API tools faq
paste
Advertisement
Guest User

Untitled

a guest
Dec 14th, 2018
62
0
Never
Add comment
Not a member of Pastebin yet? Sign Up, it unlocks many cool features!
text 14.12 KB | None | 0 0
raw download clone embed print report
  1. #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
  2. #include "stdafx.h"
  3. #include "iostream"
  4. #include "complex"
  5. #include "math.h"
  6.  
  7. int k = 0;
  8. using namespace std;
  9. const double epsi = 0.00005;
  10. const int degree = 5;
  11. int iteration = 0;
  12. int counting = 0;
  13. complex<double> root[degree];
  14. complex<double> first_kf[degree + 1] = { complex<double>(0, 1), complex<double>(14, 0), complex<double>(1, 0), complex<double>(18, 0), complex<double>(12, 0), complex<double>(6, 0)};
  15. complex<double> kf[degree + 1] = { complex<double>(0, 1), complex<double>(14, 0), complex<double>(1, 0), complex<double>(18, 0), complex<double>(12, 0), complex<double>(6, 0) };
  16. complex<double> kfDx[degree + 1];// = { complex<double>(14, 0), complex<double>(2, 0), complex<double>(54 , 0), complex<double>(48, 0), complex<double>(30, 0), complex<double>(78, 0), complex<double>(112, 0), complex<double>(24, 0), complex<double>(9, 0) };
  17.  
  18. complex<double> f(complex<double> x, complex<double> kf[degree + 1])
  19. {
  20. complex<double> ans = 0;
  21. for (int i = 0; i < degree + 1; i++) {
  22. ans = ans + kf[i] * pow(x, i);
  23. }
  24. return ans;
  25. }
  26.  
  27. complex<double> grad(complex<double> z, complex<double> kf[degree + 1], complex<double> kfDx[degree + 1]) {
  28. complex<double> Pz = f(z,kf);
  29. complex<double> Pzconj = conj(Pz);
  30. complex<double> PzDx = f(z,kfDx);
  31. complex<double> gr = Pzconj * PzDx;
  32. return (conj(gr));
  33. }
  34.  
  35. void new_kfDx(complex<double> kf[degree + 1]) {
  36. for (int j = 0; j < degree; j++) {
  37. kfDx[j] = kf[j+1] * double(j+1);
  38. }
  39. }
  40.  
  41. void Gorner(complex<double> x, complex<double> kf[degree + 1]) {
  42. for (int i = degree - 1; i >= 0; i--) {
  43. kf[i] = kf[i] + x * kf[i + 1];
  44. }
  45. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  46. kf[i] = kf[i + 1];
  47. }
  48. kf[degree] = 0;
  49. }
  50.  
  51. complex<double> SpuskCoorinat_2(complex<double> mins, complex<double> kf[degree + 1]) { // покоординатный спуск
  52. int iter = 0;
  53. double h = 1;
  54. complex<double> x, x1;
  55. FILE *ps;
  56. ps = fopen("D:\\optimization\\KS.txt", "at"); //Дописывает информацию к концу текстового файла.
  57. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(mins, kf).real(), f(mins, kf).imag(), mins.real(), mins.imag());// записываем в файл промежуточные значения
  58. do
  59. {
  60. do
  61. {
  62. x1 = mins;
  63. x = mins + complex<double>(h, 0);
  64. if (abs(f(mins, kf)) > abs(f(x, kf))) {
  65. mins = mins + complex<double>(h, 0);
  66. iter++;
  67. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(mins, kf).real(), f(mins, kf).imag(), mins.real(), mins.imag());// записываем в файл промежуточные значения
  68. }
  69. else {
  70. x = mins - complex<double>(h, 0);
  71.  
  72. if (abs(f(mins, kf)) > abs(f(x, kf))) {
  73. mins = mins - complex<double>(h, 0);
  74. iter++;
  75. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(mins, kf).real(), f(mins, kf).imag(), mins.real(), mins.imag());// записываем в файл промежуточные значения
  76. }
  77. }
  78. } while (x1 != mins);
  79. do
  80. {
  81. x1 = mins;
  82. x = mins + complex<double>(0, h);
  83.  
  84. if (abs(f(mins, kf)) > abs(f(x, kf))) {
  85. mins = mins + complex<double>(0, h);
  86. iter++;
  87. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(mins, kf).real(), f(mins, kf).imag(), mins.real(), mins.imag());// записываем в файл промежуточные значения
  88. }
  89. else {
  90. x = mins - complex<double>(0, h);
  91. if (abs(f(mins, kf)) > abs(f(x, kf))) {
  92. mins = mins - complex<double>(0, h);
  93. iter++;
  94. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(mins, kf).real(), f(mins, kf).imag(), mins.real(), mins.imag());// записываем в файл промежуточные значения
  95. }
  96. }
  97. } while (x1 != mins);
  98. h /= 10;
  99. } while (abs(f(mins, kf)) > epsi);
  100.  
  101. iteration = iteration + iter;
  102. fprintf(ps, "-----------------------------------------------------------------------\n");
  103. fclose(ps);
  104. return mins;
  105. }
  106.  
  107. complex<double> Gradient_Drop_Step(complex<double> z, complex<double> kf[degree + 1]) {
  108. FILE *ps;
  109. ps = fopen("D:\\optimization\\GDS.txt", "at"); //Дописывает информацию к концу текстового файла.
  110. new_kfDx(kf);
  111. int iter = 0;
  112. int count = 0;
  113. complex<double> x1;
  114. complex<double> x = z;
  115. double a = 0.1;
  116. complex<double> gr;
  117. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(x, kf).real(), f(x, kf).imag(), x.real(), x.imag(), grad(x, kf, kfDx).real(), grad(x, kf, kfDx).imag());// записываем в файл промежуточные значения
  118. do {
  119. gr = grad(x, kf, kfDx);
  120. x1 = x - a * gr;
  121. count = count + 6;
  122. if (abs(f(x1,kf)) - abs(f(x,kf)) > -a * epsi*abs(pow(gr, 2))) {
  123. a = a * 0.1;
  124. }
  125. else {
  126. x = x1;
  127. iter++;
  128. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(x1, kf).real(), f(x1, kf).imag(), x1.real(), x1.imag(), grad(x1, kf, kfDx).real(), grad(x1, kf, kfDx).imag());// записываем в файл промежуточные значения
  129. }
  130. } while (abs(grad(x1,kf,kfDx)) > epsi);
  131. iteration = iteration + iter;
  132. counting = counting + count;
  133. fprintf(ps, "-----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
  134. fclose(ps);
  135. return x1;
  136. }
  137.  
  138. complex<double> Gradient_Const_Step(complex<double> z, complex<double> kf[degree + 1]) {
  139. FILE *ps;
  140. ps = fopen("D:\\optimization\\GCS.txt", "at"); //Дописывает информацию к концу текстового файла.
  141. complex<double> x1;
  142. complex<double> x = z;
  143. int iter = 0;
  144. new_kfDx(kf);
  145. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(x, kf).real(), f(x, kf).imag(), x.real(), x.imag(), grad(x, kf, kfDx).real(), grad(x, kf, kfDx).imag());// записываем в файл промежуточные значения
  146. double a = 0.0001;
  147. do {
  148. x1 = x - a * grad(x, kf, kfDx);
  149. x = x1;
  150. iter++;
  151. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(x, kf).real(), f(x, kf).imag(), x.real(), x.imag(), grad(x, kf, kfDx).real(), grad(x, kf, kfDx).imag());// записываем в файл промежуточные значения
  152. } while (abs(grad(x1, kf, kfDx)) > epsi);
  153. iteration = iteration + iter;
  154. fprintf(ps, "-----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
  155. fclose(ps);
  156. return x1;
  157. }
  158.  
  159. complex<double> Gradient_Set_Step(complex<double> z, complex<double> kf[degree + 1]) {
  160. FILE *ps;
  161. ps = fopen("D:\\optimization\\GSS.txt", "at"); //Дописывает информацию к концу текстового файла.
  162. new_kfDx(kf);
  163. int iter = 0;
  164. complex<double> x1;
  165. complex<double> x = z;
  166. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(x, kf).real(), f(x, kf).imag(), x.real(), x.imag(), grad(x, kf, kfDx).real(), grad(x, kf, kfDx).imag());// записываем в файл промежуточные значения
  167. double k = 10000;
  168. do {
  169. x1 = x - (1/k) * grad(x, kf, kfDx);
  170. x = x1;
  171. k++;
  172. iter++;
  173. fprintf(ps, "%4d | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) | (%6.10f, %6.10f) |\n", iter, f(x, kf).real(), f(x, kf).imag(), x.real(), x.imag(), grad(x, kf, kfDx).real(), grad(x, kf, kfDx).imag());// записываем в файл промежуточные значения
  174. } while (abs(grad(x1, kf, kfDx)) > epsi);
  175. iteration = iteration + iter;
  176. fprintf(ps, "-----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
  177. fclose(ps);
  178. return x1;
  179. }
  180.  
  181. void Poisk_korney_KS(complex<double> kf[degree + 1]) {
  182. FILE *ps;
  183. ps = fopen("D:\\optimization\\KS.txt", "w");//создаем текстовый файл в //который будут записываться выходные данные
  184. fprintf(ps, "Координатный спуск\n");
  185. fprintf(ps, "------------------------------\n");
  186. fprintf(ps, " Итер | Y | x |\n"); //«шапка» таблицы
  187. fprintf(ps, "------------------------------\n");
  188. complex<double> x;
  189. fclose(ps);
  190. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  191. x = SpuskCoorinat_2(0,kf);
  192. x = SpuskCoorinat_2(x,first_kf);
  193. root[i] = x;
  194. ps = fopen("D:\\optimization\\KS.txt", "at");
  195. fprintf(ps, "Корень: x = (%6.10f,%6.10f) y = (%6.10f,%6.10f)\n", root[i].real(), root[i].imag(), f(root[i], first_kf).real(), f(root[i], first_kf).imag());
  196. fprintf(ps, "-----------------------------------------------------------------------\n");
  197. fclose(ps);
  198. Gorner(x,kf);
  199. }
  200. ps = fopen("D:\\optimization\\KS.txt", "at");
  201. fprintf(ps, "Итераций:%4d \n", iteration);
  202. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  203. fprintf(ps, "Корень: x = (%6.10f,%6.10f) y = (%6.10f,%6.10f)\n", root[i].real(), root[i].imag(), f(root[i], first_kf).real(), f(root[i], first_kf).imag());
  204. }
  205. fprintf(ps, "\nКоличество вычисления целевой функции:%4d\n", iteration*4);
  206. iteration = 0;
  207. counting = 0;
  208. fclose(ps);
  209. for (int i = 0; i < degree + 1; i++) {
  210. kf[i] = first_kf[i];
  211. }
  212. }
  213.  
  214. void Poisk_korney_GDS(complex<double> kf[degree + 1]) {
  215. FILE *ps;
  216. ps = fopen("D:\\optimization\\GDS.txt", "w");//создаем текстовый файл в //который будут записываться выходные данные
  217. fprintf(ps, "Градиентный спуск с дробением шага\n");
  218. fprintf(ps, "-------------------------------------------\n");
  219. fprintf(ps, " Итер | Y | x | grad |\n"); //«шапка» таблицы
  220. fprintf(ps, "-------------------------------------------\n");
  221. complex<double> x;
  222. fclose(ps);
  223. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  224. x = Gradient_Drop_Step(0,kf);
  225. x = Gradient_Drop_Step(x, first_kf);
  226. root[i] = x;
  227. ps = fopen("D:\\optimization\\GDS.txt", "at");
  228. fprintf(ps, "Корень: x = (%6.10f,%6.10f) y = (%6.10f,%6.10f)\n", root[i].real(), root[i].imag(), f(root[i], first_kf).real(), f(root[i], first_kf).imag());
  229. fprintf(ps, "-----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
  230. fclose(ps);
  231. Gorner(x, kf);
  232. }
  233. ps = fopen("D:\\optimization\\GDS.txt", "at");
  234. fprintf(ps, "Итераций:%4d \n", iteration);
  235. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  236. fprintf(ps, "Корень: x = (%6.10f,%6.10f) y = (%6.10f,%6.10f)\n", root[i].real(),root[i].imag(),f(root[i],first_kf).real(), f(root[i], first_kf).imag());
  237. }
  238. fprintf(ps, "\nКоличество вычисления целевой функции:%4d\n", counting);
  239. for (int i = 0; i < degree + 1; i++) {
  240. kf[i] = first_kf[i];
  241. }
  242. iteration = 0;
  243. counting = 0;
  244. fclose(ps);
  245. }
  246.  
  247. void Poisk_korney_GCS(complex<double> kf[degree + 1]) {
  248. FILE *ps;
  249. ps = fopen("D:\\optimization\\GCS.txt", "w");//создаем текстовый файл в //который будут записываться выходные данные
  250. fprintf(ps, "Градиентный спуск с постоянным шагом\n");
  251. fprintf(ps, "-------------------------------------------\n");
  252. fprintf(ps, " Итер | Y | x | grad |\n"); //«шапка» таблицы
  253. fprintf(ps, "-------------------------------------------\n");
  254. fclose(ps);
  255. complex<double> x;
  256. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  257. x = Gradient_Const_Step(0, kf);
  258. x = Gradient_Const_Step(x, first_kf);
  259. root[i] = x;
  260. ps = fopen("D:\\optimization\\GCS.txt", "at");
  261. fprintf(ps, "Корень: x = (%6.10f,%6.10f) y = (%6.10f,%6.10f)\n", root[i].real(), root[i].imag(), f(root[i], first_kf).real(), f(root[i], first_kf).imag());
  262. fprintf(ps, "-----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
  263. fclose(ps);
  264. Gorner(x, kf);
  265. }
  266. ps = fopen("D:\\optimization\\GCS.txt", "at");
  267. fprintf(ps, "Итераций:%4d \n", iteration);
  268. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  269. fprintf(ps, "Корень: x = (%6.10f,%6.10f) y = (%6.10f,%6.10f)\n", root[i].real(), root[i].imag(), f(root[i], first_kf).real(), f(root[i], first_kf).imag());
  270. }
  271. fprintf(ps, "\nКоличество вычисления целевой функции:%4d\n", iteration*4);
  272. for (int i = 0; i < degree + 1; i++) {
  273. kf[i] = first_kf[i];
  274. }
  275. iteration = 0;
  276. counting = 0;
  277. fclose(ps);
  278. }
  279.  
  280. void Poisk_korney_GSS(complex<double> kf[degree + 1]) {
  281. FILE *ps;
  282. ps = fopen("D:\\optimization\\GSS.txt", "w");//создаем текстовый файл в //который будут записываться выходные данные
  283. fprintf(ps, "Градиентный спуск с заранее заданным шагом\n");
  284. fprintf(ps, "-------------------------------------------\n");
  285. fprintf(ps, " Итер | Y | x | grad |\n"); //«шапка» таблицы
  286. fprintf(ps, "-------------------------------------------\n");
  287. complex<double> x;
  288. fclose(ps);
  289. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  290. x = Gradient_Set_Step(0, kf);
  291. x = Gradient_Set_Step(x, first_kf);
  292. root[i] = x;
  293. ps = fopen("D:\\optimization\\GSS.txt", "at");
  294. fprintf(ps, "Корень: x = (%6.10f,%6.10f) y = (%6.10f,%6.10f)\n", root[i].real(), root[i].imag(), f(root[i], first_kf).real(), f(root[i], first_kf).imag());
  295. fprintf(ps, "-----------------------------------------------------------------------------------------------\n");
  296. fclose(ps);
  297. Gorner(x, kf);
  298. }
  299. ps = fopen("D:\\optimization\\GSS.txt", "at");
  300. fprintf(ps, "Итераций:%4d \n", iteration);
  301. for (int i = 0; i < degree; i++) {
  302. fprintf(ps, "Корень: x = (%6.10f,%6.10f) y = (%6.10f,%6.10f)\n", root[i].real(), root[i].imag(), f(root[i], first_kf).real(), f(root[i], first_kf).imag());
  303. }
  304. fprintf(ps, "\nКоличество вычисления целевой функции:%4d\n", iteration*4);
  305. for (int i = 0; i < degree + 1; i++) {
  306. kf[i] = first_kf[i];
  307. }
  308. iteration = 0;
  309. counting = 0;
  310. fclose(ps);
  311. }
  312.  
  313. int main() {
  314. Poisk_korney_KS(kf);
  315. Poisk_korney_GSS(kf);
  316. Poisk_korney_GDS(kf);
  317. Poisk_korney_GCS(kf);
  318. system("pause");
  319. return 0;
  320. }
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement
Public Pastes
Advertisement
We use cookies for various purposes including analytics. By continuing to use Pastebin, you agree to our use of cookies as described in the Cookies Policy.  OK, I Understand
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up, it unlocks many cool features!