#define MAX 2
#define ET 1e-6
#include<stdio.h>
#include<math.h>
 
main()
{
FILE *fp;
int i,j,k,count=0;
double a[MAX][MAX],b[MAX],x[MAX],g[MAX],gtemp1[MAX],gtemp2[MAX],ftemp[MAX];
double p,q,t,f,w=1,c;              /*w置1是為了控制開(kāi)始的迭代*/
fp=fopen("d:/zuisu.txt","w+");

clrscr();
printf("Please input juzhen a:\n");/*輸入Hesse矩陣*/
for(i=0;i<MAX;i++)
  for(j=0;j<MAX;j++)
  scanf("%lf",&a[i][j]);

printf("Please input  juzhen b:\n");/*輸入一次項(xiàng)系數(shù)矩陣b*/
for(i=0;i<MAX;i++)
  scanf("%lf",&b[i]);

printf("Please input  changliang c:\n");/*輸入常數(shù)c*/
scanf("%lf",&c);

printf("please input the first point x:\n");/*輸入初始節(jié)點(diǎn)x*/
for(i=0;i<MAX;i++)
  scanf("%lf",&x[i]);


while(w>ET)                    /*最速下降的控制循環(huán)*/
{

 for(i=0;i<MAX;i++)  
 {
 ftemp[i]=0;
 gtemp1[i]=0;
 gtemp2[i]=0;
 }
 f=0;
 p=0;
 q=0;


 for(i=0;i<MAX;i++)   
   for(j=0;j<MAX;j++)
   ftemp[i]+=x[j]*a[j][i];

 for(i=0;i<MAX;i++)
   f+=ftemp[i]*x[i]/2+b[i]*x[i];/*計(jì)算每次迭代時(shí)多項(xiàng)式的近似值*/

 for(i=0;i<MAX;i++)
   for(j=0;j<MAX;j++)
   gtemp1[i]+=a[i][j]*x[j];
 for(i=0;i<MAX;i++)
   g[i]=gtemp1[i]+b[i];    /*求多項(xiàng)式的梯度矩陣*/
 
 for(i=0;i<MAX;i++)       /*求每次迭代的最優(yōu)步長(zhǎng)*/ 
   p+=g[i]*g[i];
   w=sqrt(p);            /*求梯度矩陣范式的模*/


 for(i=0;i<MAX;i++)
   for(j=0;j<MAX;j++)
   gtemp2[i]+=g[j]*a[j][i];

 for(i=0;i<MAX;i++)
   q+=gtemp2[i]*g[i];

 if(q!=0) 
 t=p/q;               /*求得最優(yōu)下降步長(zhǎng)t=p/q*/
 

 /*輸出部分*/
 fprintf(fp,"第 %d 次迭代:",count);
 fprintf(fp,"目標(biāo)函數(shù)值f=%lf  ",f+c);
 fprintf(fp,"梯度范式的模w=%lf  ",w);
 fprintf(fp,"步長(zhǎng)t=%lf  \n",t);
 for(i=0;i<MAX;i++)
 fprintf(fp,"x[%d]=%lf\t",i+1,x[i]);
 fprintf(fp,"\n\n");
 /*輸出部分*/
 
 for(i=0;i<MAX;i++)
 x[i]=x[i]-t*g[i];    /*代入最優(yōu)步長(zhǎng)對(duì)t進(jìn)行循環(huán)迭代*/

 count++;             /*計(jì)數(shù)器*/
 
}
 
 
 fprintf(fp,"最后的結(jié)果為:\n");      /*在文件中輸出最后的結(jié)果*/
 fprintf(fp,"總共迭代%d次,控制的精度為%f.\n",count-1,ET); 
 fprintf(fp,"目標(biāo)函數(shù)值f=%lf  ",f+c);
 fprintf(fp,"最優(yōu)解為: ");
 for(i=0;i<MAX;i++)
 fprintf(fp,"x[%d]=%lf\t",i+1,x[i]);
 fclose(fp);

 printf("\nThe last result is:\n");  /*在TC中輸出最后的結(jié)果*/
 printf("A total of %d iterative.\n",count-1);
 printf("f=%lf  ",f+c);
 printf("The optimal solution is: ");
 for(i=0;i<MAX;i++)
 printf("x[%d]=%lf\t",i+1,x[i]);
 getch();
 
}