画函数图形的C#程序

2010-08-28 10:50:01来源:西部e网作者:

面是该程序的运行效果:





可以看到,此程序不但要画的函数的表达式可以由用户动态地输入,而且函数自变量的范围也可以是常量表达式。 下面就是源程序:

// plot.cs: 画函数图形, 编译方法: csc /t:winexe plot.cs Expression.cs
using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using Skyiv.Util;

namespace Skyiv.Ben.Plot

  
sealed class PlotForm : Form 
  

    
const int yBase = 24// 屏幕保留区域的高度 
 
    TextBox tbxX0, tbxX1;  
// 函数自变量的取值范围 
    TextBox tbxExpression; // 函数的表达式 
     
    PlotForm() 
    

      SuspendLayout(); 
       
      Button btnSubmit 
= new Button(); 
      btnSubmit.Text 
= "刷新"
      btnSubmit.Location 
= new Point(00); 
      btnSubmit.Size 
= new Size(4824); 
      btnSubmit.Click 
+= new EventHandler(BtnSubmit_Click); 
 
      tbxX0 
= new TextBox(); 
      tbxX0.Text 
= "-Math.PI"
      tbxX0.Location 
= new Point(553); 
      tbxX0.Size 
= new Size(10020); 
 
      tbxX1 
= new TextBox(); 
      tbxX1.Text 
= "Math.PI"
      tbxX1.Location 
= new Point(1603); 
      tbxX1.Size 
= new Size(10020); 
 
      tbxExpression 
= new TextBox(); 
      tbxExpression.Text 
= "Math.Sin(x)"
      tbxExpression.Location 
= new Point(2653); 
      tbxExpression.Size 
= new Size(33520); 
      tbxExpression.Anchor 
= (AnchorStyles.Top | AnchorStyles.Left | AnchorStyles.Right); 
 
      Controls.AddRange(
new Control[]{btnSubmit, tbxX0, tbxX1, tbxExpression}); 
      Text 
= "Plot"
      BackColor 
= Color.White; 
      ClientSize 
= new Size(600600 + yBase); 
      
// WindowState = FormWindowState.Maximized; 
 
      ResumeLayout(
false); 
    }
 
 
    
// 点击“刷新”按钮时重绘程序主窗口 
    void BtnSubmit_Click(object sender, EventArgs e) 
    

      Invalidate(); 
    }
 
     
    
/* 
    // 因为本程序使用 C# 的反射功能动态生成数学表达式并计算其值 
    // 所以重画时有点慢,如果你的计算机的速度不是非常快的, 
    // 就不要在窗口改变大小时强制重绘,而是通过点击发“刷新”按钮重绘。 
    protected override void OnSizeChanged(EventArgs e) 
    { 
      Invalidate(); 
      base.OnSizeChanged(e); 
    } 
    
*/
 
     
    
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e) 
    

      Graphics gc 
= e.Graphics; 
      
try 
      

        
double x0 = new Expression(tbxX0.Text).Compute(0); 
        
double x1 = new Expression(tbxX1.Text).Compute(0); 
        Size size 
= ClientSize; 
        
int i0 = 0
        
int i1 = size.Width - 1
        
int j0 = yBase; 
        
int j1 = size.Height - 1
        Pen pen 
= new Pen(Color.Black, 1); 
        gc.DrawLine(pen, i0, j0, i1, j0); 
// 画图区和保留区的分界线 
        double rx = (x1 - x0) / (i1 - i0); 
        
double y0, y1; 
        Expression fx 
= new Expression(tbxExpression.Text); 
        GetFunctionValueRange(fx, x0, rx, i0, i1, 
out y0, out y1); 
        
double ry = (y1 - y0) / (j1 - j0); 
        Out(gc, 
0"ClientSize: {0}x{1}", i1 - i0 + 1, j1 - j0 + 1); 
        Out(gc, 
1"f(x): " + tbxExpression.Text); 
        Out(gc, 
2"x:[{0}, {1}] range:{2}", x0, x1, x1 - x0); 
        Out(gc, 
3"y:[{0}, {1}] range:{2}", y0, y1, y1 - y0); 
        Out(gc, 
4"rx:{0}"1 / rx);  // 函数自变量每单位值用多少个象素表示 
        Out(gc, 5"ry:{0}"1 / ry);  // 函数的值每单位值用多少个象素表示 
        Out(gc, 6"r :{0}", rx / ry); // 该值如果小于1表示图形纵向被压扁,反之则被拉伸 
        pen.Color = Color.Green; 
        
int j = j1 + (int)(y0 / ry); 
        
if (j >= j0 && j <= j1) gc.DrawLine(pen, i0, j, i1, j); // x坐标轴 
        int i = i0 - (int)(x0 / rx); 
        
if (i >= i0 && i <= i1) gc.DrawLine(pen, i, j0, i, j1); // y坐标轴 
        pen.Color = Color.Red; 
        
for (i = i0; i <= i1; i++
        

          
double x = x0 + (i - i0) * rx; 
          
double y = fx.Compute(x); 
          
if (double.IsInfinity(y) || double.IsNaN(y)) continue
          j 
= j1 - (int)((y - y0) / ry); 
          
if (j > j1 || j < j0) continue
          gc.DrawLine(pen, i, j, i 
+ 1, j); // 画函数的图形 
        }
 
      }
 
      
catch (Exception ex) 
      

        Out(gc, 
0, ex.Message); 
      }
 
      
base.OnPaint(e); 
    }
 
     
    
// 函数值的取值范围 
    void GetFunctionValueRange(Expression fx, double x0, double rx, int i0, int i1, out double y0, out double y1) 
    

      y0 
= double.MaxValue; 
      y1 
= double.MinValue; 
      
for (int i = i0; i <= i1; i++
      

        
double x = x0 + (i - i0) * rx; 
        
double y = fx.Compute(x); 
        
if (double.IsInfinity(y) || double.IsNaN(y)) continue
        
if (y0 > y) y0 = y; 
        
if (y1 < y) y1 = y; 
      }
 
    }
 
     
    
// 在指定的位置写字符串 
    void Out(Graphics gc, int line, string fmt, params object [] args) 
    

      gc.DrawString(
string.Format(fmt, args), new Font("Courier New"10), Brushes.Blue, new PointF(5, yBase + 15 * line)); 
    }
 
 
    
static void Main() 
    

      Application.Run(
new PlotForm()); 
    }
 
  }

}


原文:http://skyivben.cnblogs.com/archive/2005/11/01/266649.html
关键词:C#