Advertisement
dark-s0ul

lab5_anton

Jan 7th, 2018
88
0
Never
Not a member of Pastebin yet? Sign Up, it unlocks many cool features!
C++ 2.49 KB | None | 0 0
  1. #include <cstdio>
  2. #include <cmath>
  3. #include <vector>
  4.  
  5. #define a 0
  6. #define b 1.2
  7.  
  8. double Function(double x) {
  9.     return 10 * x * x * cosh(x) * sin(13 * x);
  10. }
  11.  
  12. double Chebyshev(double x, int n) {
  13.     if (n == 0) return 1;
  14.  
  15.     double tn = x;
  16.     double tnm1 = 1;
  17.  
  18.     for (int i = 1; i < n; i++) {
  19.         double tnp1 = 2 * x * tn - tnm1;
  20.  
  21.         tnm1 = tn;
  22.         tn = tnp1;
  23.     }
  24.  
  25.     return tn;
  26. }
  27.  
  28. double F(double x, int k1, int k2, int N) {
  29.     double t = (2 * x - (a + b)) / (b - a);
  30.  
  31.     if (k2 == N) {
  32.         return Chebyshev(t, k1) * Function(x);
  33.     } else {
  34.         return Chebyshev(t, k1) * Chebyshev(t, k2);
  35.     }
  36. }
  37.  
  38. double Simpson(int k1, int k2, int n, int N) {
  39.     double h = (b - a) / (double) n;
  40.     double s1 = 0;
  41.     double s2 = 0;
  42.  
  43.     for (int i = 1; i < n; i++) {
  44.         double x = a + i * h;
  45.  
  46.         if (i % 2 == 0) {
  47.             s2 += F(x, k1, k2, N);
  48.         } else {
  49.             s1 += F(x, k1, k2, N);
  50.         }
  51.     }
  52.  
  53.     return h / 3.0 * (2.0 * s2 + 4.0 * s1 + F(a, k1, k2, N) + F(b, k1, k2, N));
  54. }
  55.  
  56. double Runge(int k1, int k2, int N) {
  57.     int n = (b - a) * 100;
  58.    
  59.     double I2n = Simpson(k1, k2, n, N);
  60.  
  61.     for (;;) {
  62.         double In = I2n;
  63.         I2n = Simpson(k1, k2, n *= 2, N);
  64.         if (fabs(In - I2n) < 15e-8) break;
  65.     }
  66.  
  67.     return I2n;
  68. }
  69.  
  70. void FillPolinom(std::vector<double> &p) {
  71.     int N = p.size();
  72.  
  73.     double M[N][N + 1];
  74.  
  75.     for (int i = 0; i < N; i++) {
  76.         for (int j = 0; j <= N; j++) {
  77.             M[i][j] = Runge(i, j, N);
  78.         }
  79.     }
  80.  
  81.     for (int j = 0; j < N; j++) {
  82.         double m = M[j][j];
  83.         for (int i = j; i <= N; i++) {
  84.             M[j][i] /= m;
  85.         }
  86.         for (int k = j + 1; k < N; k++) {
  87.             double m = M[k][j];
  88.             for (int l = j; l <= N; l++) {
  89.                 M[k][l] -= M[j][l] * m;
  90.             }
  91.         }
  92.     }
  93.  
  94.     for (int i = N - 1; i >= 0; i--) {
  95.         double s = 0;
  96.  
  97.         for (int j = i + 1; j < N; j++) {
  98.             s += M[i][j] * p[j];
  99.         }
  100.         p[i] = M[i][N] - s;
  101.     }
  102. }
  103.  
  104. double Polinom(double x, const std::vector<double> &p) {
  105.     double t = (2 * x - b - a) / (b - a);
  106.     double s = 0;
  107.  
  108.     for (int i = 0, N = p.size(); i < N; i++) {
  109.         s += p[i] * Chebyshev(t, i);
  110.     }
  111.     return s;
  112. }
  113.  
  114. std::vector<double> FindPolinom() {
  115.     for (std::vector<double> p(4); ; p.resize(p.size() << 1)) {
  116.         FillPolinom(p);
  117.  
  118.         double sqrError = 0;
  119.         for (int i = 0; i <= 60; i++) {
  120.             double x = a + i * 0.02;
  121.             double d = Function(x) - Polinom(x, p);
  122.             sqrError += d * d;
  123.         }
  124.  
  125.         if (sqrError < 61e-6) return p;
  126.     }
  127. }
  128.  
  129. int main() {
  130.     auto const &p = FindPolinom();
  131.  
  132.     printf("N = %i\n", p.size());
  133.  
  134.     for (int i = 0; i <= 60; i++) {
  135.         double x = a + i * 0.02;
  136.  
  137.         printf("%-.2f\t%.8f\n", x, Polinom(x, p)); 
  138.     }
  139. }
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement