#include <iostream>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <iomanip>
using namespace std;

double F(double x, double y)
{ // возвращет значение функции
	return (sin(x) / (1 + x * x + y * y));
}

struct point
{ // создание структуры точка
public:
	double x, y; // поля структуры - координаты х и у
public:
	point()
	{
		int min = -2; //границы допустимой области
		int max = 2;
		x = min + (double)(rand()) / RAND_MAX * (max - min); // инициализация полей структуры(генов) случайными числами
		y = min + (double)(rand()) / RAND_MAX * (max - min);
	}
	double Getfunc() { // метод возвращающий значение функции
		return (sin(x) / (1 + x * x + y * y));
	}
};

void mutation(point Coords[4])
{ // функция мутации
	double eps = -0.1 + (double)(rand()) / RAND_MAX * 0.2; // генерация малой величины
	for (unsigned int i = 0; i < 3; i++)
	{
		Coords[i].x += eps; // прибавление случайной малой величины к каждому из генов(мутация)
		Coords[i].y += eps;
	}
}

point sort(point Coords[4]) { // сортировка массива по убыванию значений функции приспособленности
	for (unsigned int i = 0; i < 4; i++)
	{
		for (unsigned int j = 1; j < 4; j++)
		{
			if (Coords[j].Getfunc() > Coords[j - 1].Getfunc())
			{
				swap(Coords[j], Coords[j - 1]);
			}
		}
	}
	return Coords[4];
}

void Crossover(point Coords[4]) { // скрещиваниe
	point TmpCoords[4]; // создание вспомогательного массива точек
	sort(Coords); // сортировка исходного массива
	TmpCoords[0].x = Coords[1].x; TmpCoords[0].y = Coords[0].y; // скрещивание - 1 точка ,чья функция приспосоленности имеет наибольшее значение
	TmpCoords[1].x = Coords[2].x; TmpCoords[1].y = Coords[0].y; // дает свои гены 4 новым генам разных точек, 2 и 3 точки дают свои гены другим 4 генам
	TmpCoords[2].x = Coords[0].x; TmpCoords[2].y = Coords[1].y; // оставшихся точек
	TmpCoords[3].x = Coords[0].x; TmpCoords[3].y = Coords[2].y;
	mutation(TmpCoords); // мутация вспомгательного массива
	sort(TmpCoords); // и его сортировка
	for (int i = 0; i < 4; i++)
	{ // присваиваем элементам массива элементы вспомогательного
		Coords[i] = TmpCoords[i];
	}
}

int main()
{
	srand(time(0));
	setlocale(LC_ALL, "Russian");
	point a, b, c, d;
	point Coords[4] = { a,b,c,d };
	int N = 0;
	while (N != 10)
	{
		double SumOfX = 0;
		double SumOfY = 0;
		double Max = 0;
		double SumOfZnach = 0;
		Crossover(Coords);
		N++;
		cout <<endl<< "--------------------------------------------------------------------------------";
		cout << endl << "Номер популяции :" << N << endl;
		for (int i = 0; i < 4; i++)
		{
			cout << "|" << "x = " << Coords[i].x << "||" << " y = " << Coords[i].y << "||" << " f = " << Coords[i].Getfunc() << "|" << endl << endl;
			if (Coords[i].Getfunc() > Max)
			{
				Max = Coords[i].Getfunc();
			}
			SumOfX += Coords[i].x;
			SumOfY += Coords[i].y;
			SumOfZnach += Coords[i].Getfunc();
		}
		cout << "------------------------------";
		cout << endl <<fixed << setw(10)<< "Среднее x=" << SumOfX / 4 << setw(10) << " Среднее y = " << SumOfY / 4 << endl;
		cout << setw(9) << "FIT=" << F(SumOfX / 4, SumOfY / 4);
		cout << setw(9) << "MaxFIT=" << Max;
		cout << setw(9) << "SrednFIT=" << (SumOfZnach) / 4;
	}
	cout << endl << "максимум равен F = " << Coords[0].Getfunc();
	cout << endl << endl;
	system("pause");
	return (0);
}