C#,数值计算——函数计算,Ratfn的计算方法与源程序

news2024/11/20 10:26:49

1 文本格式

using System;

namespace Legalsoft.Truffer
{
    public class Ratfn
    {
        private double[] cofs { get; set; }
        private int nn { get; set; }
        private int dd { get; set; }

        public Ratfn(double[] num, double[] den)
        {
            this.cofs = new double[num.Length + den.Length - 1];
            this.nn = num.Length;
            this.dd = den.Length;

            for (int j = 0; j < nn; j++)
            {
                cofs[j] = num[j] / den[0];
            }
            for (int j = 1; j < dd; j++)
            {
                cofs[j + nn - 1] = den[j] / den[0];
            }
        }

        public Ratfn(double[] coffs, int n, int d)
        {
            this.cofs = Globals.CopyFrom(coffs);
            this.nn = n;
            this.dd = d;
        }

        public double get(double x)
        {
            double sumn = 0.0;
            double sumd = 0.0;
            for (int j = nn - 1; j >= 0; j--)
            {
                sumn = sumn * x + cofs[j];
            }
            for (int j = nn + dd - 2; j >= nn; j--)
            {
                sumd = sumd * x + cofs[j];
            }
            return sumn / (1.0 + x * sumd);
        }

        public static Ratfn pade(double[] cof)
        {
            int n = (cof.Length - 1) / 2;
            double[,] q = new double[n, n];
            double[,] qlu = new double[n, n];
            double[] x = new double[n];
            double[] y = new double[n];
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                y[j] = cof[n + j + 1];
                for (int k = 0; k < n; k++)
                {
                    q[j, k] = cof[j - k + n];
                }
            }

            LUdcmp lu = new LUdcmp(q);
            lu.solve( y,  x);

            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                lu.mprove(y,  x);
            }
            for (int k = 0; k < n; k++)
            {
                double sum = cof[k + 1];
                for (int j = 0; j <= k; j++)
                {
                    sum -= x[j] * cof[k - j];
                }
                y[k] = sum;
            }

            double[] num = new double[n + 1];
            double[] denom = new double[n + 1];
            num[0] = cof[0];
            denom[0] = 1.0;
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                num[j + 1] = y[j];
                denom[j + 1] = -x[j];
            }
            return new Ratfn(num, denom);
        }

        public static Ratfn ratlsq(UniVarRealValueFun fn, double a, double b, int mm, int kk, ref double dev)
        {
            const int NPFAC = 8;
            const int MAXIT = 5;
            const double BIG = 1.0e99;
            const double PIO2 = 1.570796326794896619;

            int ncof = mm + kk + 1;
            int npt = NPFAC * ncof;
            double[] bb = new double[npt];
            double[] coff = new double[ncof];
            double[] ee = new double[npt];
            double[] fs = new double[npt];
            double[] wt = new double[npt];
            double[] xs = new double[npt];
            double[,] u = new double[npt, ncof];
            Ratfn ratbest = new Ratfn(coff, mm + 1, kk + 1);

            dev = BIG;
            for (int i = 0; i < npt; i++)
            {
                if (i < (npt / 2) - 1)
                {
                    double hth = PIO2 * i / (npt - 1.0);
                    xs[i] = a + (b - a) * Globals.SQR(Math.Sin(hth));
                }
                else
                {
                    double hth = PIO2 * (npt - i) / (npt - 1.0);
                    xs[i] = b - (b - a) * Globals.SQR(Math.Sin(hth));
                }
                fs[i] = fn.funk(xs[i]);
                wt[i] = 1.0;
                ee[i] = 1.0;
            }
            double e = 0.0;
            for (int it = 0; it < MAXIT; it++)
            {
                for (int i = 0; i < npt; i++)
                {
                    double power = wt[i];
                    bb[i] = power * (fs[i] + Globals.SIGN(e, ee[i]));
                    for (int j = 0; j < mm + 1; j++)
                    {
                        u[i, j] = power;
                        power *= xs[i];
                    }
                    power = -bb[i];
                    for (int j = mm + 1; j < ncof; j++)
                    {
                        power *= xs[i];
                        u[i, j] = power;
                    }
                }
                SVD svd = new SVD(u);
                svd.solve(bb,  coff);
                double devmax = 0.0;
                double sum = 0.0;
                Ratfn rat = new Ratfn(coff, mm + 1, kk + 1);
                for (int j = 0; j < npt; j++)
                {
                    ee[j] = rat.get(xs[j]) - fs[j];
                    wt[j] = Math.Abs(ee[j]);
                    sum += wt[j];
                    if (wt[j] > devmax)
                    {
                        devmax = wt[j];
                    }
                }
                e = sum / npt;
                if (devmax <= dev)
                {
                    ratbest = rat;
                    //ratbest.CopyFrom(rat);
                    dev = devmax;
                }
                //Console.Write(" ratlsq iteration= ");
                //Console.Write(it);
                //Console.Write("  max error= ");
                //Console.Write("{0,10}", devmax);
                //Console.Write("{0}", "\n");
            }
            return ratbest;
        }

    }
}
 

2 代码格式

using System;

namespace Legalsoft.Truffer
{
    public class Ratfn
    {
        private double[] cofs { get; set; }
        private int nn { get; set; }
        private int dd { get; set; }

        public Ratfn(double[] num, double[] den)
        {
            this.cofs = new double[num.Length + den.Length - 1];
            this.nn = num.Length;
            this.dd = den.Length;

            for (int j = 0; j < nn; j++)
            {
                cofs[j] = num[j] / den[0];
            }
            for (int j = 1; j < dd; j++)
            {
                cofs[j + nn - 1] = den[j] / den[0];
            }
        }

        public Ratfn(double[] coffs, int n, int d)
        {
            this.cofs = Globals.CopyFrom(coffs);
            this.nn = n;
            this.dd = d;
        }

        public double get(double x)
        {
            double sumn = 0.0;
            double sumd = 0.0;
            for (int j = nn - 1; j >= 0; j--)
            {
                sumn = sumn * x + cofs[j];
            }
            for (int j = nn + dd - 2; j >= nn; j--)
            {
                sumd = sumd * x + cofs[j];
            }
            return sumn / (1.0 + x * sumd);
        }

        public static Ratfn pade(double[] cof)
        {
            int n = (cof.Length - 1) / 2;
            double[,] q = new double[n, n];
            double[,] qlu = new double[n, n];
            double[] x = new double[n];
            double[] y = new double[n];
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                y[j] = cof[n + j + 1];
                for (int k = 0; k < n; k++)
                {
                    q[j, k] = cof[j - k + n];
                }
            }

            LUdcmp lu = new LUdcmp(q);
            lu.solve( y,  x);

            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                lu.mprove(y,  x);
            }
            for (int k = 0; k < n; k++)
            {
                double sum = cof[k + 1];
                for (int j = 0; j <= k; j++)
                {
                    sum -= x[j] * cof[k - j];
                }
                y[k] = sum;
            }

            double[] num = new double[n + 1];
            double[] denom = new double[n + 1];
            num[0] = cof[0];
            denom[0] = 1.0;
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                num[j + 1] = y[j];
                denom[j + 1] = -x[j];
            }
            return new Ratfn(num, denom);
        }

        public static Ratfn ratlsq(UniVarRealValueFun fn, double a, double b, int mm, int kk, ref double dev)
        {
            const int NPFAC = 8;
            const int MAXIT = 5;
            const double BIG = 1.0e99;
            const double PIO2 = 1.570796326794896619;

            int ncof = mm + kk + 1;
            int npt = NPFAC * ncof;
            double[] bb = new double[npt];
            double[] coff = new double[ncof];
            double[] ee = new double[npt];
            double[] fs = new double[npt];
            double[] wt = new double[npt];
            double[] xs = new double[npt];
            double[,] u = new double[npt, ncof];
            Ratfn ratbest = new Ratfn(coff, mm + 1, kk + 1);

            dev = BIG;
            for (int i = 0; i < npt; i++)
            {
                if (i < (npt / 2) - 1)
                {
                    double hth = PIO2 * i / (npt - 1.0);
                    xs[i] = a + (b - a) * Globals.SQR(Math.Sin(hth));
                }
                else
                {
                    double hth = PIO2 * (npt - i) / (npt - 1.0);
                    xs[i] = b - (b - a) * Globals.SQR(Math.Sin(hth));
                }
                fs[i] = fn.funk(xs[i]);
                wt[i] = 1.0;
                ee[i] = 1.0;
            }
            double e = 0.0;
            for (int it = 0; it < MAXIT; it++)
            {
                for (int i = 0; i < npt; i++)
                {
                    double power = wt[i];
                    bb[i] = power * (fs[i] + Globals.SIGN(e, ee[i]));
                    for (int j = 0; j < mm + 1; j++)
                    {
                        u[i, j] = power;
                        power *= xs[i];
                    }
                    power = -bb[i];
                    for (int j = mm + 1; j < ncof; j++)
                    {
                        power *= xs[i];
                        u[i, j] = power;
                    }
                }
                SVD svd = new SVD(u);
                svd.solve(bb,  coff);
                double devmax = 0.0;
                double sum = 0.0;
                Ratfn rat = new Ratfn(coff, mm + 1, kk + 1);
                for (int j = 0; j < npt; j++)
                {
                    ee[j] = rat.get(xs[j]) - fs[j];
                    wt[j] = Math.Abs(ee[j]);
                    sum += wt[j];
                    if (wt[j] > devmax)
                    {
                        devmax = wt[j];
                    }
                }
                e = sum / npt;
                if (devmax <= dev)
                {
                    ratbest = rat;
                    //ratbest.CopyFrom(rat);
                    dev = devmax;
                }
                //Console.Write(" ratlsq iteration= ");
                //Console.Write(it);
                //Console.Write("  max error= ");
                //Console.Write("{0,10}", devmax);
                //Console.Write("{0}", "\n");
            }
            return ratbest;
        }

    }
}

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算法笔记-第七章-链表 链表的遍历链表结点的个数链表的头插法!链表删除元素链表反转例题思路一:原地反转思路二:头插法链表去除重复元素(有些复杂了)思路题目一题目二链表的遍历 #include<cstdio> const int N = 100; struct Node {int data, next;//表示的是当前数据和…

C++语言相关笔记

写在前面 记录一下C的要点&#xff0c;参考的书籍如下&#xff1a; 《C Primer Plus》是偏向教学的工具书&#xff0c;可以视为偏基础&#xff1b;《C Primer》 是偏向工程实践的工具书&#xff0c;可以视为偏进阶&#xff1b;《深度探索C对象模型》则针对C对象模型进行剖析&…

flutter背景图片设置

本地图片设置 1、在配置文件pubspec.yaml中&#xff0c;设置以下代码 assets:- assets/- assets/test/2、如果目录中没有assets文件夹&#xff0c;则创建一个文件夹&#xff0c;并且取名为assets&#xff0c;在此文件夹中存放图片资源即可&#xff0c;如果想分文件夹管理&…

golang中context使用总结

一、context使用注意事项 在使用context时&#xff0c;有一些需要注意的事项&#xff0c;以及一些与性能优化相关的建议&#xff1a; 避免滥用context传递数据&#xff1a;context的主要目的是传递请求范围的数据和取消信号&#xff0c;而不是用于传递全局状态或大量数据。滥用…

ElasticSearch 增删改查操作

本文主要是介绍 ElasticSearch 的文档增删改查和批量操作&#xff0c;同时会介绍一些 REST API 返回状态码的具体含义。 我们先来看下这个表&#xff1a; 这个表包含了 Index、Create、Read、Update、Delete 这五种方法&#xff0c;我们先来看下 CRUD 操作的 HTTP 请求都长什么…

美团拼图滑块

有时候放弃也是一种智慧。 就像这说的一样&#xff0c;美团的拼图滑块&#xff0c;不知道这个缺口该怎么去处理&#xff0c;正常划顶到最外面去了&#xff0c;所以就不知道这个是咋计算的。 先来看看他的这个加密&#xff0c;跟原来的一划到底其实是一样的&#xff0c;难度只是…

php+vue3实现点选验证码

buildadmin 中的点选验证码实现 验证码类 <?phpnamespace ba;use Throwable; use think\facade\Db; use think\facade\Lang; use think\facade\Config;/*** 点选文字验证码类*/ class ClickCaptcha {/*** 验证码过期时间(s)* var int*/private int $expire 600;/*** 可以…

萌宠俱乐部

一、html代码 二、CSS代码 三、效果图 四、继续努力呀&#xff01;&#xff01;&#xff01; 一、html代码 <!DOCTYPE html> <html lang"en"> <head><meta charset"UTF-8"><meta name"viewport" content"wi…