Приблизний аркцинк


9

Мета проста: виведіть ненульове реальне рішення xрівняння sin(x) = -mx, заданого введенням m, у найменшій кількості байтів.

Технічні умови:

  • Ваша відповідь повинна бути правильною на 3 значущі цифри.
  • Ви можете вивести будь-яке реальне рішення, крім тривіального рішення x=0. Можна припустити m, що існує хоча б одне рішення. Ви також можете припустити m!=0.

Очевидно субоптимальний розчин пітона з використанням градієнтного спуску :

from math import *
from random import *
a=x=0.001
m = 5.
def dE(x):return 2*(sin(x)+m*x+1)*(cos(x)+m)
for i in xrange(1000): x-=dE(x)*a
print x

Тестові справи

-0.25 -> ±2.4746
-0.1  -> ±2.8523 or ±7.0682 or ±8.4232
 0.2  -> ±4.1046 or ±4.9063 

1
Найкращим підходом тут є друк фіксованого значення, хоча слід вказати кількість знаків після коми. Я б запропонував включити вхідний параметр, як aвирішити sin(x)=-ax. Будь ласка, не кажіть "ви повинні насправді обчислити це", оскільки такі вимоги є надто розпливчастими для роботи.
xnor

Також x=0є тривіальним рішенням. Ви повинні вказати, яке рішення ви хочете.
xnor

Вам потрібно кілька меж на m, щоб гарантувати ненульове рішення.
xnor

m=0має рішення ( x=kπдля цілого числа k). Значення mяких не мають нетривіальних реальних рішень - це ті, що занадто далеко 0.
Пітер Тейлор

1
Ви шукаєте лише реальні рішення чи дозволені також комплексні рішення?
милі

Відповіді:


1

об'єм : 32 28 байт

Використання ітерації Ньютона, починаючи з π:

{:x-{sinx+$1*x}/{cosx+$1}:}:::pi

Вводиться аргумент $1, який можна взяти з файлу, наприклад:

ised --l inputfile.txt 'code'

Трохи менш стабільна, але коротша версія:

{:{x-tanx}/{1+$1/cosx}:}:::pi

Іноді він кидає попередження про обмеження ітерації, але точність враховується умовами.

Версія Unicode (той самий номер рахунку):

{λ{x-tanx}/{1+$1/cosx}}∙π

Починаючи з 4, скорочує ще один байт і, схоже, збігається до тих же значень

{λ{x-tanx}/{1+$1/cosx}}∙4

8

Хаскелл, 34 байти

f m=until(\x->sin x< -m*x)(+1e-3)0

Підраховується xвід 0 до 0,001 до sin(x)< -m*x.

Вихідні приклади

f -0.2 ->   2.595999999999825
f -0.1 ->   2.852999999999797
f  0.0 ->   3.141999999999765
f  0.1 ->   3.4999999999997256
f  0.2 ->   4.1049999999997056

Про що m=-0.1?
Пітер Тейлор

@PeterTaylor Зверніть увагу, якщо це потрібно, але він дає 2.853, що виглядає правильно.
xnor

Звичайно, вони обидві незвичайні функції, тому якщо є рішення, є позитивне рішення. До.
Пітер Тейлор

Чому б ви відповіли на виклик, який ви знаєте незрозуміло?
Мего

2

Математика, 28 байт

x/.FindRoot[Sinc@x+#,{x,1}]&

Шукає числовий корінь з початкової здогадки x=1. Тестові приклади:

% /@ {-0.25, -0.1, 0.2}
(* {2.47458, 2.85234, 4.10462} *)

1

C, 99 байт

#include<math.h>
float f(float m){float x=1,y;do{x=(y=sin(x)+m*x)+x;}while(fabs(y)>1e-4);return x;}

неозорений:

#include<math.h>
float f(float m){
 float x=1,y;
 do{x=(y=sin(x)+m*x)+x;}while(fabs(y)>1e-4);
 return x;
}

1

MATL , 17 байт

`@2e3/tY,wG_*>}4M

При цьому використовується лінійний пошук по позитивній реальній осі, тому він повільний. Усі тестові справи закінчуються протягом 1 хвилини в онлайн-компіляторі.

Спробуйте в Інтернеті!

Пояснення

`         % Do...while
  @       %   Push iteration index, starting at 1
  2e3/    %   Divide by 2000
  t       %   Duplicate
  Y,      %   Sine
  w       %   Swap
  G_*     %   Multiply by minus the input
  >       %   Does the sine exceed that? If so, next iteration
}         % Finally (execute after last iteration, before exiting loop)
   4M     %   Push input of sine function again
          % Implicit end
          % Implicit display

1

C ++ 11, 92 91 байт

-1 байт для використання #import

#import<cmath>
using F=float;F f(F m,F x=1){F y=sin(x)+m*x;return fabs(y)>1e-4?f(m,x+y):x;}

0

Пітон 2, 81 78 байт

Виправте ітерацію

Як рекурсивна лямбда

from math import*
f=lambda m,x=1:abs(sin(x)+m*x)>1e-4and f(m,sin(x)+m*x+x)or x

Як цикл (81 байт):

from math import*
m=input()
x=1
while abs(sin(x)+m*x)>1e-4:x=sin(x)+m*x+x
print x

0

Математика, 52 байти

NSolve[Sin@x==-x#,x,Reals][[;;,1,2]]~DeleteCases~0.&

Анонімна функція. Бере число в якості вхідного даних і повертає список номерів як вихід. Просто використовує NSolveдля вирішення наближеного рівняння.


Якщо замінити Sin@x==-x#з Sinc@x==-#ви можете позбутися від~DeleteCases~0.

0

Аксіома, 364 байти

bisezione(f,a,b)==(fa:=f(a);fb:=f(b);a>b or fa*fb>0=>"fail";e:=1/(10**(digits()-3));x1:=a;v:=x2:=b;i:=1;y:=f(v);if(abs(y)>e)then repeat(t:=(x2-x1)/2.0;v:=x1+t;y:=f(v);i:=i+1;if i>999 or t<=e or abs(y)<e then break;if fb*y<0 then(x1:=v;fa:=y)else if fa*y<0 then(x2:=v;fb:=y)else break);i>999 or abs(y)>e=>"fail";v)
macro g(m) == bisezione(x+->(sin(x)+m*x), 0.1, 4.3)

унгольф

bisezione(f,a,b)==
    fa:=f(a);fb:=f(b)
    a>b or fa*fb>0=>"fail"
    e:=1/(10**(digits()-3))
    x1:=a;v:=x2:=b;i:=1;y:=f(v)
    if(abs(y)>e) then
      repeat
        t:=(x2-x1)/2.0;v:=x1+t;y:=f(v);i:=i+1
        if i>999 or t<=e or abs(y)<e then break
        if      fb*y<0 then(x1:=v;fa:=y)
        else if fa*y<0 then(x2:=v;fb:=y)
        else break
    i>999 or abs(y)>e=>"fail"
    v

macro g(m) == bisezione(x+->(sin(x)+m*x), 0.1, 4.3)

результати

(3) -> g(0.2)
   AXIOM will attempt to step through and interpret the code.
   (3)  4.1046198505 579058527
                                                              Type: Float
(4) -> g(-0.1)
   (4)  2.8523418944 500916556
                                                              Type: Float
(5) -> g(-0.25)
   (5)  2.4745767873 698290098
                                                              Type: Float

0

Haskell, 50 байт

Щойно я дізнався про метод Ньютона в своєму класі calc, тому тут haskellвикористовується метод Ньютона.

f m=foldl(\x _->x-(sin x+m*x)/(cos x+m))0[1..10]

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.