package integral3;

public abstract class Fourier {
//coeficientes de Fourier
     public static final int MAX_ARMONICOS=11;
     public double[] a=new double[MAX_ARMONICOS];
     public double[] b=new double[MAX_ARMONICOS];
//discontinuidades
     protected int nDiscont;
     protected int iDiscont;       //discontinuidad actual
     protected double P;           //periodo
//variables de control
     private int iArmonico=0;         //armónico
     private int q=1;                 //seno o coseno
//número de divisones en cada intervalo
     private int[] nDivisiones;
     private double[] x;

  public Fourier(double[] tiempo, int nDiscont) {
     this.nDiscont=nDiscont;
//periodo
     P=tiempo[nDiscont-1]-tiempo[0];
//transformación de variable, de perido P a perido 2PI
     x=new double[nDiscont];
     x[0]=-Math.PI;
     x[nDiscont-1]=Math.PI;
     for(int i=1; i<nDiscont-1; i++){
          x[i]=(tiempo[i]-tiempo[0])*2*Math.PI/(tiempo[nDiscont-1]-tiempo[0])-Math.PI;
     }

     for(int i=0; i<MAX_ARMONICOS; i++){
          a[i]=b[i]=0.0;
     }
     nDivisiones=new int[nDiscont-1];
  }
//método de Simpson
//se dan los extremos y el número de divisiones (par)
  protected double integral(double a, double b, int n){
     double h;
     double s;
//el número de divisiones debe ser par
     if(n%2==1) n++;
     h=(b-a)/n;
     s=f(a)-f(b);
     for(int i=1; i<n; i+=2){
          s+=4*f(a+i*h)+2*f(a+(i+1)*h);
     }
     return (s*h/3);
  }
  abstract public double funcion(double t);

  private double f(double x){
     double y=funcion((x*P)/(2*Math.PI))*Math.sin(iArmonico*x+q*Math.PI/2);
     return y;
  }
  public void calcular(){
//se asignana 100 divisiones para el intervalo 0 - 2PI
     for(int i=0; i<nDiscont-1; i++){
          nDivisiones[i]=(int)((x[i+1]-x[i])*50/Math.PI);
     }
//calcula los coeficientes a
     q=1;      //coseno
     for(iArmonico=0; iArmonico<MAX_ARMONICOS; iArmonico++){
          for(iDiscont=0; iDiscont<nDiscont-1; iDiscont++){
               a[iArmonico]+=integral(x[iDiscont], x[iDiscont+1], nDivisiones[iDiscont])/Math.PI;
          }
     }
//calcula los coeficientes b
     q=0;	//seno
     for(iArmonico=0; iArmonico<MAX_ARMONICOS; iArmonico++){
          for(iDiscont=0; iDiscont<nDiscont-1; iDiscont++){
               b[iArmonico]+=integral(x[iDiscont], x[iDiscont+1], nDivisiones[iDiscont])/Math.PI;
          }
     }
  }

    public void mostrarCoeficientes(){
        calcular();
        System.out.println("a[0] "+a[0]);
        for(int i=1; i<MAX_ARMONICOS; i++){
            System.out.println("a["+i+"]="+Math.floor(a[i]*1000)/1000+"\t"+"b["+i+"]="+Math.floor(b[i]*1000)/1000);
        }
   }
}