgetItem *tbl = new QTableWidgetItem(QString::fromStdString(output1[j]));
        ui->tableWidget_2->setItem(0, j, tbl);
    }

    final_data.close();


}


void MainWindow::on_pushButton_4_clicked()
{
    // находим и строим численное решение
    double r = R;
    double vv = V;
    double l = L;
    std::function<double(double, double)> func = [r, vv, l](double x, double I){return (vv-r*I)/l;};
    std::pair<std::vector<double>, std::vector<double>> p = numcpp::RK4(x0, xn, I0, func, R, V, L, h, precision, maxim_step, dif_step, eps);

    QVector<double> x = QVector<double>::fromStdVector(p.first);
    //читаем из файла точное решение
    std::string tmp;
    QVector<double> u;
    std::ifstream exact_values("Exact_values.txt");
    while(getline(exact_values, tmp)){
        u.append(std::stod(tmp));
    }
    // строим его
    ui->widget->addGraph();
    ui->widget->graph(graph_count)->setPen(QPen(QColor("green")));
    ui->widget->graph(graph_count++)->addData(x, u);
    ui->widget->rescaleAxes();
    ui->widget->replot();
    exact_values.close();

}

void MainWindow::on_pushButton_5_clicked()
{
    ui->widget->clearGraphs();
    graph_count = 0;
    ui->widget->replot();
}