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1069
|
unit Unit2;
{$mode objfpc}{$H+}
interface
uses
Classes, SysUtils;
type
tExtendedLongint = record
x: extended;
i: longint;
end;
tMyExtendedArray = class
private
function rInhalt(i: longint): extended;
public
zahlen: array of extended;
anzahlen: array of longint;
constructor create; overload;
constructor create(ori: tMyExtendedArray); overload;
destructor destroy; override;
function count: longint;
procedure add(x: extended; cnt: longint); overload;
procedure add(x: string; cnt: longint); overload;
function toStr(llNum: longint): string;
procedure dump(sl: tStrings);
property inhalt[i: longint]: extended
read rInhalt; default;
function findeWenigstens(x: extended): longint;
function verbrauche(var x: tExtendedLongint): boolean; // gabs das?
function verbrauche(var x1,x2: tExtendedLongint): boolean; // gabs das?
end;
tLongintArray = array of longint;
tExtendedLongintArray = array of tExtendedLongint;
tFilter = class
private
_gegenstueck: tFilter;
_ordnung: longint;
_frequenz: extended;
procedure wGegenstueck(gs: tFilter);
procedure wOrdnung(o: longint);
procedure wFrequenz(f: extended);
public
acs,ars: tMyExtendedArray;
Cs: tLongintArray; // index des Cs
Rs: tExtendedLongintArray; // x = real, y = Index des maximalen
constructor create(c,r: tMyExtendedArray); overload;
constructor create(ori: tFilter); overload;
destructor destroy; override;
property gegenstueck: tFilter
read _gegenstueck
write wGegenstueck;
property ordnung: longint
read _ordnung
write wOrdnung;
property frequenz: extended
read _frequenz
write wFrequenz;
function ordnungNichtDirektEinstellen: boolean; inline;
procedure anzeigen(sl: tStrings);
procedure uebersicht(sl: tStrings);
procedure sortenreinAnzeigen(rsl,csl: tStrings);
function dump: string;
function weite: longint;
function cWaehlen(idx: longint; var nutzen: extended): boolean; // Erfolg?
function rsWaehlen(idx: longint): boolean; dynamic; abstract; // Erfolg?
procedure allesZurueckLegen;
function findeRsZuAnderenCs(_cs,_rs: tStrings): boolean; // Erfolg?
end;
tHochpass = class(tFilter)
function rsWaehlen(idx: longint): boolean; override;
end;
tTiefpass = class(tFilter)
function rsWaehlen(idx: longint): boolean; override;
end;
tLoesung = class
private
_sollOrdnung: longint;
procedure naechsteVollGenutzteOrdnungsverteilung;
public
cs,rs: tMyExtendedArray;
filter: array of tFilter;
nutzen: extended;
constructor create(c,r: tMyExtendedArray); overload;
constructor create(ori: tLoesung); overload;
destructor destroy; override;
procedure initFilter(tps,hps,thps: tMyExtendedArray);
function ordnung: longint;
function ordnungsSchritt: boolean;
function auswahlSchritt(minNutzen: extended; callBack: tNotifyEvent): boolean;
procedure anzeigen(sl: tStrings);
procedure filterUebersicht(sl: tStrings);
function dump: string;
function dumpWeite: string;
end;
tLoesungArray = class
inhalt: array of tLoesung;
constructor create;
destructor destroy; override;
procedure add(lsg: tLoesung);
procedure indexVeroeffentlichen(sl: tStrings);
procedure indexVeroeffentlichen(sl: tStrings; bis: longint);
procedure cutItOff(cutoff: longint);
procedure einfuegen(la: tLoesungArray);
function minNutzen(cnt: longint): extended;
end;
function strToScientific(s: string): extended; inline;
function scientificToStr(x: extended): string; inline;
function liesExtendedArray(sl: tStrings): tMyExtendedArray; overload;
function liesExtendedArray(sl: tStrings; suf: string): tMyExtendedArray; overload;
procedure liesExtendedArray(sl: tStrings; suf: string; var arr: tMyExtendedArray); overload;
function dumpArray(arr: tLongintArray): string; overload;
function dumpArray(arr: tLongintArray; werte: tMyExtendedArray): string; overload;
function dumpArray(arr: tExtendedLongintArray; werte: tMyExtendedArray): string; overload;
function bruteForcen(tps,hps,thps,rs,cs: tMyExtendedArray; cutoff: longint; iterationsCallBack,loesungsCallBack: tNotifyEvent): tLoesungArray;
implementation
uses
strutils, math, dialogs;
const minOrdnung = 4;
// tMyExtendedArray ************************************************************
constructor tMyExtendedArray.create;
begin
inherited create;
fillchar(zahlen,sizeof(zahlen),0);
setlength(zahlen,0);
fillchar(anzahlen,sizeof(anzahlen),0);
setlength(anzahlen,0);
end;
constructor tMyExtendedArray.create(ori: tMyExtendedArray);
var
i: longint;
begin
create;
setlength(zahlen,length(ori.zahlen));
setlength(anzahlen,length(ori.anzahlen));
for i:=0 to length(zahlen)-1 do begin
zahlen[i]:=ori.zahlen[i];
anzahlen[i]:=ori.anzahlen[i];
end;
end;
destructor tMyExtendedArray.destroy;
begin
setlength(zahlen,0);
setlength(anzahlen,0);
inherited destroy;
end;
function tMyExtendedArray.rInhalt(i: longint): extended;
var
j: longint;
begin
if (i<0) or (i>=count) then begin
messagedlg('Index ('+inttostr(i)+') liegt außerhalb der gültigen Grenzen (0..'+inttostr(count-1)+')!',mtError,[mbOk],0);
exit;
end;
for j:=0 to length(zahlen)-1 do begin
i:=i-anzahlen[j];
if i<0 then begin
result:=zahlen[j];
exit;
end;
end;
end;
function tMyExtendedArray.count: longint;
var
i: longint;
begin
result:=0;
for i:=0 to length(anzahlen)-1 do
result:=result+anzahlen[i];
end;
procedure tMyExtendedArray.add(x: extended; cnt: longint);
var
i,j: longint;
begin
for i:=0 to length(zahlen)-1 do begin
if zahlen[i]=x then begin
anzahlen[i]:=anzahlen[i]+cnt;
exit;
end;
if zahlen[i]>x then begin
setlength(zahlen,length(zahlen)+1);
setlength(anzahlen,length(anzahlen)+1);
for j:=length(zahlen)-1 downto i+1 do begin
zahlen[j]:=zahlen[j-1];
anzahlen[j]:=anzahlen[j-1];
end;
zahlen[i]:=x;
anzahlen[i]:=cnt;
exit;
end;
end;
setlength(zahlen,length(zahlen)+1);
setlength(anzahlen,length(anzahlen)+1);
zahlen[length(anzahlen)-1]:=x;
anzahlen[length(anzahlen)-1]:=cnt;
end;
procedure tMyExtendedArray.add(x: string; cnt: longint);
begin
add(strToScientific(x),cnt);
end;
function tMyExtendedArray.toStr(llNum: longint): string;
begin
if (llNum<0) or (llNum>=length(zahlen)) then begin
result:='nan ('+inttostr(llNum)+') ';
exit;
end;
result:=scientificToStr(zahlen[llNum])
end;
procedure tMyExtendedArray.dump(sl: tStrings);
var
i: longint;
begin
for i:=0 to length(zahlen)-1 do
if anzahlen[i]<>0 then
sl.add(inttostr(anzahlen[i])+'x '+floattostr(zahlen[i]));
end;
function tMyExtendedArray.findeWenigstens(x: extended): longint;
var
l,r,m: longint;
begin
l:=0;
r:=length(zahlen);
while l<r do begin
m:=(l+r) div 2;
if zahlen[m]<x then
l:=m+1
else
r:=m;
end;
while (l<length(anzahlen)) and (anzahlen[l]=0) do
inc(l);
result:=l;
end;
function tMyExtendedArray.verbrauche(var x: tExtendedLongint): boolean;
begin
x.i:=findeWenigstens(x.x);
result:=x.i<length(anzahlen);
if result then
dec(anzahlen[x.i])
else
x.i:=-1;
end;
function tMyExtendedArray.verbrauche(var x1,x2: tExtendedLongint): boolean;
begin
result:=verbrauche(x1);
if result then
if not verbrauche(x2) then begin
result:=false;
inc(anzahlen[x1.i]);
x1.i:=-1;
end;
end;
// tFilter *********************************************************************
constructor tFilter.create(c,r: tMyExtendedArray);
begin
inherited create;
Ordnung:=0;
acs:=c;
ars:=r;
fillchar(Cs,sizeof(Cs),0);
setlength(Cs,0);
fillchar(Rs,sizeof(Rs),0);
setlength(Rs,0);
_frequenz:=0;
_gegenstueck:=nil;
end;
constructor tFilter.create(ori: tFilter);
var
i: longint;
begin
inherited create;
Ordnung:=ori.Ordnung;
acs:=ori.acs;
ars:=ori.ars;
setlength(Cs,length(ori.Cs));
for i:=0 to length(Cs)-1 do
Cs[i]:=ori.Cs[i];
setlength(Rs,length(ori.Rs));
for i:=0 to length(Rs)-1 do begin
Rs[i].x:=ori.Rs[i].x;
Rs[i].i:=ori.Rs[i].i;
end;
_frequenz:=ori.frequenz;
_gegenstueck:=nil;
end;
destructor tFilter.destroy;
begin
gegenstueck:=nil;
setlength(Cs,0);
setlength(Rs,0);
inherited destroy;
end;
procedure tFilter.wGegenstueck(gs: tFilter);
begin
if assigned(_gegenstueck) then
_gegenstueck._gegenstueck:=nil;
_gegenstueck:=gs;
if assigned(_gegenstueck) then begin
if _gegenstueck is tHochpass = self is tHochpass then begin
messagedlg('Zusammengehörige Filter müssen je ein Hoch- und ein Tiefpass sein!',mtError,[mbOk],0);
halt;
end;
_gegenstueck._gegenstueck:=self;
end;
end;
procedure tFilter.wOrdnung(o: longint);
var
i: longint;
begin
if _ordnung<>o then begin
allesZurueckLegen;
_ordnung:=o;
if assigned(gegenstueck) then
gegenstueck.ordnung:=o;
setlength(Cs,ordnung);
setlength(Rs,ordnung);
for i:=0 to ordnung-1 do begin
Cs[i]:=-1;
Rs[i].i:=-1;
Rs[i].x:=-1;
end;
end;
end;
procedure tFilter.wFrequenz(f: extended);
begin
if _frequenz<>f then begin
_frequenz:=f;
if assigned(gegenstueck) then
gegenstueck.frequenz:=f;
end;
end;
function tFilter.ordnungNichtDirektEinstellen: boolean;
begin
result:=assigned(gegenstueck) and (self is tHochpass);
end;
procedure tFilter.anzeigen(sl: tStrings);
var
i: longint;
begin
uebersicht(sl);
for i:=0 to ordnung-1 do
sl.add(
' R'+inttostr(i+1)+' = '+scientificToStr(Rs[i].x)+'Ω von '+ars.toStr(Rs[i].i)+'Ω,'+
' C'+inttostr(i+1)+' = '+acs.toStr(Cs[i])+'F'
);
end;
procedure tFilter.uebersicht(sl: tStrings);
var
s: string;
begin
if self is tHochpass then s:='Hochpass'
else s:='Tiefpass';
if assigned(gegenstueck) then s:=s+'''';
sl.add(s+' '+inttostr(ordnung)+'. Ordnung ('+scientificToStr(frequenz)+'Hz)');
end;
procedure tFilter.sortenreinAnzeigen(rsl,csl: tStrings);
var
i: longint;
begin
if assigned(rsl) then begin
rsl.clear;
for i:=0 to ordnung-1 do
rsl.add(scientificToStr(Rs[i].x)+'Ω');
end;
if assigned(csl) then begin
csl.clear;
for i:=0 to ordnung-1 do
csl.add(acs.toStr(Cs[i])+'F');
end;
end;
function tFilter.dump: string;
begin
result:=inttostr(ordnung)+' ';
if self is tHochpass then result:=result+'hp'
else result:=result+'tp';
if assigned(gegenstueck) then result:=result+'!';
result:=result+' ('+floattostr(frequenz)+')';
result:=result+' '+inttostr(ordnung)+' ('+dumpArray(Cs,acs)+') ('+dumpArray(Rs,ars)+')';
end;
function tFilter.weite: longint;
begin
result:=0;
while (result<length(Cs)) and
(Cs[result]>=0) do
inc(result);
end;
function tFilter.cWaehlen(idx: longint; var nutzen: extended): boolean;
begin
if odd(idx) and
(Rs[idx-1].i>=0) and
(Rs[idx].i>=0) then
nutzen:=nutzen / exp(-sqr(sqr(Rs[idx-1].x/ars.zahlen[Rs[idx-1].i]-0.9))
-sqr(sqr(Rs[idx].x / ars.zahlen[Rs[idx].i] - 0.9)));
if Cs[idx]>=0 then // Kondensator "zurück legen"
inc(aCs.anzahlen[Cs[idx]]);
if (self is tHochpass) and // bei einem Hochpass
odd(idx) and // ist C_n+1
(Cs[idx]<0) then // nicht kleiner C_n
Cs[idx]:=Cs[idx-1]-1; // (sonst sind jede Menge redundanter Lösungen vorhanden)
repeat
inc(Cs[idx]);
if Cs[idx]>=length(aCs.anzahlen) then begin // keine Kondensatoren mehr übrig
Cs[idx]:=-1;
result:=false;
if Rs[idx].i>=0 then begin // zugehörigen Widerstand auch zurück legen
inc(ars.anzahlen[Rs[idx].i]);
Rs[idx].i:=-1;
end;
exit;
end;
until (aCs.anzahlen[Cs[idx]]>0) and
((not odd(idx)) or
rsWaehlen(idx div 2));
dec(aCs.anzahlen[Cs[idx]]); // Kondensator nehmen
if odd(idx) then
nutzen:=nutzen * exp(-sqr(sqr(Rs[idx-1].x/ars.zahlen[Rs[idx-1].i]-0.9))
-sqr(sqr(Rs[idx].x / ars.zahlen[Rs[idx].i] - 0.9)));
result:=true;
end;
procedure tFilter.allesZurueckLegen;
var
i: longint;
begin
for i:=0 to length(Rs)-1 do
if Rs[i].i>=0 then begin
inc(ars.anzahlen[Rs[i].i]);
Rs[i].i:=-1;
end;
for i:=0 to length(Cs)-1 do
if Cs[i]>=0 then begin
inc(acs.anzahlen[Cs[i]]);
Cs[i]:=-1;
end;
end;
function tFilter.findeRsZuAnderenCs(_cs,_rs: tStrings): boolean;
var
tmpArs,tmpAcs: tMyExtendedArray;
tmpRs: tExtendedLongintArray;
tmpCs: tLongintArray;
tmpVals: array of extended;
i: longint;
begin
result:=true;
tmpArs:=ars; // kleiner Hack
tmpAcs:=acs;
setlength(tmpRs,length(Rs));
for i:=0 to length(tmpRs)-1 do
tmpRs[i]:=Rs[i];
setlength(tmpCs,length(Cs));
for i:=0 to length(tmpCs)-1 do
tmpCs[i]:=Cs[i];
ars:=tMyExtendedArray.create;
for i:=0 to length(Rs)-1 do // Widerstände nach Soll generieren
if Rs[i].i>=0 then begin
ars.add(tmpArs.zahlen[Rs[i].i],1);
Rs[i].i:=-1;
end;
if ars.count<>ordnung then begin
_rs.add('Ich habe '+inttostr(ars.count)+' Widerstände zur Verfügung statt erwarteter '+inttostr(ordnung)+'.');
result:=false;
end;
setlength(tmpVals,0);
acs:=tMyExtendedArray.create;
for i:=0 to _cs.count-1 do // Kondensatoren aus Tabelle auslesen
if rightStr(trim(_cs[i]),1)='F' then begin
if length(tmpVals)>=ordnung then begin
_rs.add('zu viele Kondensatoren!');
result:=false;
break;
end;
setlength(tmpVals,length(tmpVals)+1);
tmpVals[length(tmpVals)-1]:=strToScientific(leftStr(_cs[i],length(_cs[i])-1));
acs.add(tmpVals[length(tmpVals)-1],1);
end;
if length(tmpVals)<ordnung then begin
_rs.add('zu wenige Kondensatoren!');
result:=false;
end;
for i:=0 to length(tmpVals)-1 do
cs[i]:=acs.findeWenigstens(tmpVals[i]);
for i:=0 to (ordnung div 2) -1 do
if not rsWaehlen(i) then begin
_rs.add('Widerstandspaar ('+inttostr(2*i+1)+';'+inttostr(2*i+2)+') nicht wählbar!');
result:=false;
break;
end;
if result then begin
self.sortenreinAnzeigen(_rs,nil);
_rs.add('alles ok ('+inttostr(random(1000))+')!');
end;
ars.free;
acs.free;
ars:=tmpArs; // kleinen Hack rückgängig machen
acs:=tmpAcs;
setlength(Rs,length(tmpRs));
setlength(Rs,length(tmpRs));
for i:=0 to length(Rs)-1 do
Rs[i]:=tmpRs[i];
setlength(Cs,length(tmpCs));
for i:=0 to length(Cs)-1 do
Cs[i]:=tmpCs[i];
end;
// tHochpass *******************************************************************
function tHochpass.rsWaehlen(idx: longint): boolean;
begin
// Widerstände "zurück legen"
if Rs[2*idx].i>=0 then begin
inc(ars.anzahlen[Rs[2*idx].i]);
Rs[2*idx].i:=-1;
end;
if Rs[2*idx+1].i>=0 then begin
inc(ars.anzahlen[Rs[2*idx+1].i]);
Rs[2*idx+1].i:=-1;
end;
// w^2 c1 c2 r1 r2 = 1
// w r2 (c1 + c2) = -2 cos( (2k + n - 1)/(2n) pi )
// vorsicht, obiges n zählt ab 1, hiesige Indizes (z.B. idx) dagegen ab 0
rs[2*idx+1].x:= -2*cos( (2*idx + ordnung + 1)/(2*ordnung)*pi ) / (2*pi*frequenz) / (acs.zahlen[cs[2*idx]]+acs.zahlen[cs[2*idx+1]]);
rs[2*idx].x:= 1/sqr(2*pi*frequenz)/acs.zahlen[cs[2*idx]]/acs.zahlen[cs[2*idx+1]]/rs[2*idx+1].x;
result:=ars.verbrauche(rs[2*idx],rs[2*idx+1]);
end;
// tTiefpass *******************************************************************
function tTiefpass.rsWaehlen(idx: longint): boolean;
var
prod,sum: extended; // r1*r2 und r1+r2
begin
// Widerstände "zurück legen"
if Rs[2*idx].i>=0 then begin
inc(ars.anzahlen[Rs[2*idx].i]);
Rs[2*idx].i:=-1;
end;
if Rs[2*idx+1].i>=0 then begin
inc(ars.anzahlen[Rs[2*idx+1].i]);
Rs[2*idx+1].i:=-1;
end;
// w^2 c1 c2 r1 r2 = 1
// w c2 (r1 + r2) = -2 cos( (2k + n - 1)/(2n) pi )
// vorsicht, obiges n zählt ab 1, hiesige Indizes (z.B. idx) dagegen ab 0
prod:=1/sqr(2*pi*frequenz)/acs.zahlen[cs[2*idx]]/acs.zahlen[cs[2*idx+1]];
sum:=-2*cos( (2*idx + ordnung + 1)/(2*ordnung)*pi ) / (2*pi*frequenz) / acs.zahlen[cs[2*idx+1]];
prod:=sqr(sum)-4*prod;
if prod<0 then begin // Diskriminante negativ
result:=false;
exit;
end;
rs[2*idx].x:= (sum + sqrt(prod))/2;
rs[2*idx+1].x:=(sum - sqrt(prod))/2;
if rs[2*idx+1].x<0 then exit; // nur positivie Widerstände sind erlaubt
result:=ars.verbrauche(rs[2*idx],rs[2*idx+1]);
end;
// tLoesung ********************************************************************
constructor tLoesung.create(c,r: tMyExtendedArray);
begin
inherited create;
fillchar(filter,sizeof(filter),0);
setlength(filter,0);
fillchar(cs,sizeof(cs),0);
cs:=c;
fillchar(rs,sizeof(rs),0);
rs:=r;
_sollOrdnung:=cs.count;
if cs.count<>rs.count then begin
messagedlg('tLoesung.create: Unterschiedlich viele Widerstände ('+inttostr(rs.count)+') und Kondensatoren ('+inttostr(cs.count)+')!',mtError,[mbOk],0);
exit;
end;
nutzen:=1;
end;
constructor tLoesung.create(ori: tLoesung);
var
i,j: longint;
begin
create(ori.cs,ori.rs);
_sollOrdnung:=ori._sollOrdnung;
setlength(filter,length(ori.filter));
for i:=0 to length(filter)-1 do
if ori.filter[i] is tHochpass then
filter[i]:=tHochpass.create(ori.filter[i])
else
filter[i]:=tTiefpass.create(ori.filter[i]);
for i:=0 to length(filter)-1 do
for j:=i+1 to length(filter)-1 do
if ori.filter[i].gegenstueck=ori.filter[j] then begin
filter[i].gegenstueck:=filter[j];
break;
end;
nutzen:=ori.nutzen;
end;
destructor tLoesung.destroy;
var
i: longint;
begin
cs:=nil;
rs:=nil;
for i:=0 to length(filter)-1 do
filter[i].free;
setlength(filter,0);
inherited destroy;
end;
procedure tLoesung.naechsteVollGenutzteOrdnungsverteilung;
var
i: longint;
begin
if ordnung>=_sollordnung then
exit;
i:=0;
repeat
if i>0 then
filter[i-1].ordnung:=filter[i-1].ordnung-2;
while ordnung<_sollordnung do
filter[i].ordnung:=filter[i].ordnung+2;
inc(i);
until (ordnung=_sollordnung) or (i=length(filter));
end;
procedure tLoesung.initFilter(tps,hps,thps: tMyExtendedArray);
var
i: longint;
begin
setlength(filter,tps.count + hps.count + 2*thps.count);
for i:=0 to tps.count-1 do begin
filter[i]:=tTiefpass.create(Cs,Rs);
filter[i].Ordnung:=minOrdnung;
filter[i].Frequenz:=tps[i];
end;
for i:=0 to hps.count-1 do begin
filter[tps.count+i]:=tHochpass.create(Cs,Rs);
filter[tps.count+i].Ordnung:=minOrdnung;
filter[tps.count+i].Frequenz:=hps[i];
end;
for i:=0 to thps.count-1 do begin
filter[tps.count+hps.count+2*i]:=tTiefpass.create(Cs,Rs);
filter[tps.count+hps.count+2*i+1]:=tHochpass.create(Cs,Rs);
filter[tps.count+hps.count+2*i].Gegenstueck:=filter[tps.count+hps.count+2*i+1];
filter[tps.count+hps.count+2*i].Ordnung:=minOrdnung;
filter[tps.count+hps.count+2*i].Frequenz:=thps[i];
end;
naechsteVollGenutzteOrdnungsverteilung;
end;
function tLoesung.ordnung: longint;
var
i: longint;
begin
result:=0;
for i:=0 to length(filter)-1 do
result:=result+filter[i].ordnung;
end;
function tLoesung.ordnungsSchritt: boolean;
var
i,j: longint;
begin
i:=-1;
result:=false;
repeat
inc(i);
while (i<length(filter)) and filter[i].ordnungNichtDirektEinstellen do
inc(i);
if i>=length(filter) then exit; // Übertrag fällt hinten heraus, also sind wir fertig
for j:=0 to i-1 do
if not filter[j].ordnungNichtDirektEinstellen then
filter[j].ordnung:=minOrdnung;
filter[i].ordnung:=filter[i].ordnung+2;
naechsteVollGenutzteOrdnungsverteilung;
until ordnung=_sollOrdnung;
result:=true;
end;
function tLoesung.auswahlSchritt(minNutzen: extended; callback: tNotifyEvent): boolean;
var
fnum,cnum: longint;
begin
result:=false;
if (length(filter[0].Cs)=0) or
(filter[0].Cs[0]<0) then begin
// Initialisierung erforderlich => wir fangen von vorne an
fnum:=0;
cnum:=0;
end
else begin
// keine Initialisierung erforderlich => wir fangen von hinten an
fnum:=length(filter)-1;
cnum:=length(filter[fnum].Cs)-1;
end;
repeat
repeat
while not filter[fnum].cWaehlen(cnum,nutzen) do begin
// entsprechender Kondensator kann nicht gewählt werden,
// also gehen wir eins zurück
dec(cnum);
if cnum<0 then begin // am Ende des Filters
dec(fnum);
if fnum<0 then exit; // wir sind am Ende aller Filter
cnum:=length(filter[fnum].Cs)-1;
end;
if assigned(callback) then
callback(self);
end;
until nutzen>minNutzen;
inc(cnum); // nächsten Kondensator anschauen
if cnum>=length(filter[fnum].Cs) then begin // nächster Filter
cnum:=0;
inc(fnum);
end;
until fnum>=length(filter);
result:=true;
end;
procedure tLoesung.anzeigen(sl: tStrings);
var
i: longint;
begin
sl.clear;
for i:=0 to length(filter)-1 do
filter[i].anzeigen(sl);
end;
procedure tLoesung.filterUebersicht(sl: tStrings);
var
i: longint;
begin
sl.clear;
for i:=0 to length(filter)-1 do
filter[i].uebersicht(sl);
end;
function tLoesung.dump: string;
var
i: longint;
begin
result:='';
for i:=0 to length(filter)-1 do
result:=result+' '+filter[i].dump;
delete(result,1,1);
end;
function tLoesung.dumpWeite: string;
var
i: longint;
begin
result:='';
for i:=0 to length(filter)-1 do
if filter[i].weite>0 then
result:=result+' '+inttostr(filter[i].weite);
delete(result,1,1);
end;
// tLoesungArray ***************************************************************
constructor tLoesungArray.create;
begin
inherited create;
fillchar(inhalt,sizeof(inhalt),0);
setlength(inhalt,0);
end;
destructor tLoesungArray.destroy;
var
i: longint;
begin
for i:=0 to length(inhalt)-1 do
inhalt[i].free;
setlength(inhalt,0);
inherited destroy;
end;
procedure tLoesungArray.add(lsg: tLoesung);
var
i,j: longint;
begin
for i:=0 to length(inhalt)-1 do
if inhalt[i].nutzen<lsg.nutzen then begin
setlength(inhalt,length(inhalt)+1);
for j:=length(inhalt)-1 downto i+1 do
inhalt[j]:=inhalt[j-1];
inhalt[i]:=lsg;
exit;
end;
setlength(inhalt,length(inhalt)+1);
inhalt[length(inhalt)-1]:=lsg;
end;
procedure tLoesungArray.indexVeroeffentlichen(sl: tStrings);
begin
indexVeroeffentlichen(sl,-1);
end;
procedure tLoesungArray.indexVeroeffentlichen(sl: tStrings; bis: longint);
var
i: longint;
begin
if bis<0 then bis:=length(inhalt);
sl.clear;
for i:=0 to min(bis,length(inhalt))-1 do
sl.add(inttostr(i+1)+'.: '+floattostr(inhalt[i].nutzen)+' '+inhalt[i].dump);
end;
procedure tLoesungArray.cutItOff(cutoff: longint);
var
i: longint;
begin
if length(inhalt)>cutoff then begin
for i:=cutoff to length(inhalt)-1 do
inhalt[i].free;
setlength(inhalt,cutoff);
end;
end;
procedure tLoesungArray.einfuegen(la: tLoesungArray);
var
i: longint;
begin
for i:=0 to length(la.inhalt)-1 do
add(la.inhalt[i]);
setlength(la.inhalt,0);
end;
function tLoesungArray.minNutzen(cnt: longint): extended;
begin
if cnt>length(inhalt) then
result:=-1
else
result:=inhalt[cnt-1].nutzen;
end;
// allgemeine Funktionen *******************************************************
const
edg: array[0..13] of string = ('k','M','G','T','P','E','m','µ','n','p','f','a','y','z');
fak: array[0..13] of extended = (1e3,1e6,1e9,1e12,1e15,1e18,1e-3,1e-6,1e-9,1e-12,1e-15,1e-18,1e-21,1e-24);
function strToScientific(s: string): extended;
var
i: longint;
c: char;
begin
if decimalseparator='.' then
c:=','
else
c:='.';
while pos(c,s)>0 do
s[pos(c,s)]:=decimalseparator;
for i:=0 to length(edg)-1 do
if pos(edg[i],s)>0 then begin
result:=strtofloat(trim(leftStr(s,pos(edg[i],s)-1)))*fak[i];
exit;
end;
result:=strtofloat(trim(s));
end;
function scientificToStr(x: extended): string;
var
f: extended;
i: longint;
begin
f:=1;
while abs(x)>=0.99e3 do begin
x:=x*1e-3;
f:=f*1e3;
end;
if x<>0 then
while abs(x)<0.99 do begin
x:=x*1e3;
f:=f*1e-3;
end;
for i:=0 to length(fak)-1 do
if abs(f/fak[i]-1)<0.1 then begin
result:=floattostr(x);
if length(result)-pos(decimalSeparator,result+decimalSeparator)>3 then
delete(result,pos(decimalSeparator,result+decimalSeparator)+4,length(result));
result:=result+' '+edg[i];
exit;
end;
result:=floattostr(x*f);
if pos('E',result+'E')-pos(decimalSeparator,result+decimalSeparator)>3 then
delete(
result,
pos(decimalSeparator,result+decimalSeparator)+4,
pos('E',result+'E')-
pos(decimalSeparator,result+decimalSeparator)-4);
result:=result+' ';
end;
function liesExtendedArray(sl: tStrings): tMyExtendedArray;
begin
result:=liesExtendedArray(sl,'');
end;
function liesExtendedArray(sl: tStrings; suf: string): tMyExtendedArray;
begin
result:=tMyExtendedArray.create;
liesExtendedArray(sl,suf,result);
end;
procedure liesExtendedArray(sl: tStrings; suf: string; var arr: tMyExtendedArray);
var
i,cnt: longint;
s: string;
begin
if (suf<>'') and (leftstr(suf,1)<>' ') then suf:=' '+suf;
for i:=0 to sl.count-1 do
if rightstr(sl[i],length(suf))=suf then begin
s:=trim(leftStr(sl[i],length(sl[i])-length(suf)));
if pos('x',s)>0 then begin
cnt:=strtoint(trim(leftstr(s,pos('x',s)-1)));
delete(s,1,pos('x',s));
s:=trim(s);
end
else cnt:=1;
arr.add(s,cnt);
end;
end;
function dumpArray(arr: tLongintArray): string;
var
i: longint;
begin
result:='';
for i:=0 to length(arr)-1 do
result:=result+', '+inttostr(arr[i]);
delete(result,1,2);
end;
function dumpArray(arr: tLongintArray; werte: tMyExtendedArray): string;
var
i: longint;
begin
result:='';
for i:=0 to length(arr)-1 do
result:=result+', '+floattostr(werte.zahlen[arr[i]]);
delete(result,1,2);
end;
function dumpArray(arr: tExtendedLongintArray; werte: tMyExtendedArray): string;
var
i: longint;
begin
result:='';
for i:=0 to length(arr)-1 do
result:=result+', ('+floattostr(arr[i].x)+';'+floattostr(werte.zahlen[arr[i].i])+')';
delete(result,1,2);
end;
function bruteForcen(tps,hps,thps,rs,cs: tMyExtendedArray; cutoff: longint; iterationsCallBack,loesungsCallBack: tNotifyEvent): tLoesungArray;
var
cLsg: tLoesung;
cLsgn: tLoesungArray;
begin
result:=tLoesungArray.create;
if rs.count<>cs.count then begin
messagedlg('bruteForcen: Unterschiedlich viele Widerstände ('+inttostr(rs.count)+') und Kondensatoren ('+inttostr(cs.count)+')!',mtError,[mbOk],0);
exit;
end;
if odd(rs.count) then begin
messagedlg('Ungerade Filterordnung kann ich nicht!',mtError,[mbOk],0);
exit;
end;
cLsg:=tLoesung.create(rs,cs);
cLsg.initFilter(tps,hps,thps);
repeat
cLsgn:=tLoesungArray.create;
while cLsg.auswahlSchritt(cLsgn.minNutzen(cutoff),iterationsCallBack) do begin
cLsgn.add(cLsg);
cLsg:=tLoesung.create(cLsg);
cLsgn.cutItOff(cutoff);
if assigned(loesungsCallBack) then
loesungsCallBack(nil);
end;
result.einfuegen(cLsgn);
cLsgn.free;
until not cLsg.ordnungsSchritt;
cLsg.free;
end;
end.
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