Ira 4m lab3 cpp

#include "heat_equation.h"
#include "ui_heat_equation.h"
#include <QImage>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

#define MAXN 555

#define remax(a,b) a=max(a,b)
#define remin(a,b) a=min(a,b)

int N; //Количество узлов

vector<double> T(MAXN);//Температура в момент времени t в узле i
vector<double> alpha(MAXN);
vector<double> beta(MAXN);

vector<pair<double , vector<double>>> res; //<время , вектор температур>

double ai , bi , ci , fi;
int last = 0; //Индекс времени, которое нужно нарисовать
double lambda; //Коэфициент теплопроводности материала
double ro; //Плотность материала
double c; //Теплоемкость материала
double h , tau; //h - шаг сетки (по пространственной координате), tau - шаг сетки (по времени)
double t , t_end , L , T0 , T1 , Tl;
//t - текущее время
//t_end - конечное время
//L - толщина пластины
//T0 - начальная температур пластины
//T1 - температура на границе (при х = 0)
//Tl - температура на границе (при х = L)

pair<double , double> ext = {DBL_MAX , DBL_MIN};//Минимальная и максимальная температуры

Heat_equation::Heat_equation(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::Heat_equation){
    ui->setupUi(this);
    ui->doubleSpinBox->setMaximum(DBL_MAX);
    ui->doubleSpinBox_2->setMaximum(DBL_MAX);
    ui->doubleSpinBox_3->setMaximum(DBL_MAX);

    N = 500;
    lambda = 46;
    ro = 7800;
    c = 460;
    T0 = 20;
    Tl = 300;
    T1 = 100;
    t_end = 60;
    L = 0.1;

    ui->doubleSpinBox->setValue(lambda);
    ui->doubleSpinBox_2->setValue(ro);
    ui->doubleSpinBox_3->setValue(c);
    ui->doubleSpinBox_4->setValue(L);
    ui->doubleSpinBox_5->setValue(T1);
    ui->doubleSpinBox_6->setValue(Tl);
    ui->doubleSpinBox_7->setValue(t_end);
    ui->doubleSpinBox_8->setValue(T0);

    tau = t_end / 500.0;
    h = L / (N - 1.0);

    remin(ext.first , T0);
    remax(ext.second , T0);

    remin(ext.first , Tl);
    remax(ext.second , Tl);

    for(double & tmp : T){
        tmp = T0;
    }

    t = 0;

    while(t < t_end){
        next_step();
    }

    repaint();
}

void Heat_equation::next_step(){
    t += tau;

    alpha[1] = 0;
    beta[1] = T1;

    for(int i = 2 ; i < N ; ++i){

        ai = lambda / (h * h);
        bi = (2.0 * lambda / (h * h)) + (ro * c / tau);
        ci = ai;
        fi = -ro * c * T[i] / tau;
     //      cout << ai << " " << bi << " " << ci << " " << fi << endl;
        alpha[i] = ai / (bi - ci * alpha[i - 1]);
        beta[i] = (ci * beta[i - 1] - fi) / (bi - ci * alpha[i - 1]);
    }

    T[N] = Tl;

    for(int i = N - 1 ; i >= 1 ; --i){
        T[i] = alpha[i] * T[i + 1] + beta[i];
     //   cout << alpha[i] << " " << beta[i] << endl;
        remin(ext.first , T[i]);
        remax(ext.second , T[i]);
    }
    pair<double,vector<double>> p = {t , T};

    res.push_back(p);
}


void Heat_equation::paintEvent(QPaintEvent *event){
    Q_UNUSED(event);
    QPainter painter(this);

    QImage img(QSize(N , res.size()) , QImage::Format_ARGB32);
    QImage grad("D://Qt_projects//Ira_4m_3//grad.jpg");

    double d = ext.second - ext.first; //Разность максимальной и минимальной температуры

    for(last = 0 ; last < res.size() ; ++last){
        for(int i = 1 ; i <= N ; ++i){
            double cur = res[last].second[i];

            double pr = cur - ext.first;

            int ind = pr / (d / 100.0);
            remax(ind , 1);
            remin(ind , 99);

            ind = ((double)grad.width() / 100.0) * ind;

            QColor cur_col = grad.pixelColor(ind , 1);

            img.setPixelColor(i - 1 , res.size() - last - 1, cur_col);
        }
        for(double i = 1 ; i <= 10 ; ++i){
            int ind = (N - 1) * (i / 10);
            cout << res[last].second[ind] << " ";
        }
        cout << endl;
    }


    painter.drawImage(50 , 50 , img);

}









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

void Heat_equation::on_pushButton_clicked()
{
    lambda = ui->doubleSpinBox->value();
    ro = ui->doubleSpinBox_2->value();
    c = ui->doubleSpinBox_3->value();
    L = ui->doubleSpinBox_4->value();
    T1 = ui->doubleSpinBox_5->value();
    Tl = ui->doubleSpinBox_6->value();
    t_end = ui->doubleSpinBox_7->value();
    T0 = ui->doubleSpinBox_8->value();

    tau = t_end / 500.0;
    h = L / (N - 1.0);
    ext = {DBL_MAX , DBL_MIN};

    remin(ext.first , T0);
    remax(ext.second , T0);

    remin(ext.first , Tl);
    remax(ext.second , Tl);

    for(double & tmp : T){
        tmp = T0;
    }

    t = 0;

    res.clear();

    while(t < t_end){
        next_step();
    }

    repaint();


}