class Program
    {

        public static int Main(string[] args)
        {

            /*string fileName = @"C:\Dropbox\Dropbox\Trade\AVLTreeC#\TestFiles\exchange.csv";
            GetRawDataXY(fileName);*/
            double[] coeffs=InitalizeSampleData(1000);
            System.Console.WriteLine("Curve original Coeffs are : {0}", alglib.ap.format(coeffs, 10));
            Random randNum = new Random();
           // Random randInt = new Random();
            double[] c = Enumerable.Repeat(0, 5 + 1)
                    .Select(i => randNum.NextDouble() + 1).ToArray();
            double epsf = 0;
            double epsx = 0.000001;
            int maxits = 0;
            int info;
            alglib.lsfitstate state;
            alglib.lsfitreport rep;

            //
            // Fitting without weights
            //
            alglib.lsfitcreatefgh(Curve.Xdata, Curve.Ydata, c, out state);
            alglib.lsfitsetcond(state, epsf, epsx, maxits);
            alglib.lsfitfit(state, ModelValue, ModelGradient, ModelHessian, null, null);
            alglib.lsfitresults(state, out info, out c, out rep);
            System.Console.WriteLine("{0}", info); // EXPECTED: 2
            System.Console.WriteLine("Curve Generated coeffs without weights are : {0}", alglib.ap.format(c, 10)); // EXPECTED: [1.5]

           
            System.Console.ReadLine();
            return 0;
        }

        private static double[] InitalizeSampleData(int sampleSize)
        {
            int count = 0;
            Random randNum = new Random();
            // Random randInt = new Random();
            double[] coeffs = Enumerable.Repeat(0, 5 + 1)
                    .Select(j => randNum.NextDouble() + 1).ToArray();

            Curve.Xdata = new double[sampleSize, 1];
            Curve.Ydata = new double[sampleSize];
            for (int i=0;i<sampleSize;i++)
            {
               
                Curve.Xdata[count, 0] = Convert.ToDouble(i+1);
               
                double[] xData =new double[1] { Curve.Xdata[count,0] };
                ModelValue(coeffs, xData, ref Curve.Ydata[count], null);
               
                count++;

            }
            return coeffs;
        }

        protected static void ModelValue(double[] parameters, double[] x, ref double func, object obj)
        {
            func = parameters[0] * Math.Cos(parameters[1] * x[0] + parameters[2]) + parameters[3] * Math.Sin(parameters[4] * x[0] + parameters[5]);
        }

        protected static void ModelGradient(double[] parameters, double[] x, ref double func, double[] gradient, object obj)
        {
            ModelValue(parameters, x, ref func, obj);
            gradient[0] = Math.Cos(parameters[1] * x[0] + parameters[2]);
            gradient[1] = -parameters[0] * Math.Sin(parameters[1] * x[0] + parameters[2]) * x[0];
            gradient[2] = -parameters[0] * Math.Sin(parameters[1] * x[0] + parameters[2]);
            gradient[3] = Math.Sin(parameters[4] * x[0] + parameters[5]);
            gradient[4] = parameters[3] * Math.Cos(parameters[4] * x[0] + parameters[5]) * x[0];
            gradient[5] = parameters[3] * Math.Cos(parameters[4] * x[0] + parameters[5]);
        }

        protected static void ModelHessian(double[] c, double[] x, ref double func, double[] grad, double[,] hess, object obj)
        {
            ModelValue(c, x, ref func, obj);
            ModelGradient(c, x, ref func, grad, obj);
            Hessian(x[0], c, ref hess);
        }

        private static void Hessian(double x, double[] parameters, ref double[,] hess)
        {

            hess[0, 0] = 0; //d2/du2
            hess[1, 0] = -Math.Sin(parameters[1] * x + parameters[2]) * x; //d2/dvdu
            hess[2, 0] = -Math.Sin(parameters[1] * x + parameters[2]); //d2/dwdu
            hess[3, 0] = 0;//d2/dxdu
            hess[4, 0] = 0;//d2/dydu
            hess[5, 0] = 0;//d2/dydz

            hess[0, 1] = -Math.Sin(parameters[1] * x + parameters[2]);//d2/dudv
            hess[1, 1] = -parameters[0] * Math.Cos(parameters[1] * x + parameters[2]) * x * x; //d2/dv2
            hess[2, 1] = -parameters[0] * Math.Cos(parameters[1] * x + parameters[2]) * x; //d2/dwdv
            hess[3, 1] = 0;//d2/dxdv
            hess[4, 1] = 0;//d2/dydv
            hess[5, 1] = 0;////d2/dzdv

            hess[0, 2] = -Math.Sin(parameters[1] * x + parameters[2]) * x;//d2/dudw
            hess[1, 2] = -parameters[0] * Math.Cos(parameters[1] * x + parameters[2]) * x;  //d2/dvdw
            hess[2, 2] = -parameters[0] * Math.Cos(parameters[1] * x + parameters[2]); //d2/dw2
            hess[3, 2] = 0;//d2/dxdw
            hess[4, 2] = 0;//d2/dydw
            hess[5, 2] = 0;////d2/dzdw

            hess[0, 3] = 0;//d2/dudx
            hess[1, 3] = 0;  //d2/dvdx
            hess[2, 3] = 0; //d2/dwdx
            hess[3, 3] = 0; //d2/dx2
            hess[4, 3] = Math.Cos(parameters[4] * x + parameters[5]) * x;//d2/dydx
            hess[5, 3] = Math.Cos(parameters[4] * x + parameters[5]); ////d2/dzdx

            hess[0, 4] = 0;//d2/dudy
            hess[1, 4] = 0;  //d2/dvdy
            hess[2, 4] = 0; //d2/dwdy
            hess[3, 4] = Math.Cos(parameters[4] * x + parameters[5]) * x; //d2/dxdy
            hess[4, 4] = -parameters[3] * Math.Sin(parameters[4] * x + parameters[5]) * x * x;//d2/dy2
            hess[5, 4] = -parameters[3] * Math.Sin(parameters[4] * x + parameters[5]) * x; ////d2/dzdy


            hess[0, 5] = 0;//d2/dudz
            hess[1, 5] = 0;  //d2/dvdz
            hess[2, 5] = 0; //d2/dwdz
            hess[3, 5] = Math.Cos(parameters[4] * x + parameters[5]);  //d2/dxdz
            hess[4, 5] = -parameters[3] * Math.Sin(parameters[4] * x + parameters[5]) * x;//d2/dydz
            hess[5, 5] = -parameters[3] * Math.Sin(parameters[4] * x + parameters[5]); ////d2/dz2



        }

        public static void GetRawDataXY(string filename)
        {
         
            int count = 0;

            var lines = File.ReadAllLines(filename);
            Curve.Xdata = new double[lines.Count(),1];
            Curve.Ydata = new double[lines.Count()];
            foreach (var line in lines)
            {

                var elements = line.Split(';');
                Curve.Xdata[count,0] = Convert.ToDouble(elements[0]);
                Curve.Ydata[count] = Convert.ToDouble(elements[1]);
                count++;

            }
        }
       
        public class Curve
        {
            /*Global Variables*/
            public static double[,] Xdata;
            public static double[] Ydata;
           


        }

       
    }