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150fuenfteabgabe.c
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#include <stdio.h> |
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#include <stdlib.h> |
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#include <math.h> |
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typedef struct { |
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int N; |
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double d; |
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double h; |
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double xmin, xmax, tmin, tmax; |
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double j; |
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double n; |
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int jmax; |
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int nmax; |
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} soli_param; |
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double *u0; |
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double *uj1; |
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void ustart(soli_param *sp) { |
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double N = sp->N; |
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double jmax = sp->jmax; |
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double h = sp->h; |
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double x = sp->xmin; |
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for (int j = 0; j <= jmax; j++) { |
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u0[j] = -N * (N + 1) / (pow(cosh(x), 2)); |
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x = x + h; |
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printf("%f\n", u0[j]); |
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} |
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} |
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void ujeins(soli_param *sp) { |
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double jmax = sp->jmax; |
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double d = sp->n; |
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double h = sp->h; |
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for (int j = 0; j <= jmax; j++) { |
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if (j == 1) { |
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uj1[j] = (d * 6 * u0[j] * (u0[j + 1] - u0[j - 1]) / (2 * h)) |
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- (d * (u0[j + 2] + 2 * u0[j - 1]) / (2 * pow(h, 3))) |
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+ u0[j]; |
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} else if (j == 0) { |
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uj1[j] = (d * 6 * u0[j] * (u0[j + 1] - u0[j - 1]) / (2 * h)) |
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- (d * (u0[j + 2]) / (2 * pow(h, 3))) + u0[j]; |
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} else if (j == jmax - 1) { |
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uj1[j] = (d * 6 * u0[j] * (u0[j + 1] - u0[j - 1]) / (2 * h)) |
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- (d * (2 * u0[j - 1] - u0[j - 2]) / (2 * pow(h, 3))) |
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+ u0[j]; |
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} else if (j == jmax) { |
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uj1[j] = (d * 6 * u0[j] * (-u0[j - 1]) / (2 * h)) |
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- (d * (2 * u0[j - 1] - u0[j - 2]) / (2 * pow(h, 3))) |
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+ u0[j]; |
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} else { |
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uj1[j] = (d * 6 * u0[j] * (u0[j + 1] - u0[j - 1]) / (2 * h)) |
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- (d * (u0[j + 2] + 2 * u0[j - 1] - u0[j - 2]) |
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/ (2 * pow(h, 3))) + u0[j]; |
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} |
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} |
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} |
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void nextu(soli_param *sp) { |
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int jmax = sp->jmax; |
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int nmax = sp->nmax; |
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double d = sp->d; |
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double h = sp->h; |
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double * unm = u0; |
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double * un = uj1; |
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double unp[jmax]; |
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for (int n = 0; n <= nmax; n++) { |
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for (int j = 0; j <= jmax; j++) { |
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if (j == 1) { |
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unp[j] = 2*d*( |
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(un[j + 1] + un[j] + un[j - 1]) |
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* (un[j + 1] - un[j - 1]) / h |
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- (un[j + 2] - 2 * un[j + 1] |
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+ 2 * un[j - 1]) |
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/ (2 * pow(h, 3))) + unm[j]; |
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} else if (j == 0) { |
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unp[j] = 2 |
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* d*( |
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(un[j + 1] + un[j]) * (un[j + 1]) / h |
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- (un[j + 2] - 2 * un[j + 1]) |
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/ (2 * pow(h, 3))) + unm[j]; |
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} else if (j == jmax - 1) { |
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unp[j] = 2 |
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* d*( |
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(un[j + 1] + un[j] + un[j - 1]) |
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* (un[j + 1] - un[j - 1]) / h |
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- (-2 * un[j + 1] + 2 * un[j - 1] |
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- un[j - 2]) / (2 * pow(h, 3))) |
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+ unm[j]; |
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} else if (j == jmax) { |
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unp[j] = 2 |
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* d*( |
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(un[j] + un[j - 1]) * (-un[j - 1]) / h |
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- (2 * un[j - 1] - un[j - 2]) |
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/ (2 * pow(h, 3))) + unm[j]; |
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|
} else { |
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unp[j] = 2 |
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* d*( |
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(un[j + 1] + un[j] + un[j - 1]) |
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* (un[j + 1] - un[j - 1]) / h |
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- (un[j + 2] - 2 * un[j + 1] |
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+ 2 * un[j - 1] - un[j - 2]) |
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/ (2 * pow(h, 3))) + unm[j]; |
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} |
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} |
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unm=un; |
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un=unp; |
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} |
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FILE *fp= fopen("numplot2.csv", "w"); |
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double x=sp->xmin; |
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for(int j=0;j<=jmax;j++){ |
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x=x+h; |
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fprintf(fp, "%f\t%f\n",x,un[j]); |
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printf( "%f\t%f\n",x,un[j]); |
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} |
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fclose(fp); |
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} |
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int main(void) { |
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soli_param sp; |
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sp.N = 2; |
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sp.h=0.1; |
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sp.d=pow(sp.h,3)/3; |
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sp.tmax=1; |
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sp.tmin=0; |
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sp.xmin=-30; |
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sp.xmax=30; |
||||
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sp.jmax=(sp.xmax-sp.xmin)/sp.h; |
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|
sp.nmax=(sp.tmax-sp.tmin)/sp.d; |
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u0 = (double*) malloc(sp.jmax * sizeof(double)); |
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ustart(&sp); |
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uj1 = (double*) malloc(sp.jmax * sizeof(double)); |
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ujeins(&sp); |
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nextu(&sp); |
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|
} |
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