#define _USE_MATH_DEFINES
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<iomanip>
#include<windows.h>

using namespace std;

double f(double l, int a) //f(x)
{
    double x;
    switch(a)
    {
        case 1:
            x=((l-4.67)*pow(l+7.36,3))*1.0; //funkcja z zajec
            break;
        case 2:
            x=(2+cos(M_PI/2)*l-2*l)*1.0; //zadana funkcja niealgebraiczna
            break;
        case 3:
            x=(32*pow(l,3)-pow(l,2)+1)*1.0; //funkcja algebraiczna 3st.
            break;
    }
    return x;
}

double fp(double l, int a) //f'(x)
{
    double x;
    switch(a)
    {
        case 1:
            x=(pow(l+7.36,3)+3*(l-4.67)*pow(l+7.36,2))*1.0;
            break;
        case 2:
            x=-2;
            break;
        case 3:
            x=(96*pow(l,2)-2*l)*1.0;
            break;
    }
    return x;
}

double wd(double l, int a) //wartosc dokladna f(x)
{
    double x;
    switch(a)
    {
        case 1:
            if(l>-8 && l<-6)
            {x=-7.3600000000000000000000;}
            else
            {x=4.6700000000000000000000;}
            break;
        case 2:
            x=1.00000000000000000000;
            break;
        case 3:
            x=-0.30490049685893966003;
            break;
    }
    return x;
}

double u(double l, int a) //u(x)
{
    return (f(l,a)/fp(l,a));
}

void info(int a) //info o testowanej funkcji
{
    switch(a)
    {
        case 1:
            cout<<"Testowana funkcja: f(x)=(x-4.67)*(x+7.36)^3"<<endl;
            break;
        case 2:
            cout<<"Testowana funkcja: f(x)=2+cos(pi/2)x-2x"<<endl;
            break;
        case 3:
            cout<<"Testowana funkcja: f(x)=32x^3-x^2+1"<<endl;
            break;
    }
}


int main()
{
    bool work=true;
    char key;
    double e,x,w,h,l,p;
    int licznik,a;
    cout<<setprecision(20);
    cout<<"Wybierz testowana funkcje:"<<endl<<"   *f(x)=(x-4.67)*(x+7.36)^3 -> [1]"<<endl<<"   *f(x)=2+cos(pi/2)x-2x -> [2]"<<endl<<"   *f(x)=32x^3-x^2+1 -> [3]"<<endl<<">";
    cin>>a;
    system("cls");
    while(work==true)
    {
    licznik=0;
    cout<<endl<<"Podaj liczbe poczatkowa x: "; cin>>l;
    cout<<"Podaj liczbe tolerancji e: "; cin>>e;
    cout<<endl<<"Metoda Newtona: "<<endl;
    x=l;
    do
    {
        h=-1.0*(f(x,a)/fp(x,a));
        x+=h*1.0;
        w=fabs(h/x)*1.0;
        licznik++;
    }
    while(w>=e);
    cout<<endl;
    info(a);
    cout<<"   *Liczba poczatkowa x: "<<l<<endl;
    cout<<"   *Liczba tolerancji e: "<<e<<endl;
    cout<<"   *Wynik: "<<x<<endl<<"   *Ilosc iteracji: "<<licznik<<endl;
    if(wd!=0)
    {
       cout<<"   *Blad wzgledny: "<<fabs(x-wd(x,a))/fabs(wd(x,a))<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"   *Blad bezwzgledny: "<<fabs(x-wd(x,a))<<endl;
    }

    cout<<endl<<"----------------------------------------------"<<endl;

    licznik=0;
    x=l;
    p=(1/2.0)*(1-sqrt(5));
    cout<<endl<<"Metoda wielopunktowa: "<<endl;
    do
    {
        h=-(1.0/(p*p))*(f(x+p*u(x,a),a)/fp(x,a));
        x+=h*1.0;
        w=fabs(h/x)*1.0;
        licznik++;

    }
    while(w>=e);
    cout<<endl;
    info(a);
    cout<<"   *Liczba poczatkowa x: "<<l<<endl;
    cout<<"   *Liczba tolerancji e: "<<e<<endl;
    cout<<"   *Wynik: "<<x<<endl<<"   *Ilosc iteracji: "<<licznik<<endl;
    if(wd!=0)
    {
        cout<<"   *Blad wzgledny: "<<fabs(x-wd(x,a))/fabs(wd(x,a))<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"   *Blad bezwzgledny: "<<fabs(x-wd(x,a))<<endl;
    }
    cout<<endl<<endl<<"Uruchomic ponownie?[t/n]: "; cin>>key;
    if(key!='t' && key!='T') {work=false;}
    }
    return 0;
}