#include <iostream>
#include <cmath>

#include "functions.cpp"

// left - левая часть интервала
// right - правая часть интервала
// error - желаемая погрешность
// f - функция из задания

bool doesRootExist(double left, double right, double (*f)(double x))
{
  // Функция для проверки существования корня функции в интервале.
  // left - левая граница
  // right - правая граница
  // f - функция
  //
  if (f(left) * f(right) > 0)
  {
    return false;
  }
  return true;
}

double bisectionMethod(double left, double right, double error, double (*f)(double x))
{
  // Метод половинного деления для нахождения корня функции f
  // в интервале [left, right] с погрешностью error.
  //
  // left - левая граница
  // right - правая граница
  // error - желаемая погрешность
  // f - функция
  
  double center;
 
  // Повторяем сужение до тех пор, пока расстояние центра center
  // от корня функции f не достигнет желаемой погрешности error
  while (std::fabs(right - left) > error)
  {
    center = left + (right-left)/2;

    if (f(left) * f(center) < 0) 
    {
      // Если ушли слишком далеко влево, то установим центр
      // на правую границу
      right = center;
    }
    else
    {
      // Ушли слишком далеко вправо, устанавливаем центр
      // на левой границе
      left = center;
    }
  }

  return center;
}

// Метод хорд
double chordMethod(double left, double right, double error, double (*f)(double x))
{
  while (std::fabs(right - left) > error)
  {
    left = left - (right - left) * f(left) / (f(right) - f(left));
    right = right - (left - right) * f(right) / (f(left) - f(right));
  }
  return right;
}

double chordMethod2(double left, double right, double error, double (*f)(double))
{
  double center;

  while(std::fabs(right - left) > error)
  {
    center = ( f(right) * left - f(left) * right) / ( f(right) - f(left) );

    if( f(left) * f(center) < 0) 
    {
      right = center;
    }
    else 
    {
      left = center;
    }
  }

  return center;
}

int main()
{
  // Включим языковые настройки для корректного отображения русских символов
  setlocale(LC_ALL, "Russian");

  auto function = &function_1;
  double L = 0;
  double R = 1;
  double E = 0.0000001;

  // Проверим, что может ли существовать корень в данном интервале
  if (!doesRootExist(L, R, function))
  {
    std::printf("Нет корня в данном интервале\n");
    return 0;
  }

  // Рассчитаем результат для функции с помощью обоих методов
  double chordMethodResult = chordMethod(L, R, E, function);
  double bisectionMethodResult = bisectionMethod(L, R, E, function);

  // Отобразим результат
  std::printf("Решение методом половинного деления: %f\n", bisectionMethodResult);
  std::printf("Решение методом хорд: %f\n", chordMethodResult);

  // Выполним проверку
  std::printf("(Bisection) При x=%f: f(x)=%f\n", bisectionMethodResult, function(bisectionMethodResult));
  std::printf("(Chord) При x=%f: f(x)=%f\n", chordMethodResult, function(chordMethodResult));

  return 0;
}