/* <日付を入力>
 *　演習6.1
 * f(x) = e^x の微分を求めるサンプルプログラム
 * ファイル書き込みのためにjava.ioクラスを使用．
 */

import java.io.*; // ファイル操作を行うためのインポート

public class Differential1 {

  // フィールドの定義
  static final double X_MAX = 1.0; // 計算の最大値
  static final double MIN_DIV = X_MAX/100.0; // 微小区間の定義

  // メインメソッド
  public static void main(String [] args) {
  
    try {
      // 変数の定義
      double dx = MIN_DIV;  // xの微小区間
      double x;  // 独立変数
      double dy;  // 導関数の値
//      double dy1, dy2;  // 導関数の値
      double d2y; // 2階の導関数の値

      double y0, y1, y2;  // 定義関数の計算用

      // ファイル書き込みオブジェクトの作成
      FileWriter fout = new FileWriter("data.txt");

      // defineFunctionメソッドを使うためにオブジェクトを作成
      Differential1 differential = new Differential1(); 
  
      // 差分商による微分計算
      for (x=0; x<=X_MAX; x+=MIN_DIV) {

        y0 = differential.defineFunction(x);
        y1 = differential.defineFunction(x + dx);
        y2 = differential.defineFunction(x + 2*dx);

        // 1階差分商の計算
//        dy1 = (y1 - y0) / dx;
//        dy2 = (y2 - y1) / dx;
        dy = (y1 - y0) / dx;

        // 2階差分商の計算
//        d2y = (dy2 - dy1) / dx;
        d2y = (y2 - 2*y1 + y0) / (dx*dx);

        // 計算結果のファイル出力
//        fout.write(x + " " + y0 + " " + dy1 + " " + d2y + " " + "\n");
        fout.write(x + " " + y0 + " " + dy + " " + d2y + " " + "\n");

        // 計算結果の標準出力（確認用）
//        System.out.println(x + " " + y0 + " " + dy1 + " " + d2y + " " + "\n");
        System.out.println(x + " " + y0 + " " + dy + " " + d2y + " " + "\n");
      }

      // ファイルを閉じる
      fout.close();
  
    } catch (Exception e) {
      System.out.println(e);
    }
  
  } // main


  // 微分する関数の定義
  double defineFunction(double x) {
    return Math.exp(x);
  }


}  // class Differential