Ruby script to compute definite integral by Simpson rule.

definite_ingegral_simpson.rb

#! /usr/local/bin/ruby
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# シンプソン則による定積分
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class DefiniteIntegralSimpson
  # 積分区間分割数
  M  = 100

  def initialize
    # 被積分関数
    @f = lambda { |x| Math.sqrt(4 - x * x) }
  end

  # 定積分計算
  def generate_integral(a, b)
    # １区間の幅
    h = (b - a) / (2 * M).to_f
    # 初期化
    x = a            # X 値を a で初期化
    f_o, f_e = 0, 0  # 奇数項、偶数項の合計
    # 奇数項の合計、偶数項の合計計算
    1.upto(2 * M - 2) do |k|
      x += h
      if k % 2 == 1
          f_o += @f.call(x)
      else
          f_e += @f.call(x)
      end
    end
    # 面積計算
    s  = @f.call(a) + @f.call(b)
    s += 4 * (f_o + @f.call(b - h)) + 2 * f_e
    s *= h / 3.0
    # 結果表示
    printf("  /%f\n", b)
    printf("  |  f(x)dx = %f\n", s)
    printf("  /%f\n", a)
  end
end

if __FILE__ == $0
  begin
    # データ入力
    print "積分区間 A ："
    a = gets.chomp.to_f
    print "         B ："
    b = gets.chomp.to_f
    exit if a == 0 && b == 0
    # 計算クラスインスタンス化
    obj = DefiniteIntegralSimpson.new
    # 定積分計算
    obj.generate_integral(a, b)
  rescue => e
    $stderr.puts "[例外発生] #{e}"
  end
end