/* 日付を入力
 * 演習6.5
 * 単位円の方程式 f(x) = sqrt(1-x*x) の区間[0.0, 1.0]の積分を
 * 区分求積法，中点法，台形法それぞれによって求めるプログラムを
 * 作れ．ただし，区間を100分割するものとする． 
 */

public class Integration2 {

  // フィールド
  static final int DIV_NUM = 100; // 区間の分割数
  static final double X_MIN = 0.0; // 計算の最小値
  static final double X_MAX = 1.0; // 計算の最大値
  static final double MIN_DIV = (X_MAX-X_MIN)/(double)DIV_NUM; // 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;
    double x = 0.0;
    double sum_parts = 0.0;  // 区分求積法の面積
    double sum_midpoint = 0.0;  // 中点法の面積
    double sum_trapezoid = 0.0;  // 台形法の面積

    // 途中計算用
    double y0 = 0.0;
    double y1 = 0.0;
    double y2 = 0.0;

    Integration2 integration = new Integration2();

    // 積分計算
    for (int i=0; i<(int)DIV_NUM; i++) {

      y0 = integration.defineFunction(x);
      y1 = integration.defineFunction(x+dx/2.0);
      y2 = integration.defineFunction(x+dx);

      // 区分求積法による計算
      sum_parts += y0 * dx;

      // 中点法による計算
      sum_midpoint += y1 * dx;

      // 台形法による計算
      sum_trapezoid += (y0 + y2) * dx/2.0;

      x += dx;
    }

    // 計算結果の表示
    System.out.println("真の値: " + Math.PI);
    System.out.println("区分求積法: " + sum_parts * 4.0);
    System.out.println("中点法: " + sum_midpoint * 4.0);
    System.out.println("台形法: " + sum_trapezoid * 4.0);

    } catch (Exception e) {
      System.out.println(e);
    }
  	
  }

  double defineFunction(double x) {
    if (x <= 1.0) {
      return Math.sqrt(1-Math.pow(x,2));
    } else {
      return 0.0;
    }
  }

}