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正弦波の足し合わせでのこぎり波を作成
Usage:
$ python fourier_sawtoothWave.py 100
argv[1]は足し合わせる波の数を意味し,デフォルト10
'''

import math
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import sys

def fourier_series(x, n):
    '''
    :param x: データx
    :param n: 足し合わせる波の数
    '''
    data = []
    for i in x: #xの各点についてyを計算
        y=0.0
        for j in range(1,n):
            y += (2/j)*(-1)**(j+1)*np.sin(j*i) #のこぎり波のフーリエ級数
        data.append(y)
    return data

def main(n):
    '''
    :param n: 足し合わせる波の数
    '''
    pi = math.pi
    x = np.arange(-2*pi, 2*pi, 0.1) #定義域(-2π~2π)
    y = fourier_series(x, n) #yを計算
    plt.plot(x,y)
    plt.xticks([-pi,0,pi], ["-π","0","π"])
    plt.yticks([-pi,0,pi], ["-π","0","π"])
    plt.xlim([-2*pi,2*pi])
    plt.show()

if __name__ == '__main__':
    n = int(sys.argv[1]) if len(sys.argv)>1 else 10
    main(n)