Построение графика (Циссоиды)

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
#include <graphics.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
 
// Драйвер - VGA, Режим - 640x480x16
int drv=VGA,mode=VGAHI;
 
// Структура, описывающая меню
struct menu_ {
  int num;  // Количество пунктов
  int onum; // Количество опрашиваемых пунктов
  char capt[6][20];// Имена пунктов
};
 
// Глобальные переменные
float MinX=-4;  // Начальное значение X
float MaxX=4;   // Конечное значение X
float MX=80;    // Масштаб по X
float MY=80;    // Масштаб по Y
int CF=0;   // Номер функции
int SC=20;      // Число строк в таблице
 
// Возвращает 0, если невозможно подсчитать функцию при данном X,
// иначе изменяет Y и возвращает 1
int fun(float x,float * y) {
  switch(CF) {
    case(0):
      *y=sin(x);
      return 1;
    case(1):
      *y=cos(x);
      return 1;
    case(2):
      *y=x*x;
      return 1;
    case(3):
      if (x<0) return 0;
      *y=sqrt(x);
      return 1;
    case(4):
      if (fabs(x)<0.0000001) return 0;
      *y=1/fabs(x);
      return 1;
    case(5):
      if (fabs(x)<0.0000001) return 0;
      *y=2*sin(x*x)/x;
      return 1;
  }
  return 0;
}
 
// Вывод графика функции на экран
void output() {
  float x;  // Очередная точка
  float y;      // графика
  float stp;    // Шаг изменения X
  float px,py;  // Предыдущая точка
  int rp=0; // 1 - если предыдущая точка существует
  int rt=0; // 1 - если текущая точка существует
// Выход при неправильно заданном диапазоне
  if ((MaxX-MinX)<=0) return;
// Установка начальных значений
  x=MinX;
  stp=(MaxX-MinX)/320;
// Вывод линий
  setcolor(12);
  line(0,240,639,240);
  if ((MinX<0)&&(MaxX>0))
    line((0-MinX)*MX,0,(0-MinX)*MX,480); 
  setcolor(15);
// Вывод функции
  do {
  // Нахождение очередной точки
    rt=fun(x,&y);
    if (rt==0) {
      // Если точки нет - сброс значения предыдущей
      rp=0;
    } else {
      // Иначе - проверка:
      if (rp==0) {
    // Если предыдущей нет, ставим точку
    putpixel((x-MinX)*MX,(240-y*MY),15);
    rp=1;
      } else {
    // Иначе рисуем линию
    line((px-MinX)*MX,(240-py*MY),(x-MinX)*MX,(240-y*MY));
      }
      // Новые значения предыдущей точки
      px=x;
      py=y;
    }
  // Новое значение X
    x+=stp;
  } while (x<MaxX);
}
// Процедура обработки вертикального меню
// Параметры: меню, координата X вывода меню
int use_scroll(menu_ m,int x) {
  int n;    // Счетчик
  int vp=0;     // Выбранный пункт
  char c;   // Считанный с клавиатуры символ
// Очистка места под меню
  setfillstyle(1,8);
  settextjustify(1,1);
  bar(x,0,x+105,479);
  do {
// Вывод пунктов меню
    for (n=0;n<m.num;n++) {
  // Выделение цветом выбранного пункта и неактивных поселдних пунктов
      if (n==vp) {
    setfillstyle(1,4);
    setcolor(15);
      } else {
    if (n>(m.onum-1)) {
      setfillstyle(1,8);
      setcolor(10);
    } else {
      setfillstyle(1,1);
      setcolor(14);
    }
      }
  // Вывод пункта
      bar(x+5,5+30*n,x+100,25+30*n);
      rectangle(x+6,6+30*n,x+99,24+30*n);
      outtextxy(x+55,15+30*n,m.capt[n]);
    }
  // Опрос клавитауры
    do {
      c=getch();
      if (c==0) c=getch();
    // Клавиша Вниз
      if (c==72) {
    vp--;
    if (vp<0) vp=m.onum-1;
      }
    // Клавиша Вверх
      if (c==80) {
    vp++;
    if (vp>=m.onum) vp=0;
      }
    } while ((c!=72)&&(c!=80)&&(c!=13)&&(c!=27));
  } while ((c==72)||(c==80));
// Возврат выбраннго пункта
  if (c==13) return vp;
// Возврат -1 при ESC
  return -1;
} 
// Процедура обработки горизонтального меню
int use_menu(menu_ m) {
  int n;    // Счетчик
  int vp=0; // Выбранный пункт
  char c;   // Символ
// Очистка места под меню
  setfillstyle(1,0);
  settextjustify(1,1);
  bar(0,0,639,25);
  do {
// Вывод пунктов меню
    for (n=0;n<m.num;n++) {
  // Выделение цветом
      if (n==vp) {
    setfillstyle(1,4);
    setcolor(15);
      } else {
    if (n>(m.onum-1)) {
      setfillstyle(1,8);
      setcolor(10);
    } else {
      setfillstyle(1,1);
      setcolor(14);
    }
      }
  // Вывод пункта
      bar(10+100*n,5,105+100*n,25);
      rectangle(11+100*n,6,104+100*n,24);
      outtextxy(60+100*n,15,m.capt[n]);
    }
  // Опрос клавиатуры
    do {
      c=getch();
      if (c==0) c=getch();
      if (c==75) {
      // Влево
    vp--;
    if (vp<0) vp=m.onum-1;
      }
      if (c==77) {
      // Вправо
    vp++;
    if (vp>=m.onum) vp=0;
      }
    } while ((c!=75)&&(c!=77)&&(c!=13)&&(c!=27));
  } while ((c==75)||(c==77));
  if (c==13) return vp;
  return -1;
}
 
// Ввод числа
// Параметры: координаты прямоугольной рамочки и значение по умолчанию
float InputFloat(int x1,int y1,int x2,int y2,float last) {
  char s[100];      // Строка
  char s1[100];     // Промежуточная строка
  char c;       // Символ
// Вывод рамочки
  setfillstyle(1,2);
  setcolor(14);
  bar(x1,y1,x2,y2);
  rectangle(x1+1,y1+1,x2-1,y2-1);
  sprintf(s,"%2.3f",last);
  settextjustify(0,1);
  // Опрос клавиатуры
  do {
    // Вывод строки и курсора
    bar(x1+2,y1+2,x2-2,y2-2);
    strcpy(s1,s);
    strcat(s1,"_");
    outtextxy(x1+5,y1+10,s1);
    c=getch();
    if (((c>='0')&&(c<='9'))||(c=='.')||(c=='-')) {
    // Нажат разрешенный символ - добавление
      s[strlen(s)+1]=0;
      s[strlen(s)]=c;
    }
    // Нажат BackSpace
    if ((c==8)&&(strlen(s)>0)) s[strlen(s)-1]=0;
  } while ((c!=13)&&(c!=27)); 
// Если не ESC - перевод нового значения из строки в число
  if (c!=27) sscanf(s,"%f",&last);
  return last;
}
 
// Ввод строки
// Параметры: координаты прямоугольной рамочки и значение по умолчанию
char * InputString(int x1,int y1,int x2,int y2,char * last) {
  char s[100];
  char s1[100];
  char c;
// Вывод рамочки
  setfillstyle(1,2);
  setcolor(14);
  bar(x1,y1,x2,y2);
  rectangle(x1+1,y1+1,x2-1,y2-1);
  strcpy(s,last);
  settextjustify(0,1);
  // Опрос клавиатуры
  do {
    // Вывод строки и курсора
    bar(x1+2,y1+2,x2-2,y2-2);
    strcpy(s1,s);
    strcat(s1,"_");
    outtextxy(x1+5,y1+10,s1);
    c=getch();
    if ((c!=13)&&(c!=27)&&(c!=8)) {
    // Нажат разрешенный символ - добавление
      s[strlen(s)+1]=0;
      s[strlen(s)]=c;
    }
    if ((c==8)&&(strlen(s)>0)) s[strlen(s)-1]=0;
  } while ((c!=13)&&(c!=27));
// Если ESC - возвращаем старое значение
  if (c==27) return last;
  return s;
}
 
// Вывод таблицы в файл
void prttabl(char * fname) {
  FILE * f; // Указатель на файл
  float stp;    // Шаг изменения функции
  float x;  // Текущая
  float y;      //  точка
// Выход при неправильно заданном диапазоне
  if ((MaxX-MinX)==0) return;
// Открываем файл на запись
  f=fopen(fname,"wb");
// Начальные значения
  x=MinX;
  stp=(MaxX-MinX)/SC;
  do {
// Если значение функции верно - вывод в файл
    if (fun(x,&y)) fprintf(f,"Fun( %f )= %f \n\r",x,y);
    x+=stp;
  } while (x<=MaxX);
// Закрываем файл
  fclose(f);
}
 
// Основная программа
void main() {
  char s[30];
// Описание меню
  menu_ m1;
  menu_ fun;
  menu_ dia;
  menu_ mas;
  menu_ tabl;
  strcpy(m1.capt[0],"Функция\x0");
  strcpy(m1.capt[1],"Диапазон\x0");
  strcpy(m1.capt[2],"Масштаб\x0");
  strcpy(m1.capt[3],"Таблица\x0");
  strcpy(m1.capt[4],"Выход  \x0");
  m1.num=6;
  m1.onum=5;
  strcpy(fun.capt[0],"Sin(X)\x0");
  strcpy(fun.capt[1],"Cos(X)\x0");
  strcpy(fun.capt[2],"X^2\x0"); 
  strcpy(fun.capt[3],"Sqrt(X)\x0");
  strcpy(fun.capt[4],"1/|X|\x0");
  strcpy(fun.capt[5],"2Sin(X^2)/X\x0");
  fun.num=6;
  fun.onum=6;
  strcpy(dia.capt[0],"Диапазон\x0");
  strcpy(dia.capt[1],"Min:\x0");
  strcpy(dia.capt[2],"Max:\x0");
  dia.num=3;
  dia.onum=3;
  strcpy(mas.capt[0],"Масштаб\x0");
  strcpy(mas.capt[1],"Y:\x0");
  strcpy(mas.capt[2],"X:\x0");
  mas.num=3;
  mas.onum=2;
  strcpy(tabl.capt[0],"Таблица\x0");
  strcpy(tabl.capt[1],"На экран\x0");
  strcpy(tabl.capt[2],"В файл\x0");
  strcpy(tabl.capt[3],"Число строк\x0");
  tabl.num=4;
  tabl.onum=4;
// Инициализация графики
  initgraph(&drv,&mode,"");
  for (;;) {
  // Вывод графика функции
    cleardevice();
    output();
    strcpy(m1.capt[5],fun.capt[CF]);
    // Опрос меню
    switch(use_menu(m1)) {
      case 0:
    CF=use_scroll(fun,0);
    break;
      case 1:
    switch(use_scroll(dia,105)) {
      case 1:
        MinX=InputFloat(210,30,310,45,MinX);
        break;
      case 2:
        MaxX=InputFloat(210,50,310,65,MaxX);
        break;
    }
    sprintf(dia.capt[1],"Min: %2.3f",MinX);
    sprintf(dia.capt[2],"Max: %2.3f",MaxX);
    MY=MX=(640/(MaxX-MinX));
    sprintf(mas.capt[1],"Y: %2.1f",MY);
    sprintf(mas.capt[2],"X: %2.1f",MX);
    break;
      case 2:
    switch(use_scroll(mas,205)) {
      case 1:
        MY=InputFloat(310,30,410,45,MY);
        break;
    }
    sprintf(mas.capt[1],"Y: %2.1f",MY);
    sprintf(mas.capt[2],"X: %2.1f",MX);
    break;
      case 3:
    switch(use_scroll(tabl,305)) {
      case(1):
        cleardevice();
        prttabl("con\x0");  // В качестве файла - консоль
        getch();
        break;
      case(2):
        prttabl(InputString(410,30,510,45,"Prn"));
        break;
      case(3):
        SC=InputFloat(410,30,510,45,SC);
        break;
    }
    sprintf(tabl.capt[3],"Строк: %d",SC);
    break;
      case -1:
      case 4:
    return;
    }
  }
}

int fun(float x,float * y)
{
   const double a=2.5;
   double t=2.*a-x;
   if(t==0)return 0;
   t=x*x*x/t;
   if(t<0)return 0;
   *y=sqrt(t);
   return 1;
}