import numpy as np
from algopy import UTPM
import math
from numpy import *

# --- Эту функцию программирует обучающийся!!! ----
# функция вычисления градиента функции f в точке r
# на выходе - вектор градиента в виде numpy array

def f(r):
  f1 = r[0]**4 + 2*r[1]**2
  return f1

def gradfun(f, r):
  x = UTPM.init_jacobian(r)
  y = f(x)
  grad = UTPM.extract_jacobian(y)
  i = 0
  for k in grad:
    i = i + k**2
  return math.sqrt(i)

def gradfun1(f, r0):
  # задаем вычисление градиента функции f
  x = UTPM.init_jacobian(r)
  y = f(x)
  grad = UTPM.extract_jacobian(y)
  return grad

# --- Эту функцию программирует обучающийся!!! ----
# maxiter - ограничивает кол-во итераций,
# т.е. список не должен превышать maxiter+1 элемент !
def gradsteps(f, r0, epsg=0.1, alfa=0.01, maxiter=100):
  # организуем градиентный спуск
  xlist = [r0]
  iter = 0
  while ((iter < maxiter) and (abs(gradfun(f, r0)) >= epsg)):
    iter = iter + 1
    r0 = r0 - (alfa * gradfun1(f, r0))
    xlist.append(r0.tolist())
  return xlist

r = (1, 0)
r0 = (1, 1)

print(gradfun(f, r))
print(gradfun1(f, r))

print(gradsteps(f, r0, epsg=0.1, alfa=0.01, maxiter=100))