#ifndef CIRCLEFITSOLVER_H
#define CIRCLEFITSOLVER_H

#include <complex>
#include <vector>
#include <gsl/gsl_vector.h>
#include <gsl/gsl_multimin.h>

using namespace std;

typedef complex<int> POINT;

bool circleLeastFit(const std::vector<POINT> &points, double &center_x, double &center_y, double &radius);

class CircleFitSolver
{

public:
    enum DIST_TYPE {DIST_L2, DIST_L1, DIST_L12, DIST_FAIR, DIST_WELSCH, DIST_SIMPLE};
    CircleFitSolver();
    ~CircleFitSolver();
    void setMaxIter(int iter) {m_max_iter = iter;}

    /**
     * @brief circleFitL1  拟合圆，拟合判据为数据点到拟合圆的距离绝对值之和最小。
     * @param points 输入参数，存储各个数据点。
     * @param center_x radius > 0 时作为迭代算法的初始值。计算完成后返回拟合圆的圆心 X 坐标
     * @param center_y radius > 0 时作为迭代算法的初始值。计算完成后返回拟合圆的圆心 Y 坐标
     * @param radius   radius < 0 时，用最小二乘拟合的结果作为迭代算法的初始值。计算完成后返回拟合圆的半径。
     * @return true 表示拟合成功，否则拟合失败。
     */
    bool circleFitL1(const vector<POINT> &points, double &center_x, double &center_y, double &radius);
    bool Fit(const vector<POINT> &points, double &center_x, double &center_y, double &radius, DIST_TYPE type = DIST_L1);
private:
    gsl_multimin_function m_function;
    gsl_multimin_fminimizer * m_fminimizer;

    int m_max_iter; // 迭代算法的最大迭代次数

    gsl_vector *m_start_point; // 迭代算法的初始值
    gsl_vector *m_step_size; // 迭代算法的初始步长

    void setStartPoint(double center_x, double center_y, double radius);

    static double L2_distance(const gsl_vector * v, void * params);
    static double L1_distance(const gsl_vector * v, void * params);
    static double L12_distance(const gsl_vector * v, void * params);
    static double Fair_distance(const gsl_vector * v, void * params);
    static double Welsch_distance(const gsl_vector * v, void * params);
};

#endif // CIRCLEFITSOLVER_H