penalty_method

import math
import sympy
import sympy as sym
from sympy.abc import *
# импортируем метод деформируемого многогранника
import nelder

x, y, r = sym.symbols('x y r')


def penalty_method(x0, y0):
    eps = 1e-5
    r = 1
    C = 10

    print("Итерация\tштраф\t\tЗначение функции в точке\t\tКоордината x\t\tКоордината y\n")
    for i in range(0, 30):
        # пункт а: y - x => -1 или x-y<=1
        g = x - y - 1
        if g.subs({x: x0, y: y0}) <= 0:
            shtraf_a = 0
        else:
            shtraf_a = (0.5 * (abs(g) + g)) ** 2

        # пункт б: x=-y
        h = (x + y)
        shtraf_b = h ** 2
        shtraf = shtraf_a
        # shtraf = shtraf_b
        f = 2 * (x - y) ** 2 + 14 * (y - 3) ** 2
        rs = r ** 2 * (shtraf)
        # составляем вспомогательную и штрафные функции
        fxr = f + rs
        pxr = rs
        # находим минимум вспомогательной функции при помощи метода деформируемого многогранника
        m = nelder.nelder_mead(fxr, x0, y0)
        (xr, yr) = (m[0], m[1])
        if pxr == False:
            print(i + 1, '\t\t\t', r * C, '\t\t\t\t', "%.10f" % (f.subs({x: xr, y: yr})), '\t\t\t\t', "%.10f" % xr,
                  '\t\t\t' "%.10f" % yr)
            print("Расчёт окончен")
            break

        elif pxr.subs({x: x0, y: y0}) <= eps:
            print(i + 1, '\t\t\t', r * C, '\t\t\t\t', "%.10f" % (f.subs({x: xr, y: yr})), '\t\t\t\t', "%.10f" % xr,
                  '\t\t\t' "%.10f" % yr)
            print("Расчёт окончен")
            break

        else:
            r = C * r
            rs += rs
            print(i + 1, '\t\t\t', r, '\t\t\t\t', "%.10f" % (f.subs({x: x0, y: y0})), '\t\t\t\t', "%.10f" % x0,
                  '\t\t\t' "%.10f" % y0)
            (x0, y0) = (xr, yr)
            continue


print(penalty_method(2, -5))