#include "Header.h"

using namespace Eigen;

int main() {
    std::ifstream file("matrix.txt");
    int N = 3;
    int upper = 1, lower = 0;
    double A = 1, B = 0, C = 1, L = upper - lower;

    double dx = L / N;

    MatrixXd local = MatrixXd::Zero(2, 2);
    local(0, 0) = A / dx - B / 2;
    local(0, 1) = -A / dx + B / 2;
    local(1, 0) = -A / dx - B / 2;
    local(1, 1) = A / dx + B / 2;
    std::cout << "Local matrix:\n"  << local << std::endl;

    VectorXd local_load(2);
    local_load(0) = C * dx / 2; 
    local_load(1) = C * dx / 2;

    // Ансамблированные матрица и вектор
    MatrixXd ansamb = MatrixXd::Zero(N + 1, N + 1);
    VectorXd global_load = VectorXd::Zero(N + 1);

    // Ансамблирование для каждого конечного элемента
    for (int elem = 0; elem < N; ++elem) {
        int node_i = elem;
        int node_j = elem + 1;

        // Матрица жесткости
        ansamb(node_i, node_i) += local(0, 0);
        ansamb(node_i, node_j) += local(0, 1);
        ansamb(node_j, node_i) += local(1, 0);
        ansamb(node_j, node_j) += local(1, 1);

        // Вектор нагрузки
        global_load(node_i) += local_load(0);
        global_load(node_j) += local_load(1);
    }

    std::cout << "Before:" << std::endl;
    std::cout << "Ansamb matrix:\n" << ansamb << std::endl;
    std::cout << "Ansamb load vector:\n" << global_load << std::endl;

    // ГУ 1-го рода
    double u_left = 5.0;   // u(1) = 5
    double u_right = 15.0; // u(6) = 15

    // 1. Учёт условия u(1)=5
    for (int i = 1; i < N + 1; ++i) {
        global_load(i) -= ansamb(i, 0) * u_left;
    }
    // Обнуляем первую строку и столбец матрицы, устанавливаем диагональ = 1
    ansamb.row(0).setZero();
    ansamb.col(0).setZero();
    ansamb(0, 0) = 1.0;
    global_load(0) = u_left;

    // 2. Учёт условия u(6)=15
    for (int i = 0; i < N; ++i) {
        global_load(i) -= ansamb(i, N) * u_right;
    }
    // Обнуляем последнюю строку и столбец матрицы, устанавливаем диагональ = 1
    ansamb.row(N).setZero();
    ansamb.col(N).setZero();
    ansamb(N, N) = 1.0;
    global_load(N) = u_right;

    std::cout << "\nAfter:" << std::endl;
    std::cout << "Modified matrix:\n" << ansamb << std::endl;
    std::cout << "Modified load vector:\n" << global_load << std::endl;

    VectorXd solution = ansamb.fullPivLu().solve(global_load);
    std::cout << "\nSolution:" << std::endl;
    std::cout << solution << std::endl;

    return 0;
}