unit Unit1;

{$mode objfpc}{$H+}

interface

uses
  Classes, SysUtils, FileUtil, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, ExtCtrls,
  StdCtrls, Spin;

type
     Vector = array [0..1000] of Real; // для створення масивів із координатами графіків
Vec = array [0..50] of Real; // для створення масивів із коефіцієнтами ряду Фур’є
  { TForm1 }

  TForm1 = class(TForm)
    Button1: TButton;
    Button2: TButton;
    Edit1: TEdit;
    Edit2: TEdit;
    Edit3: TEdit;
    Edit4: TEdit;
    GroupBox1: TGroupBox;
    Image1: TImage;
    Label1: TLabel;
    Label10: TLabel;
    Label11: TLabel;
    Label2: TLabel;
    Label3: TLabel;
    Label4: TLabel;
    Label5: TLabel;
    Label6: TLabel;
    Label7: TLabel;
    Label8: TLabel;
    Label9: TLabel;
    SpinEdit1: TSpinEdit;
    SpinEdit2: TSpinEdit;
    SpinEdit3: TSpinEdit;
    SpinEdit4: TSpinEdit;
    procedure Button1Click(Sender: TObject);
    procedure Button2Click(Sender: TObject);
    procedure Image1Click(Sender: TObject);
  private

  public

  end;

var
  Form1: TForm1;
  Xe, Ye : Vector; // Масиви для зберігання координат нашої періодичної функції
Xg, Yg : Vector; // Масиви для зберігання координат протабульованого ряду Фур'є
a, b, c : Vec; // Масиви для зберігання коефіцієнтів ряду Фур'є
Ne, Ngr, Ng : Integer; // Ne = Ngr кількість точок обох графіків
al, bl, Tp : Real; // Область визначення функції та її період : Tp = bl – al
implementation

{$R *.lfm}
  Function f(x : Real) : Real; // Опис нашої періодичної функції
Begin
Tp := bl - al;
if x < TP / 2 then
f:= 2 else
if(x >= TP / 2) and (x < 3 * TP / 4) then
f := 4 * (TP - 2 * x) / TP
else
f := 8 * (x - TP) / TP;
end;
Procedure TabF(var Xe: Vector; var Ye: Vector);// Процедура табулювання періодичної функції
Var h : Real;
i : Integer;
Begin
h := (bl - al) / Ne;
Xe[0]:= al;
For i := 0 to Ne - 1 do
Begin
Ye[i] := f(Xe[i]) ;
Xe[i+1] := Xe[i] + h;
End;
End;
// Процедура побудови і табулювання ряду Фур’є згідно з алгоритмом, що є на рис. 4.
Procedure Furje(Xe, Ye : Vector; Ne : Integer; var Yg : Vector);
Var i, k : Integer;
w, KOM, S, G, D : Real;
Begin
Ng := StrToInt(Form1.Edit2.text); // Вводимо кількість гармонік
TP := bl - al; // TP – період нашої функції
// Обчислення коефіцієнтів ряду Фур'є
w := 2 * Pi / TP;
For k := 1 to Ng do
Begin
KOM := k * w;
G := 0.0;
D := 0.0;
For i :=1 to Ne do
Begin
S := KOM * Xe[i];
G := G + Ye[i] * Cos(S);
D := D + Ye[i] * Sin(S);
End;
a[k] := 2 * G / Ne;
b[k] := 2 * D / Ne;
c[k] := Sqrt(Sqr(a[k]) + Sqr(b[k]));
End;
a[0] := 0.0;
For i := 1 to Ne do
a[0] := a[0] + Ye[i];
a[0] := a[0] / Ne;
For i := 0 to Ne - 1 do // Побудова і табулювання суми ряду Фур’є
Begin
S := 0;
D := Xe[i] * w;
For k:=1 to Ng do
Begin
KOM := k * D;
S := S + b[k] * Sin(KOM) + a[k] * Cos(KOM);
End;
Yg[i] := a[0] + S;
End;
End;
{ TForm1 }

procedure TForm1.Image1Click(Sender: TObject);
begin

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
Var p,zx,zy,ay,bx,krx,kry,xx,yy,Gx,Gy : Real;
i,j,krokx,kroky,drv,drm,visx,visy : Integer;
l:Integer;
minYg,maxYg,maxx,maxy,minx,miny,kx,ky:real;
  Procedure Garm(Ng : Integer; c:Vec);
Var i , Krokx, x : Integer;
MaxC, Ky, W : Real;
Begin
Krokx := (Image1.ClientWidth - 2 * L) div Ng;
MaxC := c[1];
For I := 2 to Ng do
If c[i] > MaxC then MaxC := c[i];
Ky := (Image1.ClientHeight div 2) / MaxC;
With Image1.Canvas do
Begin
Pen.Color := clHighlight;
Pen.Width := 2;
MoveTo(L, L + 20 );
LineTo(L + 10, L + 10);
LineTo(L + 20, L + 20);
MoveTo(L + 10, L + 10);
LineTo(L + 10, Image1.ClientHeight - 50);
LineTo(Image1.ClientWidth-20, Image1.ClientHeight-50);
MoveTo(Image1.ClientWidth-40, Image1.ClientHeight-60);
LineTo(Image1.ClientWidth-20, Image1.ClientHeight-50);
LineTo(Image1.ClientWidth-40, Image1.ClientHeight-40);
TextOut(L - 2, L ,'C');
TextOut(ClientWidth - 50, ClientHeight - 25 ,'W');
Pen.Color := clFuchsia;
Pen.Width := 2;
x := KrokX + 20;
w := 2 * Pi /(bl - al);
For i:= 1 to Ng do
Begin
MoveTo(Round(x)+3,Image1.ClientHeight-50);
LineTo(Round(x)+3,Image1.ClientHeight-50-Round(ky*c[i]));
TextOut(round(x),Image1.ClientHeight - Round(ky*c[i])-65, FloatToStrF(x,ffGeneral,0,0));
Ellipse(round(x),Image1.ClientHeight-53,round(x)+5,Image1.ClientHeight-48);
Ellipse(Round(x)+1,Image1.ClientHeight-50-Round(ky*c[i]),Round(x)+7,
Image1.ClientHeight-50-Round(ky*c[i])+5);
x := x + KrokX;
End;
x := KrokX + 19;
TextOut(round(x),Image1.ClientHeight - 30,'W='+FloatToStrF(w,ffGeneral,0,0));
End;
End;
// Процедура візуалізації гармонік
begin


// Початок виконуваної частини процедури TForm1.Button1Click
Begin
Ne := StrToInt(Edit1.Text);
Ngr:= Ne;
al := StrToFloat(Form1.Edit3.Text);
bl := StrToFloat(Form1.Edit4.Text);
TabF( Xe, Ye); // Табулюємо задану нами періодичну функцію
Furje(Xe,Ye,Ne,Yg); // Обчислюємо коефіцієнти ряду Фур'є і табулюємо суму ряду
// Будуємо графіки обох функцій Ye(Xe) та Yg(Xe)
L:=40; // Відступ від країв компоненти TImage
With Form1.Image1 do
Begin
Canvas.Pen.Width := 2;
Canvas.Pen.Color := clBlue;
Canvas.Pen.Style := psSolid;
Canvas.Rectangle(1, 1, Width - 1, Height - 1);
MinYg:=Yg[0]; MaxYg:=Yg[0];
For i := 1 to Ngr - 1 do
Begin
If MaxYg < Yg[i] then MaxYg := Yg[i];
If MinYg > Yg[i] then MinYg := Yg[i];
End;
MinX := Xe[0]; MaxX := Xe[Ne-1];
MinY := Ye[0]; MaxY := Ye[0];
For i := 1 to Ne - 1 do
Begin
If MaxY< Ye[i] then MaxY := Ye[i];
If MinY> Ye[i] then MinY := Ye[i];
End;
If MaxY < MaxYg then MaxY := MaxYg;
If MinY > MinYg then MinY := MinYg;
// Обчислюємо зачення коефіцієнтів масштабування
Kx := (Width - 2 * L) /(MaxX - MinX);
Ky := (Height - 2 * L) /(MinY - MaxY);
Zx := (Width * MinX - L * (MinX + MaxX)) / (MinX - MaxX);
Zy := (Height * MaxY - L * (MinY + MaxY)) / (MaxY - MinY);
End;
// Обчислюємо розташування плаваючих осей
If MinX * MaxX <= 0.0 then Gx := 0.0;
If (MinX * MaxX > 0.0) then Gx := MinX;
If (MinX * MaxX > 0.0) then Gx := MinX;
If (MinX * MaxX > 0.0) and (MinX < 0.0) then Gx := MaxX;
If MinY * MaxY <= 0.0 then Gy := 0.0;
If (MinY * MaxY > 0.0) and (MinY > 0.0) then Gy := MinY;
If (MinY * MaxY > 0.0) and (MinY < 0.0) then Gy := MaxY;
With Form1.Image1.Canvas do // ------------------------
Begin
Pen.Color := clSilver;
Pen.Width := SpinEdit3.Value;
KrokX := (Width - 2 * L) div 10;
KrokY := (Height - 2 * L) div 10;
For i := 0 to 10 do
Begin
MoveTo(L, Round(Ky * Gy + Zy) + i * KrokY);
LineTo(Width - L, Round(Ky * Gy + Zy) + i * KrokY);
MoveTo(L, Round(Ky * Gy + Zy) - i * KrokY);
LineTo(Width - L, Round(Ky * Gy + Zy) - i * KrokY);
MoveTo(Round(Kx * Gx + Zx) + i * KrokX,L);
LineTo(Round(Kx * Gx + Zx) + i * KrokX, Height - L);
MoveTo(Round(Kx * Gx + Zx) - i * KrokX, L);
LineTo(Round(Kx * Gx + Zx) - i * KrokX, Height - L);
End;
// Виведення підписів осей координат---------------------------------
xx := MinX; yy := MaxY;
KrX := (MaxX - MinX) / 10.0;
KrY := (MaxY - MinY) / 10.0;
For i:=0 to 9 do
Begin
TextOut(L + 4 + i * KrokX,
Round(Ky * Gy + Zy) - L + 43,
FloatToStrF(XX, ffGeneral, 2, 5));
TextOut(Round(Kx*Gx+Zx)-L+10,
L + i * KrokY - 5,
FloatToStrF(YY, ffGeneral, 2, 5));
Pen.Color:=clFuchsia;
XX := XX + KrX;
yy := yy - KrY;
End;
Pen.Style := psSolid;// Малюємо плаваючі осі----------
Pen.Color := clGreen;
Pen.Width := SpinEdit2.Value;
MoveTo(L, Round(Ky * Gy + Zy));
LineTo(Round(Width - L), Round(Ky * Gy + Zy));
MoveTo(Round(Kx * Gx + Zx), L);
LineTo(Round(Kx * Gx + Zx), Round( Height - L));
Pen.Width:=SpinEdit1.Value;
Pen.Color:=clFuchsia;
MoveTo(Round(Kx * Xe[0]+Zx), Round(Ky * Ye[0] + Zy));
For i := 0 to Ne - 1 do
LineTo(Round(Kx * Xe[i]+Zx), Round(Ky * Ye[i] + zy));
Pen.Width:=SpinEdit4.Value;
Pen.Color:=clGreen;
MoveTo(Round (Kx*Xe[0]+Zx),Round(Ky*Yg[0]+Zy));
For i:=0 to Ne-1 do
LineTo(Round (Kx*Xe[i]+Zx),Round(Ky*Yg[i]+Zy));
end;
ShowMessage('Показати гармоніки ?');
Garm(Ng, c);
end;
end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
  Close();
end;

end.