using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Quadratic_interpolation {
    class Program {
        // ищем три близжайшие точки в таблице относительно введенной 
        public static void getInterpolationValues(double[,] inter, double[,] table, double x) {
            for (int i = 0; i < table.GetLength(1) - 1; ++i) {
                if (x > table[0, i] && x < table[0, i + 1]) {
                    if (i > 0) {
                        inter[0, 0] = table[0, i - 1];
                        inter[0, 1] = table[0, i];
                        inter[0, 2] = table[0, i + 1];
                        inter[1, 0] = table[1, i - 1];
                        inter[1, 1] = table[1, i];
                        inter[1, 2] = table[1, i + 1];
                    }
                    else {
                        inter[0, 0] = table[0, i];
                        inter[0, 1] = table[0, i + 1];
                        inter[0, 2] = table[0, i + 2];
                        inter[1, 0] = table[1, i];
                        inter[1, 1] = table[1, i + 1];
                        inter[1, 2] = table[1, i + 2];
                    }
                    break;
                }
            }
        }

        // квадратичная интерполяция
        public static void solve(double[,] inter, double x) {
            double y = ((x - inter[0, 1]) * (x - inter[0, 2])) / ((inter[0, 0] - inter[0, 1]) * (inter[0, 0] - inter[0, 2])) * inter[1, 0] +
                       ((x - inter[0, 0]) * (x - inter[0, 2])) / ((inter[0, 1] - inter[0, 0]) * (inter[0, 1] - inter[0, 2])) * inter[1, 1] +
                       ((x - inter[0, 0]) * (x - inter[0, 1])) / ((inter[0, 2] - inter[0, 0]) * (inter[0, 2] - inter[0, 1])) * inter[1, 2];
            Console.WriteLine("Значение функции: F({0:f2}) = {1:f2}", x, y);
        }

        static void Main(string[] args) {
            // исходная таблица
            const int n = 2,
                      m = 11,
                      p = 3;


            double[,] table = new double[n, m] {{5,10,15,20,25,30,40,50,60,70,80},        
                                                {11.7,12.0,13.0,13.6,14.0,14.7,15.8,16.9,17.8,18.7,19.4}},
                      inter = new double[n, p];

            // вывод на консоль исходной таблицы
            Console.WriteLine("Исходные данные:");
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                for (int j = 0; j < m; ++j)
                    Console.Write("{0:f2}  ", table[i, j]);
                Console.WriteLine();
            }
        // ввод аргумента
        Input:

            Console.WriteLine("Введите x:");
            double x = double.Parse(Console.ReadLine());
            // проверка
            if (x < table[0, 0] || x > table[0, m - 1]) {
                Console.WriteLine("x вышел за пределы области допустимых значений!");
                goto Input;
            }
            else {
                getInterpolationValues(inter, table, x);
                solve(inter, x);
            }

            goto Input;
        }
    }
}