2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение12.08.2015, 15:59 
Аватара пользователя


28/01/12
467
Внес ваши изменения.
Ну никак не пойму, где фиксировать указанный взлет?
Ткните пальцем.
Код:
i=0; sinus(-30)=0.988032; v*cos(xx)=-0.0154251
i=1; sinus(-29.9334)=0.996106; v*cos(xx)=-0.0088162
i=2; sinus(-29.8668)=0.999765; v*cos(xx)=-0.00216837
i=3; sinus(-29.8002)=0.998992; v*cos(xx)=0.00448927
i=4; sinus(-29.7336)=0.99379; v*cos(xx)=0.011127
i=5; sinus(-29.667)=0.984183; v*cos(xx)=0.0177154

i=0; wavedd[0] = 0
i=1; wavedd[1] = -10292.5
i=2; wavedd[2] = -0.999792
i=3; wavedd[3] = -0.999039
i=4; wavedd[4] = -0.993842
i=5; wavedd[5] = -0.984128

i=0, j=0; wave[0,0] = 0.988032
i=1, j=0; wave[1,0] = 0.996106
i=2, j=0; wave[2,0] = 0.999765
i=3, j=0; wave[3,0] = 0.998992
i=4, j=0; wave[4,0] = 0.99379
i=5, j=0; wave[5,0] = 0.984183
i=0, j=1; wave[0,1] = 0.988027
i=1, j=1; wave[1,1] = 0.996103
i=2, j=1; wave[2,1] = 0.999764
i=3, j=1; wave[3,1] = 0.998993
i=4, j=1; wave[4,1] = 0.993794
i=5, j=1; wave[5,1] = 0.984189
i=0, j=2; wave[0,2] = 0.988022
i=1, j=2; wave[1,2] = 0.996209
i=2, j=2; wave[2,2] = 0.999763
i=3, j=2; wave[3,2] = 0.998995
i=4, j=2; wave[4,2] = 0.993797
i=5, j=2; wave[5,2] = 0.984195
i=0, j=3; wave[0,3] = 0.988017
i=1, j=3; wave[1,3] = 0.996305
i=2, j=3; wave[2,3] = 0.999766
i=3, j=3; wave[3,3] = 0.998999
i=4, j=3; wave[4,3] = 0.993804
i=5, j=3; wave[5,3] = 0.984203
i=0, j=4; wave[0,4] = 0.988012
i=1, j=4; wave[1,4] = 0.996393
i=2, j=4; wave[2,4] = 0.999771
i=3, j=4; wave[3,4] = 0.999007
i=4, j=4; wave[4,4] = 0.993814
i=5, j=4; wave[5,4] = 0.984215
i=0, j=5; wave[0,5] = 0.988007
i=1, j=5; wave[1,5] = 0.996472
i=2, j=5; wave[2,5] = 0.999779
i=3, j=5; wave[3,5] = 0.999017
i=4, j=5; wave[4,5] = 0.993826
i=5, j=5; wave[5,5] = 0.984229


PS. Вот еще замечание.
Код:
   for (int i = 0; i<nx; i++) { //initial conditions
      xx = x[i];              //Вот первое использование переменной ХХ,
                              //а где она определена, какой имеет тип?

Пишу об этом, потому как 2-ой раз приводите код, а определения переменной как не было, так и нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение12.08.2015, 17:15 


18/05/14
71
Да, у вас все нормально. Но у меня почему-то, например, на
Код:
i=1, j=3: wave[1][3] = 384.915

что меня и беспокоит (все результаты до шага j=3 совпадают с вашими).
Переменная xx определена следующим образом:
Код:
float xx;

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение12.08.2015, 17:46 
Аватара пользователя


28/01/12
467
lv00 в сообщении #1044817 писал(а):
Да, у вас все нормально. Но у меня почему-то, например, на
Код:
i=1, j=3: wave[1][3] = 384.915

что меня и беспокоит (все результаты до шага j=3 совпадают с вашими).

Мне не остается как опубликовать код который использую.

(Оффтоп)

Код:
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <math.h>

using namespace std;

//2nd derivative function
float z2der(int n, int i, int j, float* x, float** zx) {
   float h = x[2] - x[1];
   float zr, zl, zm, zrr, zll;

   zm = -30.0*zx[i][j];
   if (i<n - 1)
      zr = 16.0*zx[i + 1][j];
   else
      zr = 16.0;
   if (i>0)
      zl = 16.0*zx[i - 1][j];
   if (i<n - 2)
      zrr = -zx[i + 2][j];
   if (i>1)
      zll = -zx[i - 2][j];
   
   if (i>1 && i<n-2)
      return (zll + zrr + zl + zr + zm) / (12.0 * h * h);
   if (i == 1)
      return (15.0/4.0 * zx[i][j] - 77.0/6.0 * zx[i + 1][j] - 107.0/6.0 * zx[i + 2][j] - 13.0 * zx[i + 3][j] - 61.0/12.0 * zx[i + 4][j] - 5.0/6.0 * zx[i + 5][j]) / (h*h);
   if (i==n-2)
      return (15.0/4.0 * zx[i][j] - 77.0/6.0 * zx[i - 1][j] - 107.0/6.0 * zx[i - 2][j] - 13.0 * zx[i - 3][j] - 61.0/12.0 * zx[i - 4][j]) - 5.0/6.0 * zx[i - 5][j]/ (h*h);
   if (i == 0 || i == n - 1)
      return 0;
}

int main(){
//PARAMETERS

   float tmin = 0.0;
   float tmax = 12.0;
   int nt = 37000;   //number of points for time
   float dt = (tmax - tmin) / float(nt);
   
   float *time = new float[nt];
   for (int j = 0; j<nt; j++)
      time[j] = tmin + dt*float(j);

   float xmin = -30.0;
   float xmax = 30.0;
   int nx = 901;   //number of points for x-coordinate
   float *x = new float[nx];
   for (int i = 0; i<nx; i++)
      x[i] = xmin + (xmax - xmin)*float(i) / float(nx);

   float v = -0.1; // velocity of wave
   
//SOLUTION
    float** wave = new float*[nx];   //array of solution
   for (int i = 0; i < nx; i++)
      wave[i] = new float[nt];

   float** waved = new float*[nx];   //array of 1st derivative of solution
   for (int i = 0; i < nx; i++)
      waved[i] = new float[nt];

   for (int i = 0; i<nx; i++) {   //initial conditions
      float xx = x[i];
      wave[i][0] = sin(xx);
      waved[i][0] = v*cos(xx);
      if (i<6){
         cout<< "i="<< i << "; sinus(" << xx << ")="<< sin(xx) << "; ";
         cout<< "v*cos(xx)=" <<  v*cos(xx) << endl;
      }
   }

   float* wavedd = new float[nx];   //auxiliary variables
   float* waveddot = new float[nx];

   for (int i = 0; i<nx; i++) {   //j=0;
      wavedd[i] = z2der(nx, i, 0, x, wave);
      waveddot[i] = v*wavedd[i];
    if (i<6){
         cout<< "i="<< i << "; wavedd[" << i <<"] = "<< wavedd[i]  << endl;
      }
   }

   for (int j = 0; j<nt - 1; j++) {   // Euler method solution
      for (int i = 0; i<nx; i++) {
         waved[i][j + 1] = waved[i][j] + dt * waveddot[i];
         wave[i][j + 1] = wave[i][j] + dt * waved[i][j];
         
      if ((i<6)&&(j<6)){
            cout<< "i="<< i <<", j=" << j << "; wave[" << i <<"," << j <<"] = "<<wave[i][j]<< endl;
         }

         wavedd[i] = z2der(nx, i, j + 1, x, wave);
         waveddot[i] = v*wavedd[i];
      }
   }
}

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение12.08.2015, 20:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
26431

(Оффтоп)

Друзья, давайте жить дружно! Давайте использовать тег [​syntax]! Для C++ подсветка синтаксиса есть. (Если нужны подробности, см. здесь.)

P. S. Заодно там и код сворачивается автоматически.

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение12.08.2015, 21:08 
Аватара пользователя


28/01/12
467
( symntax :D )
Виноват. Я такое искал в теге [code], теперь буду знать.
Повторим код, для закрепления.
код: [ скачать ] [ спрятать ]
Используется синтаксис C++
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <math.h>

using namespace std;

//2nd derivative function
float z2der(int n, int i, int j, float* x, float** zx) {
   float h = x[2] - x[1];
   float zr, zl, zm, zrr, zll;

   zm = -30.0*zx[i][j];
   if (i<n - 1)
      zr = 16.0*zx[i + 1][j];
   else
      zr = 16.0;
   if (i>0)
      zl = 16.0*zx[i - 1][j];
   if (i<n - 2)
      zrr = -zx[i + 2][j];
   if (i>1)
      zll = -zx[i - 2][j];
   
   if (i>1 && i<n-2)
      return (zll + zrr + zl + zr + zm) / (12.0 * h * h);
   if (i == 1)
      return (15.0/4.0 * zx[i][j] - 77.0/6.0 * zx[i + 1][j] - 107.0/6.0 * zx[i + 2][j] - 13.0 * zx[i + 3][j] - 61.0/12.0 * zx[i + 4][j] - 5.0/6.0 * zx[i + 5][j]) / (h*h);
   if (i==n-2)
      return (15.0/4.0 * zx[i][j] - 77.0/6.0 * zx[i - 1][j] - 107.0/6.0 * zx[i - 2][j] - 13.0 * zx[i - 3][j] - 61.0/12.0 * zx[i - 4][j]) - 5.0/6.0 * zx[i - 5][j]/ (h*h);
   if (i == 0 || i == n - 1)
      return 0;
}

int main(){
//PARAMETERS

   float tmin = 0.0;
   float tmax = 12.0;
   int nt = 37000;   //number of points for time
   float dt = (tmax - tmin) / float(nt);
   
   float *time = new float[nt];
   for (int j = 0; j<nt; j++)
      time[j] = tmin + dt*float(j);

   float xmin = -30.0;
   float xmax = 30.0;
   int nx = 901;   //number of points for x-coordinate
   float *x = new float[nx];
   for (int i = 0; i<nx; i++)
      x[i] = xmin + (xmax - xmin)*float(i) / float(nx);

   float v = -0.1; // velocity of wave
   
//SOLUTION
   float** wave = new float*[nx];   //array of solution
   for (int i = 0; i < nx; i++)
      wave[i] = new float[nt];

   float** waved = new float*[nx];   //array of 1st derivative of solution
   for (int i = 0; i < nx; i++)
      waved[i] = new float[nt];

   for (int i = 0; i<nx; i++) {   //initial conditions
      float xx = x[i];
      wave[i][0] = sin(xx);
      waved[i][0] = v*cos(xx);
      if (i<6){
         cout<< "i="<< i << "; sin(" << xx << ")="<< sin(xx) << "; ";
         cout<< "v*cos(xx)=" <<  v*cos(xx) << endl;
      }
   }

   float* wavedd = new float[nx];   //auxiliary variables
   float* waveddot = new float[nx];

   for (int i = 0; i<nx; i++) {   //j=0;
      wavedd[i] = z2der(nx, i, 0, x, wave);
      waveddot[i] = v*wavedd[i];
    if (i<6){
         cout<< "i="<< i << "; wavedd[" << i <<"] = "<< wavedd[i]  << endl;
      }
   }

   for (int j = 0; j<nt - 1; j++) {   // Euler method solution
      for (int i = 0; i<nx; i++) {
         waved[i][j + 1] = waved[i][j] + dt * waveddot[i];
         wave[i][j + 1] = wave[i][j] + dt * waved[i][j];
         
         if ((i<6)&&(j<6)){
            cout<< "i="<< i <<", j=" << j << "; wave[" << i <<"," << j <<"] = "<<wave[i][j]<< endl;
         }

         wavedd[i] = z2der(nx, i, j + 1, x, wave);
         waveddot[i] = v*wavedd[i];
      }
   }
}
 

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение12.08.2015, 21:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
26431

(Ой.)

NT2000 в сообщении #1044850 писал(а):
( symntax :D )
Поправил, спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение13.08.2015, 21:25 


18/05/14
71
NT2000 в сообщении #1044850 писал(а):
( symntax :D )
Виноват. Я такое искал в теге code, теперь буду знать.
Повторим код, для закрепления.
код: [ скачать ] [ спрятать ]
Используется синтаксис C++
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <math.h>

using namespace std;

//2nd derivative function
float z2der(int n, int i, int j, float* x, float** zx) {
   float h = x[2] - x[1];
   float zr, zl, zm, zrr, zll;

   zm = -30.0*zx[i][j];
   if (i<n - 1)
      zr = 16.0*zx[i + 1][j];
   else
      zr = 16.0;
   if (i>0)
      zl = 16.0*zx[i - 1][j];
   if (i<n - 2)
      zrr = -zx[i + 2][j];
   if (i>1)
      zll = -zx[i - 2][j];
   
   if (i>1 && i<n-2)
      return (zll + zrr + zl + zr + zm) / (12.0 * h * h);
   if (i == 1)
      return (15.0/4.0 * zx[i][j] - 77.0/6.0 * zx[i + 1][j] - 107.0/6.0 * zx[i + 2][j] - 13.0 * zx[i + 3][j] - 61.0/12.0 * zx[i + 4][j] - 5.0/6.0 * zx[i + 5][j]) / (h*h);
   if (i==n-2)
      return (15.0/4.0 * zx[i][j] - 77.0/6.0 * zx[i - 1][j] - 107.0/6.0 * zx[i - 2][j] - 13.0 * zx[i - 3][j] - 61.0/12.0 * zx[i - 4][j]) - 5.0/6.0 * zx[i - 5][j]/ (h*h);
   if (i == 0 || i == n - 1)
      return 0;
}

int main(){
//PARAMETERS

   float tmin = 0.0;
   float tmax = 12.0;
   int nt = 37000;   //number of points for time
   float dt = (tmax - tmin) / float(nt);
   
   float *time = new float[nt];
   for (int j = 0; j<nt; j++)
      time[j] = tmin + dt*float(j);

   float xmin = -30.0;
   float xmax = 30.0;
   int nx = 901;   //number of points for x-coordinate
   float *x = new float[nx];
   for (int i = 0; i<nx; i++)
      x[i] = xmin + (xmax - xmin)*float(i) / float(nx);

   float v = -0.1; // velocity of wave
   
//SOLUTION
   float** wave = new float*[nx];   //array of solution
   for (int i = 0; i < nx; i++)
      wave[i] = new float[nt];

   float** waved = new float*[nx];   //array of 1st derivative of solution
   for (int i = 0; i < nx; i++)
      waved[i] = new float[nt];

   for (int i = 0; i<nx; i++) {   //initial conditions
      float xx = x[i];
      wave[i][0] = sin(xx);
      waved[i][0] = v*cos(xx);
      if (i<6){
         cout<< "i="<< i << "; sin(" << xx << ")="<< sin(xx) << "; ";
         cout<< "v*cos(xx)=" <<  v*cos(xx) << endl;
      }
   }

   float* wavedd = new float[nx];   //auxiliary variables
   float* waveddot = new float[nx];

   for (int i = 0; i<nx; i++) {   //j=0;
      wavedd[i] = z2der(nx, i, 0, x, wave);
      waveddot[i] = v*wavedd[i];
    if (i<6){
         cout<< "i="<< i << "; wavedd[" << i <<"] = "<< wavedd[i]  << endl;
      }
   }

   for (int j = 0; j<nt - 1; j++) {   // Euler method solution
      for (int i = 0; i<nx; i++) {
         waved[i][j + 1] = waved[i][j] + dt * waveddot[i];
         wave[i][j + 1] = wave[i][j] + dt * waved[i][j];
         
         if ((i<6)&&(j<6)){
            cout<< "i="<< i <<", j=" << j << "; wave[" << i <<"," << j <<"] = "<<wave[i][j]<< endl;
         }

         wavedd[i] = z2der(nx, i, j + 1, x, wave);
         waveddot[i] = v*wavedd[i];
      }
   }
}
 


Я скопировал ваш код, и вот что получил:
например
Код:
wave[1,1] = 0.996103
wave[1,2] = 0.996209
wave[1,3] = -50761.6

и дальше все больше и больше с каждой итерацией по времени.

Компилирую в Visual Studio 2013.

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение13.08.2015, 22:57 
Аватара пользователя


31/10/08
1244
lv00
Есть такая вещь как отладчик. Возьмите код и пройдитесь по шагам.
Всё же легко вычисляется.

Код:
        wavedd[i] = z2der(nx, i, j + 1, x, wave);

Откуда тут +1 взялось? Остальные ошибки ищите сами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение14.08.2015, 00:46 
Аватара пользователя


28/01/12
467
Pavia в сообщении #1045148 писал(а):
Откуда тут +1 взялось? Остальные ошибки ищите сами.

Да - всё верно :appl:
Повторил компиляцию под VS2012 с вызовом функции :
Код:
        wavedd[i] = z2der(nx, i, j + 1, x, wave);  //фиксируется взлет

i=1, j=3; wave[1,3] = -50761.6
i=2, j=3; wave[2,3] = 1280.73
i=3, j=3; wave[3,3] = 1280.73
i=4, j=3; wave[4,3] = 1280.72
i=5, j=3; wave[5,3] = 1280.71
i=0, j=4; wave[0,4] = 0.988012
i=1, j=4; wave[1,4] = -152287
i=2, j=4; wave[2,4] = 3840.19
i=3, j=4; wave[3,4] = 3840.19
i=4, j=4; wave[4,4] = 3840.18

Если поправить - то ок.

PS.Что интересно, для компилятора Dev-C++ - в обоих случаях есть ок.

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение14.08.2015, 15:29 
Аватара пользователя


28/01/12
467
Мдаа...
Под VS2012 - проверил и иногда программа сбоила даже с правильным вызовом функции z2der.
Мне кажется всё дело в приделении памяти через операторы new float[].
Динамическая аллокация памяти - только выделяет непрерывную область
для переменной указанного типа, но не инициилирует её нулями.
А ТС пробует эту область с мусором использовать в вычислениях imho.

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение14.08.2015, 16:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
26431

(Ещё немного о тегах.)

А ещё есть [​tt], оформляющий код и цветом (зелёный, как и у [​code]), и моноширинностью: ABC123. Есть кнопка над полем набора, как и для остальных. :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение15.08.2015, 20:24 
Аватара пользователя


28/01/12
467
Думаю ТС уже всё поправил, коль скоро ничего не пишет,
но всё равно опубликую свою версию - одинаково работающую независимо от компилятора.
Добавлено инициация выделенной области, плюс поправки в знаках в граничных точках.
код: [ скачать ] [ спрятать ]
Используется синтаксис C++
  1. // ConsoleApplication1.cpp
  2. //
  3. #include <iostream>
  4. #include <math.h>
  5. #include "stdafx.h"
  6.  
  7. using namespace std;
  8.  
  9. //2nd derivative function
  10. float z2der(int n, int i, int j, float* x, float** zx) {
  11.    float h = x[2] - x[1];
  12.    float zr, zl, zm, zrr, zll;
  13.  
  14.    zm = -30.0f*zx[i][j];
  15.    if (i<n - 1)
  16.       zr = 16.0f*zx[i + 1][j];
  17.    else
  18.       zr = 16.0f;
  19.    if (i>0)
  20.       zl = 16.0f*zx[i - 1][j];
  21.    if (i<n - 2)
  22.       zrr = -zx[i + 2][j];
  23.    if (i>1)
  24.       zll = -zx[i - 2][j];
  25.    
  26.    if (i>1 && i<n-2)
  27.       return (zll + zrr + zl + zr + zm) / (12.0f * h * h);
  28.    if (i == 1)
  29.       return (15.0f/4.0f * zx[i][j] - 77.0f/6.0f * zx[i + 1][j] + 107.0f/6.0f * zx[i + 2][j] - 13.0f * zx[i + 3][j] + 61.0f/12.0f * zx[i + 4][j] - 5.0f/6.0f * zx[i + 5][j]) / (h*h);
  30.    if (i==n-2)
  31.       return (15.0f/4.0f * zx[i][j] - 77.0f/6.0f * zx[i - 1][j] + 107.0f/6.0f * zx[i - 2][j] - 13.0f * zx[i - 3][j] + 61.0f/12.0f * zx[i - 4][j]) - 5.0f/6.0f * zx[i - 5][j]/ (h*h);
  32.    //if (i == 0 || i == n - 1)
  33.       return 0.0f;
  34. }
  35.  
  36.  
  37. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
  38. {
  39. //PARAMETERS
  40.  
  41.    float tmin = 0.0f;
  42.    float tmax = 12.0f;
  43.    int nt = 37000;      //number of points for time
  44.    float dt = (tmax - tmin) / float(nt);
  45.    
  46.    float *time = new float[nt];
  47.    for (int j = 0; j<nt; j++)
  48.       time[j] = tmin + dt*float(j);
  49.  
  50.    float xmin = -30.0f;
  51.    float xmax = 30.0f;
  52.    int nx = 901;        //number of points for x-coordinate
  53.    float *x = new float[nx];
  54.    for (int i = 0; i<nx; i++)
  55.       x[i] = xmin + (xmax - xmin)*float(i) / float(nx);
  56.  
  57.    float v = -0.1f; // velocity of wave
  58.    
  59. //SOLUTION
  60.    float** wave = new float*[nx];       //array of solution
  61.    for (int i = 0; i < nx; i++)
  62.       wave[i] = new float[nt];
  63.  
  64.    float** waved = new float*[nx];      //array of 1st derivative of solution
  65.    for (int i = 0; i < nx; i++)
  66.       waved[i] = new float[nt];
  67.  
  68.    for (int i = 0; i<nx; i++) { //initial conditions
  69.       float xx = x[i];
  70.       wave[i][0] = sin(xx); //wave[i][3] = sin(xx); wave[i][4] = sin(xx);
  71.       waved[i][0] = v*cos(xx); //waved[i][3] = v*cos(xx); waved[i][4] = v*cos(xx);
  72.      
  73.       if (i<6){
  74.         cout<< "i="<< i << "; sinus(" << xx << ")="<< sin(xx) << "; ";
  75.         cout<< "v*cos(xx)=" <<  v*cos(xx) << endl;
  76.       }
  77.  
  78.       for (int j = 1; j<nt; j++){ //initialize rest of memory
  79.         wave[i][j] = 0;
  80.         waved[i][j] = 0;
  81.       }
  82.    }
  83.    cout << endl;
  84.  
  85.    float* wavedd = new float[nx];       //auxiliary variables
  86.    float* waveddot = new float[nx];
  87.  
  88.    for (int i = 0; i<nx; i++) { //j=0;
  89.       wavedd[i] = z2der(nx, i, 0, x, wave);
  90.       waveddot[i] = v*wavedd[i];
  91.     if (i<6){
  92.         cout<< "i="<< i << "; wavedd[" << i <<"] = "<< wavedd[i]  << endl;
  93.       }
  94.    }
  95.    cout << endl;
  96.  
  97.    for (int j = 0; j<nt - 1; j++) {     // Euler method solution
  98.       for (int i = 0; i<nx; i++) {
  99.          waved[i][j + 1] = waved[i][j] + dt * waveddot[i];
  100.          wave[i][j + 1] = wave[i][j] + dt * waved[i][j];
  101.          
  102.          wavedd[i] = z2der(nx, i, j+1, x, wave);
  103.          waveddot[i] = v*wavedd[i];
  104.          
  105.                 if ((i<6)&&(j<6)){
  106.                 cout<< "i="<< i <<", j=" << j << "; wave[" << i <<"," << j <<"] = "<<wave[i][j]<< endl;
  107.         }
  108.       }
  109.    }
  110.    cout << endl;
  111.  
  112.    return 0;
  113. }

 Профиль  
                  
 
 Re: Численное решение волнового уравнения
Сообщение18.08.2015, 22:01 


18/05/14
71
NT2000 в сообщении #1045526 писал(а):
Думаю ТС уже всё поправил, коль скоро ничего не пишет,
но всё равно опубликую свою версию - одинаково работающую независимо от компилятора.
Добавлено инициация выделенной области, плюс поправки в знаках в граничных точках.
код: [ скачать ] [ спрятать ]
Используется синтаксис C++
  1. // ConsoleApplication1.cpp
  2. //
  3. #include <iostream>
  4. #include <math.h>
  5. #include "stdafx.h"
  6.  
  7. using namespace std;
  8.  
  9. //2nd derivative function
  10. float z2der(int n, int i, int j, float* x, float** zx) {
  11.    float h = x[2] - x[1];
  12.    float zr, zl, zm, zrr, zll;
  13.  
  14.    zm = -30.0f*zx[i][j];
  15.    if (i<n - 1)
  16.       zr = 16.0f*zx[i + 1][j];
  17.    else
  18.       zr = 16.0f;
  19.    if (i>0)
  20.       zl = 16.0f*zx[i - 1][j];
  21.    if (i<n - 2)
  22.       zrr = -zx[i + 2][j];
  23.    if (i>1)
  24.       zll = -zx[i - 2][j];
  25.    
  26.    if (i>1 && i<n-2)
  27.       return (zll + zrr + zl + zr + zm) / (12.0f * h * h);
  28.    if (i == 1)
  29.       return (15.0f/4.0f * zx[i][j] - 77.0f/6.0f * zx[i + 1][j] + 107.0f/6.0f * zx[i + 2][j] - 13.0f * zx[i + 3][j] + 61.0f/12.0f * zx[i + 4][j] - 5.0f/6.0f * zx[i + 5][j]) / (h*h);
  30.    if (i==n-2)
  31.       return (15.0f/4.0f * zx[i][j] - 77.0f/6.0f * zx[i - 1][j] + 107.0f/6.0f * zx[i - 2][j] - 13.0f * zx[i - 3][j] + 61.0f/12.0f * zx[i - 4][j]) - 5.0f/6.0f * zx[i - 5][j]/ (h*h);
  32.    //if (i == 0 || i == n - 1)
  33.       return 0.0f;
  34. }
  35.  
  36.  
  37. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
  38. {
  39. //PARAMETERS
  40.  
  41.    float tmin = 0.0f;
  42.    float tmax = 12.0f;
  43.    int nt = 37000;      //number of points for time
  44.    float dt = (tmax - tmin) / float(nt);
  45.    
  46.    float *time = new float[nt];
  47.    for (int j = 0; j<nt; j++)
  48.       time[j] = tmin + dt*float(j);
  49.  
  50.    float xmin = -30.0f;
  51.    float xmax = 30.0f;
  52.    int nx = 901;        //number of points for x-coordinate
  53.    float *x = new float[nx];
  54.    for (int i = 0; i<nx; i++)
  55.       x[i] = xmin + (xmax - xmin)*float(i) / float(nx);
  56.  
  57.    float v = -0.1f; // velocity of wave
  58.    
  59. //SOLUTION
  60.    float** wave = new float*[nx];       //array of solution
  61.    for (int i = 0; i < nx; i++)
  62.       wave[i] = new float[nt];
  63.  
  64.    float** waved = new float*[nx];      //array of 1st derivative of solution
  65.    for (int i = 0; i < nx; i++)
  66.       waved[i] = new float[nt];
  67.  
  68.    for (int i = 0; i<nx; i++) { //initial conditions
  69.       float xx = x[i];
  70.       wave[i][0] = sin(xx); //wave[i][3] = sin(xx); wave[i][4] = sin(xx);
  71.       waved[i][0] = v*cos(xx); //waved[i][3] = v*cos(xx); waved[i][4] = v*cos(xx);
  72.      
  73.       if (i<6){
  74.         cout<< "i="<< i << "; sinus(" << xx << ")="<< sin(xx) << "; ";
  75.         cout<< "v*cos(xx)=" <<  v*cos(xx) << endl;
  76.       }
  77.  
  78.       for (int j = 1; j<nt; j++){ //initialize rest of memory
  79.         wave[i][j] = 0;
  80.         waved[i][j] = 0;
  81.       }
  82.    }
  83.    cout << endl;
  84.  
  85.    float* wavedd = new float[nx];       //auxiliary variables
  86.    float* waveddot = new float[nx];
  87.  
  88.    for (int i = 0; i<nx; i++) { //j=0;
  89.       wavedd[i] = z2der(nx, i, 0, x, wave);
  90.       waveddot[i] = v*wavedd[i];
  91.     if (i<6){
  92.         cout<< "i="<< i << "; wavedd[" << i <<"] = "<< wavedd[i]  << endl;
  93.       }
  94.    }
  95.    cout << endl;
  96.  
  97.    for (int j = 0; j<nt - 1; j++) {     // Euler method solution
  98.       for (int i = 0; i<nx; i++) {
  99.          waved[i][j + 1] = waved[i][j] + dt * waveddot[i];
  100.          wave[i][j + 1] = wave[i][j] + dt * waved[i][j];
  101.          
  102.          wavedd[i] = z2der(nx, i, j+1, x, wave);
  103.          waveddot[i] = v*wavedd[i];
  104.          
  105.                 if ((i<6)&&(j<6)){
  106.                 cout<< "i="<< i <<", j=" << j << "; wave[" << i <<"," << j <<"] = "<<wave[i][j]<< endl;
  107.         }
  108.       }
  109.    }
  110.    cout << endl;
  111.  
  112.    return 0;
  113. }


Да, спасибо. Впредь буду внимательнее. А так действительно, видимо использование "мусора" зависит от компилятора.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 28 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: Toucan, maxal, PAV, Karan, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group