Interpolacja metodą Newtona

Projekt to strona/aplikacja z informacjami i kalkulatorem do interpolacji metodą Newtona.

Cechy i możliwości

• teoria i informacje o interpolacji metodą Newtona (w tym wzory i tabele przygotowane w HTML),
• kalkulator generujący tabelę ilorazów różnicowych i wielomian wynikowy interpolacji,
  • wejścia pozwalające na numeryczne wyrażenia rozszerzone o stałe (np. pi) i funkcje (np. sinus).
  • tryb krok po kroku (oraz opóźnienia),
  • pokazywanie i ukrywanie szczegółów,
  • skalowanie i wypełnianie tabelek wyjściowych,
• ładowanie przykładów z pliku JSON,
• generator przykładów (wbudowany w kalkulator),
• generowany pasek nawigacji z linkami do fragmentów strony,
• zadowalająca responsywność (także na telefonach),
• tryb ciemny (przełączany po kliknięciu na ikonkę lampki w prawej stronie stopki).

Struktura plików

• index.html - główny plik strony, używa pozostałe zasoby, zawiera treść i ramę aplikacji.
• scripts/ - folder z skryptami JavaScript aplikacji. Wylistowane w kolejności ładowania:
  • structurer.js - zawiera funkcje pomocnicze generujące menu na podstawie treści strony (sekcje, artykuły i odpowiednie nagłówki).
  • Fraction.js - zawiera głównie klasę Fraction służącą do obsługi ułamków (obliczenia, wyświetlanie).
  • Polynomial.js - zawiera głównie klasę Polynomial służącą do obsługi wielomianów (obliczenia, wyświetlanie).
  • fractionInput.js - zawiera pomocnicze metody do wprowadzania ułamków (w tym: implementacja parsera wyrażeń numerycznych z stałymi i funkcjami używająca ONP).
  • NewtonInterpolationCalculator.js - zawiera metody do obliczeń interpolacji, kontroler kroków (dla trybu krok po kroku) oraz klasę kapsułkującą funkcjonalności kalkulatora, wraz z generatorem przykładów.
  • index.js - główny i ostatni ładowany skrypt JavaScript, instancjonujący klasę kalkulatora, dołączający obsługę kontrolek ustawień (opcje kalkulatora, krok po kroku, tryb ciemny), wczytujący przykłady (asynchroniczne ładowanie JSON).
• styles/ - folder z stylami kaskadowymi CSS aplikacji. Wylistowane w kolejności ładowania:
  • common.css - plik stylów skupiający się na zmianie wbudowanych standardowych stylów i przygotowaniu stylów generalnej struktury strony.
  • math.css - zawiera głównie pomocne style do wyświetlania elementów związanych z matematyką (ułamki, wielomiany).
  • index.css - główny plik stylów dla strony, zawierające specyficzne dla głównego pliku HTML style.

Uwagi

• Link do JSONa do załadowania danych przykładów jest zamieniony na osadzony link URI data:, który pozwala na symulowanie zapytania, zwracający pre-generowaną zawartość. Do generowania tego linku istnieje prosta podstrona prepare-data.html (patrz kod).

• Obsługiwane stałe i funkcje przy wprowadzaniu wyrażeń numerycznych to: pi, e, sqrt, cbrt, abs, min, max, pow, floor, ceil, round, sin, cos, tan, log, sign.

• Eksperymentalne alternatywne wyświetlanie tabeli pośrednich wyników w kalkulatorze można przełączyć dwukrotnie klikając na nagłówek tabeli. W tym trybie, w przypadku nadmiaru treści tabela nie używa paska przewijania, ale najpierw rośnie od środka strony.

• Kod strony, skryptów i styli przygotowane przez Patryka Ludwikowskiego w ramach projektu z przedmiotu Technologie Internetowe (2 rok informatyki), rok studencki 2021/22 na Uniwersytecie Rzeszowskim.

  Wymagana "dokumentacja" na rzecz zaliczenia przedmiotu jest umieszczona w folderze docs.

• Treści przygotowane przez Patryka Ludwikowskiego oraz Dominika Machnika w ramach ćwiczeń z przedmiotu Metody Numeryczne (2 rok informatyki), rok studencki 2021/22 na Uniwersytecie Rzeszowskim.

Todo

Po angielsku, bo tak mi wygodniej myśleć. Nie wszystkie elementy TODO będą wykonane - zawiera się także luźne pomysły i uwagi.

• docs
• trigonometric examples and inputs
  • allow to use decimals (i.e. 123.456). Done.
  • numerical expression inputs with constants and functions (i.e. pi*sqrt(3)/2). Done.
  • buttons to insert constants and functions? Is it really necessary?
  • allow to use decimals/roots from presets. Works.
  • option to make example generator make use of those.
• more examples!
• step by step: show where from values are used? colors/arrows?
• could add some theory text about matrixes approach.
• local examples: 'Save to examples' button (local storage?).
• refactor: use ECMAScript modules and/or Typescript.
  • Not likely, since .mjs do not work with file://...
  • Why bother - it already works fine-ish with JavaScript and @jsdoc.
• embed GeoGebra graphs instead linking?
  • I opt against, page will become too messy, especially more complicated graphs could lag.