using System;
using System.IO;
using System.Reflection;
using System.Runtime.InteropServices;
using Cairo;
using Gtk;
 
public class Example
{ static void Main ()
  { Application.Init ();
    Gtk.Window w = new Gtk.Window ("Графік функції");
    w.Resize (600, 600);
    DrawingArea a = new CairoGraphic ();
    Box box = new HBox (true, 0);
    box.Add (a);
    w.Add (box);
    w.DeleteEvent += close_window;
    w.ShowAll ();
    Application.Run ();
  }
  static void close_window (object obj, DeleteEventArgs args)
  { Application.Quit ();
  }
}
 
public class CairoGraphic : DrawingArea
{ double x (double t)
  { return t;
    //return Math.Cos(5*t); // зняти коментар фіґур Ліссажу - див. зображення 4
  }
  bool defined (double t)
  { // return (t != 0.5); // зняти коментар для дробно-лінійної функції
    return true;
  }
  double y (double t)
  { // if (defined(t)) return (t/8+0.0625)/(2*t-1);
    return t/2+0.75;
    //return t*t/4+t/3-0.25;
    //return Math.Sin(7*t); // зняти коментар фіґур Ліссажу - див. зображення 4
  }
  protected override bool OnExposeEvent (Gdk.EventExpose args)
  { using (Context g = Gdk.CairoHelper.Create (args.Window))
    { double 
      nx=600,   // розмір зображення по горизонталі
      ny=600,   // розмір зображення по вертикалі
      nj=2000,  // кількість ланок ламаної - наближення графіка
      txx=10,   // зсув підпису x по горизонталі від краю рисунка
      txy=15,   // зсув підпису x по вертикалі від осі абсцис
      tyx=15,   // зсув підпису y по горизонталі від осі ординат
      tyy=10,   // зсув підпису y по вертикалі від краю рисунка
      ax=3,     // половина розміру по горизонталі стрілки на осі ординат
      ay=8,     // половина розміру по вертикалі   стрілки на осі абсцис
      ix=0,     // абсциса  поточної точки
      iy=0,     // ордината поточної точки
      ixp=0,    // абсциса  попередньої точки
      iyp=0,    // ордината попередньої точки
      t0=-10,   // найменше  значення аргумента
      t1=10,    // найбільше значення аргумента
      t =t0,    // поточне   значення аргумента
      tp=t0,    // попереднє значення аргумента
      x0=-1,    // найменше  значення абсциси  на рисунку
      x1= 1,    // найбільше значення абсциси  на рисунку
      y0=-1,    // найменше  значення ординати на рисунку
      y1= 1,    // найбільше значення ординати на рисунку
      dx=x1-x0, // приріст абсциси  на рисунку
      dy=y1-y0, // прирiст ординати на рисунку
      dt=(t1-t0)/nj; // прирiст аргумента між вершинами ламаної
      g.SetSourceColor(new Color (0, 0, 0, 1));  // колір осей та їхніх підписів
      g.SelectFontFace ("Times", FontSlant.Italic, FontWeight.Normal); // властивості шрифту
      g.SetFontSize (18);  // розмір шрифту
      g.LineWidth = 1;     // товщина осей
      if ((x0<0) && (0<x1))  
      { ix= (0-x0)*nx/dx;
        g.MoveTo(ix,0); 
        g.LineTo(ix,ny);              // зображення осі ординат
        g.MoveTo( (0-x0)*nx/dx-ax, ay);
        g.LineTo(ix,0);               //  ліва частина стрілки
        g.LineTo((0-x0)*nx/dx+ax, ay);// права частина стрілки
        g.Stroke();
        g.MoveTo( (0-x0)*nx/dx-tyx, tyy);
        g.TextPath ("y");
        g.Fill();
//      g.ShowText("y");// альтернатива попереднім двом вказівкам
      }
      if ((y0<0) && (0<y1))
      { iy= (y1-0)*ny/dy;
        g.MoveTo(0,iy); 
        g.LineTo(nx,iy);                 // зображення осі абсцис
        g.MoveTo(nx-ay, (y1-0)*ny/dy-ax);
        g.LineTo(nx,iy);                 //  ліва частина стрілки
        g.LineTo(nx-ay, (y1-0)*ny/dy+ax);// права частина стрілки
        g.Stroke();
        g.MoveTo(nx-txx,(y1-0)*ny/dy+txy);
        g.ShowText("x");
      }
      g.SetSourceColor(new Color (1, 0, 0, 1));// колір зображення графіка
      g.LineWidth = 3;                         // товщина лінії графіка
      ixp=(x(t0)-x0)*nx/dx;
      iyp=(y1-y(t0))*ny/dy;
      g.MoveTo(ixp, iyp);
      for (int j=0; j<nj; j++)
      { t=t0+j*dt;
        if (defined(t) && defined(tp))
        { ix=(x(t)-x0)*nx/dx;
          iy=(y1-y(t))*ny/dy;
          if ((0<=ix) && (0<=iy)  && (ix <nx) && (iy<ny) &&
             (0<=ixp) && (0<=iyp) && (ixp<nx) && (iyp<ny))
          { g.MoveTo(ixp, iyp);
            g.LineTo(ix,  iy);  // відрізок між точками графіка  
          }          
        }
        ixp=ix;
        iyp=iy;
        tp=t;
      }
      g.Stroke();
    }
    return true;
  }
}