/** Liest neue Knotendaten ein. Liefert true, wenn erfolgreich */
  public boolean einlesen() {
    try {
      dx = Fkt.holZahl(felddx.getText());
      dz = Fkt.holZahl(felddz.getText());
      stabnr = Integer.parseInt(feldStabnr.getText());
      F = Fkt.holZahl(feldN.getText());
    } catch (IllegalArgumentException e) {
      System.out.println(e.toString());
      return false;
    }
    if (stabnr <= 0 || stabnr > Stabliste.size()) {
      System.out.println(tr("Stabexistiertnicht"));
      return false;
    }

    if (dx == 0 && dz == 0) return false;

    vektor[0] = dx;
    vektor[1] = dz;
    return true;
  }
  /** Creates new form clKnotenDialog */
  public clguiFindeOrt(
      int p_nr, LinkedList knliste, LinkedList stliste, Fachwerk.treillis parent, Locale lc) {
    super(parent, "Knotenposition suchen", true);
    nr = p_nr;
    Knotenliste = knliste;
    Stabliste = stliste;
    kn = (clKnoten) Knotenliste.get(p_nr - 1);

    // übersetzen
    locale = lc;
    addinsRB = ResourceBundle.getBundle("Fachwerk/locales/gui-addins", locale);
    if (addinsRB == null) {
      System.err.println("FEHLER: gui-addins für " + locale.toString());
    }

    // Ausgangskoordinaten merken
    ursprKoord[0] = kn.getX();
    ursprKoord[1] = kn.getZ();
    parentfw = parent;

    // Knoteninfos einleisen
    // Knoten-Nr
    nrstr = Integer.toString(nr);
    // bisherige Koord
    xstr = Double.toString(kn.getX());
    zstr = Double.toString(kn.getZ());

    // Falls der Knoten belastet ist: Lastrichtung vorschlagen
    if (kn.getLx() != 0 || kn.getLz() != 0) {
      double L[] = new double[2];
      L[0] = Math.abs(kn.getLx());
      L[1] = Math.abs(kn.getLz());
      double normierung = Fkt.max(L);
      dxstr = Double.toString(kn.getLx() / normierung);
      dzstr = Double.toString(kn.getLz() / normierung);
    }

    initComponents();
    felddx.setText(dxstr);
    felddz.setText(dzstr);
    übersetzen();
    pack();
    zentriere(parent);
    setVisible(true);
  }
  public int print(Graphics graphics, PageFormat pageformat, int pageIndex)
      throws PrinterException {
    if (pageIndex >= 1) return Printable.NO_SUCH_PAGE;

    this.pf = pageformat;
    g = (Graphics2D) graphics;
    g.scale(printskal, printskal);

    // auf den sichtbaren Bereich ausrichten
    g.translate(pf.getImageableX() / printskal, pf.getImageableY() / printskal);

    // -----------------
    // 1. Teil: Graphik
    // -----------------
    antVertikal = antGraph;
    antHorizontal = 1.0d;
    schriftgrStd = (int) (schriftgrGraph / printskal);

    double zusRandabst = 2d * schriftgrText;
    if (MIT_Lasten || MIT_Auflagerkräften) zusRandabst = maxPfeil;

    // -----------------------------
    // Intermezzo: Massstab abfragen
    // -----------------------------
    if (!MASSSTABABGEFRAGT) {
      if (ZOOMALL) koord = new clKoord(ZoomPkt1, ZoomPkt2, this, zusRandabst);
      else koord = new clKoord(ZoomPkt1, ZoomPkt2, this);
      // maximalen Massstab bestimmen
      double minzoomfaktor = koord.m(dpi / zoll);

      // Massstab abfragen
      clPrintGraphDialog dialog = new clPrintGraphDialog(parent, minzoomfaktor, locale);
      if (dialog.abgebrochen())
        throw new PrinterException(
            tr("druckenabgebrochen")); // return Printable.NO_SUCH_PAGE; // abgebrochen
      einheit = dialog.getEinheit();
      mst = dialog.getMst();
      // debug
      // mst = 100d;
      MASSSTABABGEFRAGT = true;
      // debug
      // System.out.println("minzoomfaktor " + Fkt.nf(minzoomfaktor,1));
      // System.out.println("Massstab 1:" + Fkt.nf(mst,1) + "  Einheit " + Fkt.nf(einheit,3) + "m");
    }
    koord = new clKoord(ZoomPkt1, ZoomPkt2, this, true, einheit * (dpi / zoll) / mst);
    // debug
    // System.out.println("mst " + Fkt.nf(mst,1));

    g.setPaint(Color.black);

    if (Kn != null) {
      if (MIT_Hintergrund) darstellenHintergrund();
      darstellenFachwerk(true);
      if (MIT_KnNr) darstellenKnNr();
      if (MIT_StabNr) darstellenStabNr();
      if (MIT_Lasten) darstellenLasten(MIT_Stabkräften);
      if (MIT_Auflagerkräften) darstellenAuflagerkräfte(MIT_Stabkräften);
      if (MIT_Stabkräften) darstellenStabkräfte();
      if (MIT_Mechanismus) darstellenMechanismus();
    }

    // -------------------------
    // 2. Teil: Text
    // -------------------------
    g.translate(0d, antGraph * pf.getImageableHeight() / printskal);
    antVertikal = antTxt;
    antHorizontal = 1.0d;
    double Feldhöhe = antVertikal * pf.getImageableHeight() / printskal;
    double Feldbreite = antHorizontal * pf.getImageableWidth() / printskal;
    int anzmöglzeilen = 2; // mind. eine Zeile am Schluss freilassen
    int anzmöglbuchst = 30;
    int schriftgr =
        schriftskal(
            Feldhöhe, Feldbreite, anzmöglzeilen, anzmöglbuchst, (int) (schriftgrText / printskal));
    float za = (float) faktorza * (float) schriftgr;
    g.setFont(new Font("Monospaced", Font.PLAIN, schriftgr));

    // Zoomfaktor bestimmen
    double zoomfaktor = koord.m(dpi / zoll) * einheit;
    g.drawString("1 : " + Fkt.nf(zoomfaktor, 1), 0f, (float) schriftgr + 1f * za);

    // drucken
    paint(g);
    // schongedruckt = true;
    return Printable.PAGE_EXISTS;
  }
Ejemplo n.º 4
0
  /**
   * Gibt die Lösung x des Gleichungssystems zurück: nur eindeutige (d.h. parameterunabhängige xi)
   * werden zurückgegeben. index 0: Wert = 0 bedeutet xi unbestimmt, Wert = 1 bedeutet xi bestimmt
   * index 1: eigentlicher Wert (nur wenn xi bestimmt, dh index 0 = 1, sonst Wert 0)
   */
  public final double[][] solve() throws ArithmeticException {

    // --------------------------------------------------------------------------
    // EIGENTLICHER SOLVER für bestimmte Lösungsvariablen in unbestimmen Systemen
    // --------------------------------------------------------------------------

    int gebrauchteUnbestParam = 0;
    x =
        new double[A.columns()]
            [2 + anzUnbestParam]; // Status 1 (bestimmt), kN, alpha, beta (Parameter)

    int z = A.rows() - 1; // Zeilenvariable, beginnt zuunterst

    // Gleichungen mit lauter Nullen
    while (R.viewRow(z).cardinality() == 0 // nachfolgende Tests massgebend, dieser jedoch schnell
        || (Fkt.max(R.viewRow(z).toArray()) < TOL && Fkt.min(R.viewRow(z).toArray()) > -TOL)) {
      double cwert;
      if (z < c.rows()) cwert = c.get(z, 0);
      else cwert = 0;
      if (Math.abs(cwert) > TOL) {
        System.out.println("widersprüchliche Gleichungen im System! Zeile " + z);
        throw new ArithmeticException("Widerspruch im Gleichungssystem!");
      }
      z--;
      if (z <= 0) {
        System.out.println("lauter Nullen im GLS");
        break;
      }
    }

    // Verarbeiten der Gleichungen (von unten her)
    for (z = z; z >= 0; z--) {
      // finde erste nicht-Null in Zeile (Pivot)
      int p = -1; // Pivot: erste Zahl welche nicht null ist
      pivotfinden:
      for (int i = 0; i < R.columns(); i++) {
        if (Math.abs(R.get(z, i))
            > TOL) { // Versuch, numerische Probleme (Überbestimmtheit) zu vermeiden
          p = i;
          break pivotfinden;
        }
      }

      // Fall Kein Pivot gefunden (d.h. linker Teil der Gleichung aus lauter Nullen)
      if (p < 0) {
        if (debug) System.out.println("Warnung: kein Pivot gefunden in Zeile " + z);
        // Kontrolle, ob rechte Seite (c) auch null --> ok, sonst Widerspruch im GLS
        if (Math.abs(c.get(z, 0)) > TOL) {
          System.out.println("widersprüchliche Gleichungen im System! Zeile " + z);
          throw new ArithmeticException("Widerspruch im Gleichungssystem!");
        } else {
          if (debug)
            System.out.println("Entwarnung: Zeile " + z + " besteht aus lauter Nullen (ok)");
          continue;
        }
      }

      // kontrollieren, ob es in der Gleichung (Zeile) eine neue Unbestimmte Variable (i.d.R. Pivot)
      // hat.
      boolean alleVarBestimmt = true;
      int effPivot = p; // effektiver Pivot (1. Unbestimmte Variable der Zeile), i.d.R. Pivot
      for (int i = p; i < R.columns(); i++) {
        if (x[i][0] == 0 && Math.abs(R.viewRow(z).get(i)) > TOL) {
          alleVarBestimmt = false;
          effPivot = i; // i.d.R. effPivot=p, aber nicht immer.
          break;
        }
      }

      if (alleVarBestimmt) { // alle Variablen (inkl.Pivot) schon bestimmt!
        // CHECKEN, ob (Zeile "+z+") nicht widersprüchlich
        double[] kontrolle = new double[1 + anzUnbestParam];
        for (int j = 0; j < kontrolle.length; j++) kontrolle[j] = 0;
        for (int i = p; i < R.columns(); i++) {
          for (int j = 0; j < kontrolle.length; j++) {
            kontrolle[j] += R.viewRow(z).get(i) * x[i][j + 1];
          }
        }
        kontrolle[0] -= c.get(z, 0);

        // TODO TESTEN!
        boolean alleParamNull = true;
        int bekParam = -1; // Parameter der aus der Gleichung bestimmt werden kann.
        for (int j = kontrolle.length - 1; j > 0; j--) {
          if (Math.abs(kontrolle[j]) > TOL) {
            alleParamNull = false;
            if (bekParam < 0) bekParam = j;
          }
        }
        // Überprüfen, ob Gleichung widersprüchlich ist
        if (alleParamNull) { // TODO ev. nochmals prüfen ob alle 0 mit geringerer Toleranz (Problem
                             // fastNull*Param ≠ 0 könnte bedeuten dass Param = 0). Zumindestens
                             // wenn noch Parameter zu vergeben.
          double obnull = Math.abs(kontrolle[0]);
          if (obnull > TOL) {
            System.out.println("");
            System.out.println(
                "Widerspruch im Gleichungssystem! (Zeile "
                    + z
                    + ") "
                    + obnull
                    + " ungleich 0"); // TODO: URSPRÜNGLICH ZEILE (piv) ANGEBEN!
            System.out.println("eventuell numerisches Problem");
            throw new ArithmeticException("Widerspruch im Gleichungssystem!");
          } else continue; // nächste Gleichung
        }
        // else
        // Ein schon vergebener Parameter kann ausgerechnet werden

        // Schlaufe über bisherige Lösung
        assert bekParam > 0;
        for (int xi = 0; xi < x.length; xi++) {
          double faktor = x[xi][1 + bekParam];
          if (Math.abs(faktor) < TOL) continue;
          // Einsetzen
          assert x[xi][0] > 0; // bestimmt
          for (int j = 0; j < kontrolle.length; j++) {
            if (j != bekParam) {
              x[xi][j + 1] += -kontrolle[j] * faktor / kontrolle[bekParam];
            }
          }
        }
        for (int xi = 0; xi < x.length; xi++) {
          // Parameter nachrutschen
          if (bekParam < anzUnbestParam) { // d.h. nicht der letzte zu vergebende Parameter.
            for (int j = bekParam; j < anzUnbestParam; j++) {
              x[xi][j + 1] = x[xi][j + 2];
              x[xi][j + 2] = 0;
            }
          } else x[xi][bekParam + 1] = 0;
        }
        if (debug)
          System.err.println(
              "VORSICHT, wenig GETESTETES Modul des Solvers im Einsatz."); // TODO Warnung
                                                                           // entfernen, da
                                                                           // vermutlich i.O.
        gebrauchteUnbestParam--;
      }

      // Normalfall, unbestimmter (effektiver) Pivot vorhanden
      else {

        // unbekannte
        x[effPivot][1] = c.get(z, 0) / R.viewRow(z).get(effPivot);
        for (int i = R.columns() - 1; i >= p; i--) { // R.Spalten, da dies AnzUnbek x entspricht
          if (i == effPivot) continue;
          if (x[i][0] == 0) { // unbestimmt, aber nicht Pivot
            if (Math.abs(R.viewRow(z).get(i)) > TOL) { // TODO testen!!!
              if (gebrauchteUnbestParam >= anzUnbestParam) {
                System.err.println(
                    "Programmfehler in solver: gebrauchteUnbestParam >= anzUnbestParam");
                throw new AssertionError(
                    "Programmfehler in solver: gebrauchteUnbestParam >= anzUnbestParam");
              }
              x[i][gebrauchteUnbestParam + 2] = 1; // neuer Parameter (alpha, beta) setzen
              x[i][0] = 1; // bestimmt (auch wenn von Parameter abhängig).

              gebrauchteUnbestParam++;
            }
          }

          x[effPivot][1] += -R.viewRow(z).get(i) * x[i][1] / R.viewRow(z).get(effPivot);
          for (int j = 0; j < gebrauchteUnbestParam; j++) {
            x[effPivot][2 + j] += -R.viewRow(z).get(i) * x[i][2 + j] / R.viewRow(z).get(effPivot);
          }
        }
        x[effPivot][0] = 1;
      }
    }

    if (debug) {
      System.out.println("");
      for (int i = 0; i < x.length; i++) {
        System.out.print("x" + i + " = " + Fkt.nf(x[i][1], 3));
        for (int j = 2; j < x[i].length; j++) {
          System.out.print(", P" + (j - 1) + " = " + Fkt.nf(x[i][j], 3));
        }
        System.out.println("");
      }
    }

    // ------------------
    // Lösung zurückgeben
    // ------------------

    // Lösung x: nur eindeutige (d.h. parameterunabhängige xi) werden zurückgegeben
    // index 0: Wert = 0 bedeutet xi unbestimmt,  Wert = 1 bedeutet xi bestimmt
    // index 1: eigentlicher Wert (nur wenn xi bestimmt, dh index 0 = 1, sonst Wert 0)
    xLsg = new double[R.columns()][2];

    for (int i = 0; i < x.length; i++) {
      boolean bestimmt;
      if (x[i][0] > 0) {
        bestimmt = true;
        // schauen, ob Lösungsvariable xi bestimmt, dh unabhängig von überzähligen Parametern
        for (int j = 2; j < x[i].length; j++) {
          if (Math.abs(x[i][j]) > TOL) bestimmt = false;
        }
      } else bestimmt = false;

      if (bestimmt) {
        xLsg[i][0] = 1;
        xLsg[i][1] = x[i][1];
      } else xLsg[i][0] = 0;
    }

    solved = true;
    return xLsg;
  }