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
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
use crate::prelude::*;
use crate::problem::Problem;
use colored::Colorize;
use std::collections::HashMap;
mod utils;
// Utilstruct som används för att skapa en kordinat, där första usize är x och andra är y
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq)]
pub struct Cordinate(usize, usize);
// Detta är en enum som används för att rendera graphen. Den används för att veta vilken symbol för att använda.
#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Copy)]
pub enum CordinateValue {
Empty,
Value,
Origo,
HorizontalLine,
VerticalLine,
Average,
Median,
}
// Graph är en struct som används för att skapa en graf av ett "Problem" struct.
#[derive(Debug, Clone)]
pub struct Graph<'a> {
pub matrix: Vec<Vec<CordinateValue>>,
origo: Option<Cordinate>,
problem: &'a Problem,
def_end: i64,
def_start: i64,
min_value: f64,
max_value: f64,
average_value: Option<f64>,
median: i64,
}
impl<'a> Graph<'a> {
// new skapar en Graph struct. Den tar in ett definitionsvärde och problemet som ska lösas.
// Den skapar sedan ett kordinatsystem som är en matris av CordinateValue.
// NOTERA: Bredden och höjden på matrisen är inte lika med definitionen, eller värdena som ska lösas.
// Detta är för att det ska vara lättare att skala värdena till matrisen, och för att graphen ska kunna hantera väldigt stora värden.
// Den måste göra så här för att indexerna måste inte vara i synk med x-defintionen.
// Den räknar ut hur lång matrixen ska vara genom att ta hur många x-värden som har ett unikt y-värde på y-axeln. Det gör att så lite rader av graphen som möjligt är tomma.
// EXEMPEL: Problem: x^2, definition: -4..4, då kommer det att finnas 5 unika y-värden, där med 5 x-värden.
// Unika: 16, 9, 4, 1, 0
pub fn new(def_start: i64, def_end: i64, problem: &'a Problem) -> Self {
// Här och några rader nedanför används en HashMap vilken är en datastruktur som sparar data i key, value
// HashMap används pga alla keys måste vara unika, vilket gör att vi kan räkna ut hur många unika y-värden det finns. med HashMap.len()
let mut rows = HashMap::new();
for x in def_start..def_end + 1 {
let y_before: f64 = problem.clone().solve(Some(x as f64 - 1.0));
let mut y = problem.clone().solve(Some(x as f64));
// Här beräknas derivatan av y-värdena för att se om det är en asymptot
// Om det är det så sätts y till 10000 eller -10000
// Detta måste göras på grund av hur algoritment av origin funkar.
// Den algoritmen är beroende av att det finns ett rimligt maximi/minimi y värde
if y / y_before == f64::INFINITY && y_before != 0.0 {
y = 10000.0
}
if y / y_before == f64::NEG_INFINITY && y_before != 0.0 {
y = -10000.0
}
rows.insert(y.to_string(), x);
}
let iter = rows
.keys()
.map(|y| y.parse::<f64>().unwrap().round() as i64);
let max_value = iter.clone().max().unwrap() as f64;
let min_value = iter.clone().min().unwrap() as f64;
Self {
origo: None,
matrix: utils::create_matrix(
(def_end + 1 - def_start) as usize,
(def_end - def_start + 1) as usize,
),
problem,
def_end,
def_start,
min_value,
max_value,
average_value: None,
median: (iter.len() - 1) as i64 / 2,
}
}
// Funktionen tar in en mutable pointer till en initierad struct, och modifierar self.matrix för att rita ut average värdet i en hel rad (y rad). Den returnar ingenting utan bara modifierar variabler som är tillgängligt utanför sitt scope.
pub fn average(&mut self) {
let sum: f64 = (self.def_start..self.def_end + 1)
.map(|x| self.problem.clone().solve(Some(x as f64)))
.sum();
self.average_value = Some(sum / (self.def_end - self.def_start) as f64);
let min_original_value = self.min_value;
let max_original_value = self.max_value;
let min_scaled = 0.0;
let max_scaled = self.matrix.len() as f64 - 1.0;
let y = self.matrix.len() as f64
- 1.0
- utils::scale_value(
self.average_value.unwrap(),
min_original_value,
max_original_value,
min_scaled,
max_scaled,
)
.round()
.abs();
if y != 0.0 && y >= 0.0 {
for x_index in 0..self.matrix[0].len() {
if self.matrix[y as usize][x_index] == CordinateValue::Empty {
self.matrix[y as usize][x_index] = CordinateValue::Average;
}
}
}
}
// Funktionen tar in en mutable pointer till en initierad struct, och modifierar self.matrix för att rita ut median värdet i en hel rad (y rad). Den returnar ingenting utan bara modifierar variabler som är tillgängligt utanför sitt scope.
pub fn median(&mut self) {
let matrix_len = self.matrix.len() - 1;
let median_line: &Vec<CordinateValue> = &self.matrix[self.median as usize]
.iter()
.map(|x| {
if *x == CordinateValue::Empty {
CordinateValue::Median
} else {
*x
}
})
.collect();
self.matrix[matrix_len - self.median as usize] = median_line.clone();
}
// Origo är punkten där x och y axeln är 0.
// På grund av att matrixens båda indexar inte har någonting att göra med x och y axeln så måste origo räknas ut.
// På så sätt kan y värdena ritas till grafen med hjälp av origo kordinaterna plus y-värdet.
pub fn set_origo(&mut self) -> Option<Cordinate> {
let matrix = self.matrix.clone();
let mut origo: Option<(usize, usize)> = None;
if self.def_start < 0 && self.def_end > 0 {
let origo_kanske_finns = utils::pick_origo_when_middle(
self.def_start.unsigned_abs() as usize,
self.max_value,
self.min_value,
matrix.len() - 1,
);
// Om origo_kanske_finns är None så finns det ingen origo, och None returnas av funkionen
match origo_kanske_finns {
None => return None,
Some((x, y)) => {
origo = Some((x, y));
self.matrix[y][x] = CordinateValue::Origo;
}
}
} else if self.def_start == 0 && self.def_end > 0 {
// Origo x kommer alltid vara index 0 (längst till vänster på x axeln)
// Vi kan räkna ut vad y-värdet är med hjälp av problemet och origo x
// Detta går dock inte att använda för att rita ut y-värdena på grafen, pga att de inte är i synk med x-värdena
// Hjälp funktionen pick_origo_when_x räknar ut origo kordinaterna och skalar till graphen
let (origo_x, origo_y) = utils::pick_origo_when_x(
self.problem.clone(),
0.0,
self.min_value,
self.max_value,
self.matrix.len() as f64 - 1.0,
0.0,
);
self.matrix[origo_y][origo_x] = CordinateValue::Origo;
origo = Some((origo_x, origo_y));
} else if self.def_end == 0 && self.def_start < 0 {
// Origo x kommer alltid vara index self.def_start (längst till höger på x axeln)
// Vi kan räkna ut vad y-värdet är med hjälp av problemet och origo x
// Detta går dock inte att använda för att rita ut y-värdena på grafen, pga att de inte är i synk med x-värdena
// Hjälp funktionen pick_origo_when_x räknar ut origo kordinaterna och skalar till graphen
let (origo_x, origo_y) = utils::pick_origo_when_x(
self.problem.clone(),
self.def_start.abs() as f64,
self.min_value,
self.max_value,
0.0,
self.matrix.len() as f64 - 1.0,
);
self.matrix[origo_y][origo_x] = CordinateValue::Origo;
origo = Some((origo_x, origo_y));
}
self.origo = origo.map(|(x, y)| Cordinate(x, y));
self.origo
}
// Funktionen tar in en mutable pointer till en initierad struct, och modifierar self.matrix för att rita ut y-värdena (i form av CordinateValue::Value) på rätt index och subindex grafen. Den returnar ingenting utan bara modifierar variabler som är tillgängligt utanför sitt scope.
pub fn write(&mut self) -> Self {
(self.def_start..self.def_end + 1).for_each(|equation_x| {
let equation_y = self.problem.clone().solve(Some(equation_x as f64));
let original_value = equation_y;
let x = (equation_x - self.def_start) as usize;
let scaled = utils::scale_value(
original_value,
self.min_value,
self.max_value,
0.0,
self.matrix.len() as f64 - 1.0,
)
.round()
.abs() as usize;
// y index är egentligen matrix.len() - 1 - y_index fått från scale_value
let y = self.matrix.len() - 1 - scaled.min(self.matrix.len() - 1);
if self.matrix[y as usize][x] != CordinateValue::Origo {
self.matrix[y as usize][x] = CordinateValue::Value;
}
});
self.matrix = self
.matrix
.iter()
.enumerate()
.map(|(index, y)| {
if self.origo.is_some_and(|c| c.1 == index) {
y.iter()
.map(|x| match x {
CordinateValue::Empty => CordinateValue::HorizontalLine,
_ => *x,
})
.collect::<Vec<CordinateValue>>()
} else {
y.clone()
}
})
.collect::<Vec<Vec<CordinateValue>>>();
self.clone()
}
// Denna funktionen tar emot en pointer till en initierad struct och bara renderar matrixen till en graph. Inget superkompliceat.
pub fn graph(&self) {
self.matrix.iter().enumerate().for_each(|(i, y)| {
y.iter()
.map(|x| match x {
CordinateValue::Empty => " ".to_string(),
CordinateValue::Value => "*".green().to_string(),
CordinateValue::Origo => "o".blue().to_string(),
CordinateValue::HorizontalLine => "-".blue().to_string(),
CordinateValue::VerticalLine => "|".to_string(),
CordinateValue::Average => "-".red().to_string(),
CordinateValue::Median => "-".dimmed().white().to_string(),
})
.for_each(|y| print!("{y}"));
let number = utils::scale_value(
i as f64,
self.matrix.len() as f64,
0.0,
self.min_value,
self.max_value,
)
.round() as i64;
print!(" {}", number);
if i == 0 {
print!(" = Y");
}
let is_average = !y
.iter()
.filter(|x| x == &&CordinateValue::Average)
.collect::<Vec<&CordinateValue>>()
.is_empty();
let is_median = !y
.iter()
.filter(|x| x == &&CordinateValue::Median)
.collect::<Vec<&CordinateValue>>()
.is_empty();
if is_average && !is_median {
print!(" {} average", "<--".red());
}
if !is_average && is_median {
print!(" {} median", "<--".dimmed().white());
}
println!();
});
println!(
"{} {} {} = X",
self.def_start,
if self.matrix[0].len() > 5 {
"-".repeat(self.matrix[0].len() - self.def_end.to_string().len() - 4)
} else {
"".to_string()
},
self.def_end
);
let footer = f!(
"
values = {values_clr},
median = {median_clr},
middle_value = {medelvarde}
origo and origo line = {origo}, {origo_line}
",
values_clr = "*".green(),
median_clr = "-".dimmed().white(),
origo = "o".blue(),
origo_line = "-".blue(),
medelvarde = "-".red()
);
println!("{footer}");
}
}