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极限测试之Matlab与Forcal真实演练

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    [LV.1]初来乍到

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    1#
    发表于 2011-8-4 08:15 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    首先要说明的是本测试系列,除了比较编译效率外,其余所有运行效率的比较都是将matlab的首次运行排出在外,因matlab程序首次运行效率较低。理论上,Forcal程序任意次运行效率都是一样的。不过话又说回来,任意程序包含的函数,有些是需要多次运行的,而有些仅运行一次,甚至一次都不运行,故matlab函数首次运行效率较低应该是一个缺点。但如果说,matlab函数首次运行会对函数进行优化,以后运行效率会显著提高,则matlab函数首次运行效率较低就成了一个优点。9 f+ k- D1 A" ~. H, w7 z7 S) x
    / M# N& I3 n# A' v' u
    =============: |7 ?3 {/ {& c7 h8 G  J; Q5 X

    & O0 L" W6 P& b! B/ G/ @2 x* P本次演练要用matlab和Forcal实现两个实用函数并进行测试。当然,对脚本来说,这些函数用C/C++或Fortran来实现应是脚本的最佳选择。
    & y. m: T; N0 B/ U" e# f+ n* W+ O
    ) X4 S' H; y2 `) i=============  f# U/ Q, D( _! z2 o

    4 Z0 C: ?3 p' @; ~+ w% w1、求解实系数方程组的全选主元高斯消去法:包含大量数组元素存取操作
    . p/ t' G6 M0 F; G' i
    3 V8 q0 a4 ]( qC/C++代码:
    1. #include "stdafx.h"
      \" t3 h1 M1 S. B( ]* C
    2. #include <stdio.h>
      5 E8 @+ y3 |$ g8 n, v9 c
    3. #include <stdlib.h>
        r! W# f4 v\" G: V
    4. #include "time.h"; y5 W7 N, j+ Q. Y
    5. #include "math.h"0 S) W0 H5 j2 G. \3 m
    6. / k2 ?/ q$ j1 y6 l1 o
    7. int agaus(double *a,double *b,int n)3 g3 o% G* Y/ w( m6 t) }
    8. {3 [+ F; x1 o+ B- U: l; e
    9.         int *js,l,k,i,j,is,p,q;
      . {9 T0 ]( O  x8 J8 ]% f# {2 l. G
    10.     double d,t;
      # z8 G$ r: f7 y/ z$ `
    11.     js=new int[n];! ^. H: J6 L1 _\" a0 o+ s& B; I
    12.     l=1;2 K4 w* H$ P9 S
    13.     for (k=0;k<=n-2;k++)
      4 n: [. c5 j9 m% a
    14.     {! E: ~! y8 ^/ E. Y  e
    15.                 d=0.0;$ G\" `$ \5 A8 M* x, t
    16.         for (i=k;i<=n-1;i++)
      : N6 r% ^& E; R
    17.                 {  G5 D- |$ Z+ U8 N' |! T
    18.           for (j=k;j<=n-1;j++)0 i' Z5 [4 o8 B2 p% s6 J! V
    19.           {8 R# I- p' O8 R0 a/ o) h
    20.                           t=fabs(a[i*n+j]);
      % Q! x. C! ]! ~5 y! i' X
    21.               if (t>d) { d=t; js[k]=j; is=i;}
      9 S6 p+ \\" ~* @+ e/ F
    22.           }
      : \7 z9 ]) P5 D
    23.                 }* q1 a! ^% _' @: {0 ^8 }5 x8 L
    24.         if (d+1.0==1.0)) ]9 |# P- \5 f: ^& [6 d* v, u
    25.                 {8 t4 f9 h0 K* X# v6 Q& U* F+ T. }
    26.                         l=0;
      9 o5 Q$ H) P. v7 l% D. j
    27.                 }
      - b3 C+ ~2 H0 M4 m# n
    28.         else8 a% W( u- x+ z% ]
    29.         {
      ; C/ V3 s1 o. I* W& i
    30.                         if (js[k]!=k)# C$ y- G4 {) \; j9 [\" F) l
    31.                         {
      5 q' a- O& ]# z2 d+ W9 o, \. C0 L
    32.               for (i=0;i<=n-1;i++)
      ! N2 j4 b/ [. a8 E* O+ ?5 S
    33.               {
      , T$ Y0 i- a0 P, ]3 u1 `
    34.                                   p=i*n+k; q=i*n+js[k];9 `' h( k1 e: L# }\" o
    35.                   t=a[p]; a[p]=a[q]; a[q]=t;
      . p, n; d( q  s. }
    36.               }
      6 D8 [  D( ]/ x
    37.                         }; L- H6 e$ ~7 u& {) L5 u* @
    38.             if (is!=k)! a: |) j9 _) @& ~9 Y
    39.             {
      3 q/ V+ R/ F& r6 \0 C2 O- `' l
    40.                                 for (j=k;j<=n-1;j++)) Q8 w7 J8 R8 ^
    41.                 {5 y7 g$ g; Q! F8 r  Y7 z0 K
    42.                                         p=k*n+j; q=is*n+j;
      2 Y8 t/ S7 v3 b4 L
    43.                     t=a[p]; a[p]=a[q]; a[q]=t;  T3 k) l* e/ y\" u) I
    44.                 }+ R% p. z0 a8 D$ `) u
    45.                 t=b[k]; b[k]=b[is]; b[is]=t;1 S& S\" g' t( {; u
    46.             }+ V4 ~. K% v6 T! ]
    47.         }. R5 r% J& @$ N' H' y
    48.         if (l==0)* G) |\" Z) o0 h- k% i
    49.         {
      ! n! Z# A) N& Y0 l4 o6 A+ i
    50.                         delete[] js; printf("fail\n");# b0 o1 Z* S. d2 L, q& `; z\" y) q
    51.             return(0);4 O( m9 Z( @& z' e- a
    52.         }
      . J8 ?- \! w% e( \\" Y/ _
    53.         d=a[k*n+k];
      $ ?8 @  D& ]6 L/ \4 q: Q
    54.         for (j=k+1;j<=n-1;j++)
      3 R3 C4 J+ g8 V9 _- J- [2 s/ Z
    55.         {- V# q# M3 Z, c/ A  D) ?* r7 F
    56.                         p=k*n+j; a[p]=a[p]/d;
      ( E! M$ s\" O4 A\" u, F
    57.                 }
      & n7 n  P9 w9 `: I# G5 T
    58.         b[k]=b[k]/d;* Q% o3 _9 K2 m) R: n
    59.         for (i=k+1;i<=n-1;i++)
      ) u8 f: b: @( u* ^5 M) z: H& ]
    60.         {& b6 x* h+ P- n' n1 P4 h3 O6 o. ?
    61.                         for (j=k+1;j<=n-1;j++)
      ; M. c- E* A! Y! j; ]
    62.             {2 }. v; }8 E% @
    63.                                 p=i*n+j;
      $ O. H3 \% J- ^- ~
    64.                 a[p]=a[p]-a[i*n+k]*a[k*n+j];0 B+ F! j( A- ]' P# m5 z$ H
    65.             }* J+ m0 d# g# J- r/ Q
    66.             b[i]=b[i]-a[i*n+k]*b[k];
      - a2 g. U: v* H# s1 ]- c$ p
    67.         }\" _2 R2 E- P# c* X+ j( m1 Y9 c% q
    68.     }) v$ G# c; u! ?, A+ {2 E0 j5 c3 G
    69.     d=a[(n-1)*n+n-1];* v% q: _, n0 ~- T
    70.     if (fabs(d)+1.0==1.0)1 H) ]$ D\" B9 i! F
    71.     {7 ]8 O( g2 f. P1 b
    72.                 delete[] js; printf("fail\n");
      ( q/ {/ Q0 g; T. i8 w\" I/ [
    73.         return(0);  |/ E$ h+ T6 I3 _7 a, {
    74.     }) n5 |6 x. i, A# t9 n
    75.     b[n-1]=b[n-1]/d;) G# d8 C) c; [
    76.     for (i=n-2;i>=0;i--)
      ' T1 e/ r* ^) N* t
    77.     {
      9 g& \; [1 k8 P' U' Y  `
    78.                 t=0.0;
      . r9 x. c4 Y3 e2 T( ~
    79.         for (j=i+1;j<=n-1;j++)1 Q; u/ n% C2 ~+ u/ s
    80.                 {) M* c0 B5 m! H) ^\" }# S- B\" @\" F& r
    81.           t=t+a[i*n+j]*b[j];
      7 h1 K, _7 Z- S& @) c/ m( }
    82.                 }
      2 _. L. w! H) ^. i9 G2 a+ z& i
    83.         b[i]=b[i]-t;3 t5 Y1 U; l7 W$ ?% M2 u% c4 n
    84.     }0 M/ x' D! @  N& Y& K3 a4 j
    85.     js[n-1]=n-1;
      # `\" p# T. p- `. X+ `( C
    86.     for (k=n-1;k>=0;k--)
      # t$ l+ @# ]% y: ~* v
    87.         {
      + X  W1 d\" Z- E! }
    88.       if (js[k]!=k)
      ( U1 ~0 t9 ~# p9 @% W( L$ T/ W9 N' {+ A
    89.       {, h2 [\" \  n# R\" C( U) k
    90.                   t=b[k]; b[k]=b[js[k]]; b[js[k]]=t;4 `% O. X) i1 S0 p5 c$ l2 t. x
    91.           }/ [) ?3 Z/ F) U+ d. ^4 ?0 i: P9 {
    92.         }
      % M1 I9 S# [: E. }0 M. O* X+ d4 w
    93.     delete[] js;/ n. D6 G! P6 H
    94.     return(1);2 i% O4 k6 [4 s/ D2 S, j5 j
    95. }
      3 o0 i+ d. w4 L. u! c6 `

    96. ( p# r' F( |6 f: Y9 C  `
    97.   
      , r, c- B1 b8 S8 K
    98. int main(int argc, char *argv[])
      - d- e( l* N- {- q9 J: k6 i2 V
    99. {9 ^1 u- B8 |. o$ P. q
    100.         int i,j,k;3 i2 C8 x2 h7 O$ H* G7 n7 b: o+ k1 `
    101.     double a[4][4]=
      0 i+ O3 d$ V# V\" T2 q\" J3 l
    102.            { {0.2368,0.2471,0.2568,1.2671},- T! R! U9 @6 R7 N0 h: y
    103.              {0.1968,0.2071,1.2168,0.2271},4 O4 Z\" t4 p$ S% ~0 K  o
    104.              {0.1581,1.1675,0.1768,0.1871},* z' C$ i& K; E
    105.              {1.1161,0.1254,0.1397,0.1490} };
      % F5 _7 o  z* o% n. ]* f
    106.     double b[4]={1.8471,1.7471,1.6471,1.5471};7 j/ T$ l3 v2 G' p0 o
    107.         double aa[4][4],bb[4];
      4 K5 v* a/ E( N1 O
    108.         clock_t tm;! c, I8 G- n\" Y0 `
    109. 3 j4 B$ T. k' Z
    110.         tm=clock();
      ! \4 f; p+ @1 {; f6 u
    111.         for(i=0;i<10000;i++)% q6 H2 r- X0 [; U+ r
    112.         {
      4 D# V0 y) x$ R
    113.                 for(j=0;j<4;j++)
      & A- D; ?. k* Y* T( n. D1 \( s6 K
    114.                 {) w7 X+ h( b& o! f! M, ?
    115.                         for(k=0;k<4;k++)
      3 [  J) l9 H7 p6 a/ P5 n
    116.                         {6 b% {! m' k7 t6 J8 ~( ?
    117.                                 aa[j][k]=a[j][k];
      , f\" O8 U& ~; Q, x5 M  v
    118.                         }  f/ q' K$ ?2 W& ]  B$ g- E/ {2 `
    119.                 }
      * u& C$ a7 \/ h/ m. |( e8 `
    120.                 for(j=0;j<4;j++)2 F- I% D& x\" ]  P; d) k3 t
    121.                 {: v; Z# ?0 x! G# I
    122.                         bb[j]=b[j];: w  E, B8 }& Y  i
    123.                 }! I4 o; [9 E9 O5 ?5 I/ w
    124.                 agaus((double *)aa,bb,4);
      . u4 j+ {) I$ z* T& \; K  w# {
    125.         }1 p4 h1 t5 ~1 P2 k* X+ s! n* l: u5 F
    126.         printf("循环 %d 次, 耗时 %d 毫秒。\n", i,(clock()-tm));' n7 Y$ k  Z  _. h  ]2 A1 o

    127. - x4 M3 W$ [2 M) f1 [/ B  I+ w
    128.     for (i=0;i<=3;i++)0 V+ V  V* N6 _. a- d% ]3 t8 k
    129.         {
      1 K+ k6 i. {  ]' }
    130.         printf("x(%d)=%e\n",i,bb[i]);
        x( Z1 V. d* L) W0 D/ w
    131.         }
      0 H! b' O4 p: `+ a- F6 K& O
    132. }
    复制代码
    结果:1 I$ R$ `. u4 w5 I- m) j
    循环 10000 次, 耗时 31 毫秒。! F" E2 G: Z' o7 s
    x(0)=1.040577e+000
    2 E, d- v! ]4 G! Jx(1)=9.870508e-0014 t  w: u$ ?% X! N( Q# w
    x(2)=9.350403e-001
    # W3 T* t9 ]% u/ C6 B$ ^, a3 Z. Z! y. Yx(3)=8.812823e-001
    7 w  ^% h3 Q9 O
    4 p  |  X5 W/ s  G* c---------
    + i1 H0 _  }9 X: |/ e+ E* {
    / e3 ]6 D3 U2 `( ~4 Umatlab 2009a代码:
    1. %file agaus.m1 z% D( l; q7 T# m, v4 ]# q
    2. function c=agaus(a,b,n)) i5 B& g1 k0 ~: P9 |6 k6 E2 S
    3.     js=linspace(0,0,n);' b. U; `! X7 K1 d0 @
    4.     l=1;
      5 w. ]% C5 K7 P* J
    5.     for k=1:n-1
      0 o2 x  z7 i7 R6 K# u
    6.         d=0.0;8 I- [$ k2 h! U\" A7 X
    7.         for i=k:n' z) e# V+ @8 z* B
    8.           for j=k:n7 p' s, c/ h- n
    9.             t=abs(a(i,j));' N# r3 k+ a3 d  z. p/ s
    10.             if (t>d)
        z% m$ L0 ^$ @4 G
    11.                d=t; js(k)=j; is=i;0 H' z. _. u8 A3 u) _' o* l$ y
    12.             end
      $ E7 a0 e\" k5 l) Y/ ~# a( D
    13.           end
        i1 i. L' E4 K- O
    14.         end
      , c: c) {/ o6 V+ [' O6 X
    15.         if d+1.0==1.0' y\" X1 B( @8 q& V) ?
    16.           l=0;\" S! D( t+ E2 D  \' ?
    17.         else  l  G) }6 W. e* U  y3 A, }! p
    18.             if js(k)~=k
      & B$ W, O  Q. Y7 y0 `: Y/ C
    19.               for i=1:n! U7 _) f$ F4 \7 P- B
    20.                   t=a(i,k); a(i,k)=a(i,js(k)); a(i,js(k))=t;4 {2 Q* K$ o0 d2 b1 T5 |
    21.               end
      7 S7 s\" H, G! Z$ J& q
    22.             end\" Z0 y0 q! h& U
    23.             if is~=k
      / E+ b) {* L% C  C1 X$ K+ W( T
    24.               for j=k:n
      ! C$ H3 j8 V. ^8 J3 e3 _; p
    25.                 t=a(k,j); a(k,j)=a(is,j); a(is,j)=t;9 k* e  S3 _! d6 i& J: k+ T
    26.               end9 S; s\" W: V9 a) }5 u% U5 b, G: G
    27.               t=b(k); b(k)=b(is); b(is)=t;; t# m+ m$ E' u  J\" ^
    28.             end
      4 o# }4 U, H7 S* F. A/ y
    29.         end
      $ M6 ], V' ?2 Y: j) i, O! J# ]7 V8 Z% L
    30.         if l==0, i( L' R! ]# J
    31.            printf('fail\n');
      & `* ]) i2 F/ y- ^7 W
    32.            c=[];# W/ e6 u6 s* v$ a4 l, _
    33.            return;
      0 @\" z2 q1 x7 Y* @0 g
    34.         end
      9 P$ T; k1 M! m; K& W, f7 _8 b; ~
    35.         d=a(k,k);
      % q0 `% g1 q8 w5 v\" T9 C: c9 _
    36.         for j=k+1:n9 N9 U0 b7 S0 n
    37.            a(k,j)=a(k,j)/d;
      3 U* }* @# S1 d6 W5 K8 Y
    38.         end
      3 j# G( c# s) R! n% d
    39.         b(k)=b(k)/d;! g5 T: v& j6 A& o8 Y4 Y2 U
    40.         for i=k+1:n
      ' l/ ~, C0 ?6 k, g
    41.           for j=k+1:n
      / c1 N* T8 q$ m: W+ m* Y6 N
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    115.      aa=array[4,4], bb=array[4]
    116. 3 r$ B\\" L* Y, L' i( x, k
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    118.   t0=clock(),
    119.   L& O! l% z% [3 v7 K- V% F
    120.   i=0, while{i<10000, aa.=a, bb.=b, agaus(aa,bb,4), i++},
    121. ' g: `& J) Z5 l; V; F
    122.   outm[bb],
    123. 1 k6 W* E8 M6 h; e& [
    124.   [clock()-t0]/1000
    125. 3 u9 ?6 p, r8 L5 ~
    126. };
    结果:  O# u$ h& v' ?, \; r7 U
            1.04058       0.987051        0.93504       0.8812823 [8 o; _( ]% h8 r
    & p1 j. A. R5 `8 S! L& S% b; c# E
    2.125
    * f% s: A! m1 V- f: ^
    , c; a2 {( B/ ]# F8 nForcal用函数sys::A()对数组元素进行存取:
    1. !using["math","sys"];# s. a( z5 p- u1 P
    2. agaus(a,b,n : js,l,k,i,j,is, d,t)=1 M2 @# V3 r/ b) X
    3. {2 @+ Z0 |+ D9 ^  B( g
    4.     oo{ js=array(n)},2 i  o- p! H+ q  D! G
    5.     l=1, k=0,. U9 M( }1 R( H9 y9 S3 Z6 F$ J! L
    6.     while{ k<n-1,. G& F% l3 ~2 z% A7 J  C2 q
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    8. / s( q1 h/ L* e8 I$ q$ g
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    10. 9 r! Q& u5 ]( ]
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    13. . o: c& k* n% F
    14.               if{t>d, d=t, A[js,k]=j, is=i},: K% b6 V0 w9 J$ @6 j! e( L5 E; C
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    16. * j  P! s, H2 ^+ z+ q  H
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    25. . X3 h* W$ Q9 U9 [( `
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    27. , s3 O7 I2 x- m: B$ l
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    79. - m$ ]2 Z7 l  K+ e
    80.     },
    81. / }/ {5 e1 Z' a( V) w1 A4 v& ^
    82.     A[b,n-1]=A[b,n-1]/d,. E5 M% z. z, E9 `$ o9 l4 S
    83.     i=n-2, while{i>=0,
    84. 6 a5 h+ o' {, ]( _
    85.         t=0.0,
    86. 3 Y: L5 m; G0 q- n) R8 O
    87.         j=i+1, while{j<n, t=t+A[a,i,j]*A[b,j], j++},
    88. 4 n- m; o7 e/ N0 s0 g7 ]! B
    89.         A[b,i]=A[b,i]-t,, O. e8 @% _# J6 n  b1 o
    90.         i--
    91. 9 {0 u. e' G( H  m
    92.     },
    93. 8 k. w8 ~( Y4 y8 S8 G) L' I% n
    94.     A[js,n-1]=n-1,
    95. : P- |% N; `! O: o  _  ]
    96.     k=n-1, while{k>=0,  a) o/ G- a0 ~$ p1 @0 A& }
    97.       if{(A[js,k]!=k),  t=A[b,k], A[b,k]=A[b,A[js,k]], A[b,A[js,k]]=t},8 `\\" i- ?+ u! M1 s: ?
    98.       k--3 K7 p* Z' r: _9 p0 {
    99.     },
    100. 7 R\\" \: o# Z) `8 W8 ^5 D& J& x7 Y
    101.     return(1)
    102. 6 n: T: y' g' I
    103. };4 c. L\\" K  D0 K

    104. % A4 E' `* c; x9 |) S% `5 N\\" A
    105. main(:i,a,b,aa,bb,t0)=
    106. & n. m- |7 R* O0 Y( o( D4 |
    107. {& v, }7 E* N9 W7 W* }  d/ r
    108.   oo{a=arrayinit{2,4,4 :2 a, U3 ]& L7 Z! s
    109.              0.2368,0.2471,0.2568,1.2671,* M% m* B6 \# j) |  S& d
    110.              0.1968,0.2071,1.2168,0.2271,
    111. $ b( M2 k5 W* N: d+ m
    112.              0.1581,1.1675,0.1768,0.1871,
    113. 6 s1 Q- [0 j* @- w* d
    114.              1.1161,0.1254,0.1397,0.1490},
    115. 9 l' B! p7 W, w\\" H
    116.      b=arrayinit{1,4 : 1.8471,1.7471,1.6471,1.5471},+ o+ }2 Q1 _* `0 |- N$ d7 ?
    117.      aa=array[4,4], bb=array[4]
    118. 9 G' H+ Q' A8 c0 |) s% D3 t& u7 P
    119.   },! F! n# y7 @! y0 F\\" H0 `) C+ M' v
    120.   t0=clock(),9 L. b5 K) O7 a- {; t1 I
    121.   i=0, while{i<10000, aa.=a, bb.=b, agaus(aa,bb,4), i++},
    122. * w2 r. Y. ~4 W4 D. |4 k
    123.   outm[bb],- q5 U  h) @: @( T5 D5 M* y/ [9 r
    124.   [clock()-t0]/1000
    125. 9 `7 y2 t3 V. x  R4 l
    126. };
    结果:5 f" s9 Q% ~5 \/ E. g9 S' P
            1.04058       0.987051        0.93504       0.881282
    3 u3 `+ S/ L1 m
    * K0 J  n4 o/ K  B6 N  P1.4543 R; F$ q: L' T' Z: P" f
    1 Q  {' L1 n" y: V; d" ~
    ----------
    2 r. \: e; @' M" D) x3 ^- X3 C! b
    ( R7 ]2 B' R: x2 \1 S可以看出C/C++、matlab、Forcal耗时之比为 1 :25:68 (Forcal不使用函数sys::A())。
    " z; L  ]( _7 J' K4 ^& g可以看出C/C++、matlab、Forcal耗时之比为 1 :25:47 (Forcal使用函数sys::A())。
    $ s2 n' J, }: a" P! y; T
    % t. b% O% }5 r' H" f4 c; b9 H本例Forcal耗时较长的原因在于本例程序含有大量的数组元素存取操作。
    zan
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  • TA的每日心情
    难过
    2012-8-27 18:22
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    2、变步长辛卜生二重求积法:没有数组元素操作
    : ?; X" U( X  l* T  w+ q$ |" M5 B
    C/C++代码:
    1. #include "stdafx.h": i4 w1 Q3 {5 k. Y: g
    2. #include <stdio.h>
      - Y7 K2 q) D! H2 e; H+ M
    3. #include <stdlib.h>
      4 i' I- E( Z+ i8 w! {* y, H  F
    4. #include "time.h"7 g* N0 V7 ^3 E& T9 @2 A
    5. #include "math.h"% n4 q* X- S( A1 i, ?* x
    6. + i  ^& p# f- m7 K) S) {2 g% ^* s
    7. double simp1(double x,double eps);, J4 N' j5 v3 j! e8 M; I' J
    8. void fsim2s(double x,double y[]);
      \" J  v; W5 _\" D; I2 q) T& i
    9. double fsim2f(double x,double y);9 k& u5 x% _: I7 {3 N8 L' f
    10. 0 M- L1 N0 F3 @; z/ J
    11. double fsim2(double a,double b,double eps)
        r& G1 h+ Q) X0 X
    12. {
      + a\" O- f7 |% d
    13.     int n,j;% E/ g! ~  [4 @: T- K
    14.     double h,d,s1,s2,t1,x,t2,g,s,s0,ep;
      / `; B6 M) Z+ j4 a; Y# G9 b' l
    15. # Z* Y5 s\" H+ e' K. M; Q: l
    16.     n=1; h=0.5*(b-a);
      7 W  G, {  a' Y. N, D8 U1 S
    17.     d=fabs((b-a)*1.0e-06);+ Y2 y# B8 [( o( n
    18.     s1=simp1(a,eps); s2=simp1(b,eps);
      & M8 t! M4 L6 J$ [9 ~. I
    19.     t1=h*(s1+s2);! F, \- Z4 M) t1 n& N+ X& m  \2 g
    20.     s0=1.0e+35; ep=1.0+eps;0 ]. H+ t$ n8 }' P; t' ~
    21.     while (((ep>=eps)&&(fabs(h)>d))||(n<16))0 \7 I\" V! r2 H% S
    22.     {% j) S# ~) L. \! X, ^
    23.                 x=a-h; t2=0.5*t1;
      + h3 f3 p& A5 s\" o  B
    24.         for (j=1;j<=n;j++)
      . n; s/ V\" v1 S# C7 L
    25.         {
      & J. w! e8 [& k9 ]: ^
    26.                         x=x+2.0*h;) ~4 o  S9 [3 U! o+ N
    27.             g=simp1(x,eps);  h: q' W7 F# c# r
    28.             t2=t2+h*g;$ O7 N& ^5 h\" S+ b- h
    29.         }  q/ b2 h3 |1 x) D$ c
    30.         s=(4.0*t2-t1)/3.0;, V% m/ G  F1 S
    31.         ep=fabs(s-s0)/(1.0+fabs(s));9 m2 u) |3 j) W4 N
    32.         n=n+n; s0=s; t1=t2; h=h*0.5;\" S1 p8 H# g. I: K% I+ J
    33.     }& a' B' o* `% [% }* W
    34.     return(s);6 I/ q' M, U1 b
    35. }7 H9 n) m2 ~* V; q

    36. 1 n; }' t  a5 B& _5 W
    37. double simp1(double x,double eps)
      7 j6 |4 x: p) z7 ^( x' m
    38. {
      ! X7 E& ^& m, P. j3 n- Q
    39.     int n,i;3 c& L5 ~0 ?. U+ R  N. L* n$ C
    40.     double y[2],h,d,t1,yy,t2,g,ep,g0;
      ! z% A: z8 c  w& G

    41. & ]: g  v  n1 D2 a, a! f) ?
    42.     n=1;3 I& }) O; o\" o9 E! o
    43.     fsim2s(x,y);& {* @% h2 A! k* F6 a
    44.     h=0.5*(y[1]-y[0]);
      5 o8 |0 C' ~\" a$ m- _  S) `
    45.     d=fabs(h*2.0e-06);
      # K( T0 H) b1 C4 h
    46.     t1=h*(fsim2f(x,y[0])+fsim2f(x,y[1]));0 W' L; t3 E- ^) K
    47.     ep=1.0+eps; g0=1.0e+35;! d  Q' K4 Q! Z0 ?
    48.     while (((ep>=eps)&&(fabs(h)>d))||(n<16))
      # {- W\" i/ R. u5 D( S
    49.     {# R, N' T# l9 s7 ^& p% v3 T. U
    50.                 yy=y[0]-h;% J; m3 d0 b) q& q
    51.         t2=0.5*t1;
      7 E- s* Z3 J* p3 n6 |
    52.         for (i=1;i<=n;i++)
      - M. u0 l5 R7 O! h
    53.         {- U- m$ Q\" j# g4 B  F4 ?4 W2 \) Z
    54.                         yy=yy+2.0*h;
      * G4 k5 H1 Z* ]( C: ]
    55.             t2=t2+h*fsim2f(x,yy);6 a' C5 G& i8 h+ m: m, }
    56.         }7 m- C& j6 a% Q' y4 m
    57.         g=(4.0*t2-t1)/3.0;
      ' R/ Y) }4 ^4 L6 q
    58.         ep=fabs(g-g0)/(1.0+fabs(g));  O7 v) s0 v\" h# r2 ^) c8 X6 C
    59.         n=n+n; g0=g; t1=t2; h=0.5*h;! Z( U) O- M0 e# A1 D
    60.     }8 }3 E; I: \\" m, \2 A3 B/ ]/ I1 v
    61.     return(g);
      , r/ Q8 O1 v' D- g0 G& a8 z
    62. }' ]( O+ D/ X, X& |2 F5 Q) u- M9 o

    63. * J3 C  k* M& C
    64. void fsim2s(double x,double y[])
      . g4 H  d3 F) D/ ]% T
    65. {, T, x# Y; |$ Y) Y& q( f
    66.         y[0]=-sqrt(1.0-x*x);( p\" A+ }4 Z4 I1 u5 B, M) e2 |
    67.     y[1]=-y[0];
      4 A3 F3 u+ x: j2 e
    68. }
      4 y\" b% g; G# Q0 X4 d0 O; U0 o! Y\" s
    69. 2 W\" w- i% E& M) B) k' y
    70. double fsim2f(double x,double y): g, K+ D' l. v
    71. {
      \" a3 D' {2 f& z3 A
    72.     return exp(x*x+y*y);
        P3 Y5 _+ J6 ^2 X; A8 M9 e
    73. }( a( W4 R: O5 H# {# l$ I1 v
    74. % z4 \  i2 ~$ c( [
    75. int main(int argc, char *argv[])0 I* n& _, u# U8 ^& k* S; y, I. t
    76. {
      . v$ k  H( R; L/ Y# u# ?- Z
    77.         int i;
      4 W+ C\" U/ h9 J5 g\" r) A
    78.         double a,b,eps,s;
      3 j: h+ Y) z9 Y1 A5 u
    79.         clock_t tm;
      3 x4 `# y. M4 C: c. q* H
    80. / y0 H7 s& t( N
    81.     a=0.0; b=1.0; eps=0.0001;
      + W7 b/ t0 x/ B& y5 P  ~6 [
    82.         tm=clock();# v2 Y# m5 ^# ?
    83.         for(i=0;i<100;i++)6 i: c( B. J! j0 K3 x$ I3 U# e
    84.         {
      ' G& j1 \1 W5 C: G% f5 F7 u) z
    85.             s=fsim2(a,b,eps);6 T! p6 n  h0 h2 T* @
    86.         }
      ! U/ m3 H5 L* O8 t8 F: U
    87.         printf("s=%e , 耗时 %d 毫秒。\n", s, (clock()-tm));1 S$ [* a\" Y' a% L1 \
    88. }
    复制代码
    结果:
    7 ]( x/ b' M+ b! Gs=2.698925e+000 , 耗时 78 毫秒。
    2 q7 p& A( a9 M
    / k9 W+ }  @8 e+ M8 m2 g+ S2 g-------
    / S2 |% l. U: r/ [: n
    - D( v2 D: M& p& S  Ymatlab代码:
    1. %file fsim2.m: t5 m3 i( F& \, \- ]) G) n% Z
    2. function s=fsim2(a,b,eps): C* d' ~8 h6 y' m3 Y1 `; t) Z
    3.     n=1; h=0.5*(b-a);. K5 ]+ }' p+ b\" {: T$ [9 \' U7 C
    4.     d=abs((b-a)*1.0e-06);' b+ M7 v4 A* U' F: _
    5.     s1=simp1(a,eps); s2=simp1(b,eps);5 q2 @# H5 ^  I) O! c5 e
    6.     t1=h*(s1+s2);
      4 J! V# h3 N0 r) m5 ~
    7.     s0=1.0e+35; ep=1.0+eps;
      $ {* K9 \3 K9 A6 h
    8.     while ((ep>=eps)&&(abs(h)>d))||(n<16),
      % ~( C; `7 \* g5 V
    9.         x=a-h; t2=0.5*t1;
      ' Y4 T' ^8 d\" Y5 [+ d
    10.         for j=1:n; L6 A/ y7 R0 r5 ~
    11.             x=x+2.0*h;9 O0 b' K' m% L% B+ ^% r
    12.             g=simp1(x,eps);& s' j0 c+ w5 \& ~% b# C1 d
    13.             t2=t2+h*g;
      5 D: t, t. `: b( e- M
    14.         end7 f% b' F8 k6 _% o' z9 C
    15.         s=(4.0*t2-t1)/3.0;4 M5 O0 X: G5 u# B: a
    16.         ep=abs(s-s0)/(1.0+abs(s));; `0 P0 ?; v; _  D' v
    17.         n=n+n; s0=s; t1=t2; h=h*0.5;\" O) N9 q& h# w/ x+ t0 d) C
    18.     end/ Y- G# [1 j* O% c\" h
    19. end
        M! P1 u& i! n# h  P
    20. 5 ~% d* _( C\" x1 K, M0 E# c
    21. function g=simp1(x,eps)
      ( J7 F6 ?6 D9 c5 g1 k2 \. s% }
    22.     n=1;/ D! W3 K- A) o\" U* @# [7 Z
    23.     [y0,y1]=f2s(x);: k6 W3 ?! Z( ~- P7 i3 H
    24.     h=0.5*(y1-y0);
      2 c; x* Q: W; h5 M* M6 q8 I
    25.     d=abs(h*2.0e-06);( X$ I( W: L6 X+ t
    26.     t1=h*(f2f(x,y0)+f2f(x,y1));. s3 X/ a# H2 J* B
    27.     ep=1.0+eps; g0=1.0e+35;# W5 V- i) @# |; C\" Y7 S
    28.     while (((ep>=eps)&&(abs(h)>d))||(n<16))
      \" {7 Q4 @* L; _8 A: u5 X
    29.         yy=y0-h;/ y9 c+ I9 N. J# {
    30.         t2=0.5*t1;
      ( l8 e6 o$ P\" r  o0 I
    31.         for i=1:n& r+ X! a4 ]8 o5 i8 o& J
    32.             yy=yy+2.0*h;! ^+ s- N# i; s5 U. {: v
    33.             t2=t2+h*f2f(x,yy);9 j) [' m3 n- A- p
    34.         end
      , B$ B: X& E3 k9 `, W
    35.         g=(4.0*t2-t1)/3.0;
      ' }\" }' x% y6 ^0 q; d
    36.         ep=abs(g-g0)/(1.0+abs(g));
      1 Q+ }& p4 j, n7 D- Q1 H9 V
    37.         n=n+n; g0=g; t1=t2; h=0.5*h;+ h% H9 R9 W. p* a/ a  W
    38.     end/ t: `8 Z: n& H
    39. end
      7 D; r$ ~) G* `5 H7 _* Z
    40. 8 \) {& {6 S' Y+ v
    41. %file f2s.m
      , c/ c% O% F+ Q' k; g* ]9 n
    42. function [y0,y1]=f2s(x)8 c& a* h# n) s5 x/ J
    43. y0=-sqrt(1.0-x*x);
      6 C% D& E, F  W% X: v% J0 n
    44. y1=-y0;
      7 b+ F$ d0 ]1 G7 P/ K
    45. end4 k\" m# H' m3 g; f& v. Q

    46. , x, w3 w3 y6 z' ~3 j\" Y% H; x% z& z
    47. %file f2f.m/ U+ x% w8 Z9 ^4 j2 H/ F6 ?
    48. function c=f2f(x,y)) ?2 D4 G% E5 p1 q9 M- h
    49.   c=exp(x*x+y*y);& n' ~+ Q, c, |6 s: f* {6 F
    50. end% i; }& d- t! g# \& @
    51. , b7 _- s0 @- D) Q9 @
    52. %%%%%%%%%%%%%( a  w% J1 @+ u3 {

    53. 0 N7 Q1 @\" ~7 h8 A5 o% V
    54. >> tic; S* ?* a& Y0 F5 [; i
    55. for i=1:100\" g; X) `- }  }7 q
    56. a=fsim2(0,1,0.0001);
      ) R' ^: H+ Z  t
    57. end8 n+ ], [, Y# O( j! H1 P
    58. a
      . J* z1 d' N, a; q% `  n
    59. toc% m/ t0 A5 ^$ ]2 d

    60. - e& _\" [7 T; j, s
    61. a =
      . j- v/ c: e5 b; S  ~

    62. , c8 l  J2 S9 G- R6 P. s
    63.     2.6989
      2 B4 ~! [: U/ n+ g

    64. $ e: Y% R: g9 n8 D
    65. Elapsed time is 0.995575 seconds.
    复制代码
    -------6 K8 h+ X  n% N1 Q
    5 ?( ?- G4 W: N" e
    Forcal代码:
    1. fsim2s(x,y0,y1)=
      9 ~/ \* M/ q* B$ |* B\" w
    2. {
      \" W) Q+ I# `  y9 W% `
    3.   y0=-sqrt(1.0-x*x),
      2 }0 l, }& c\" h( L1 j- C
    4.   y1=-y09 k* J  @# c! I# V$ `
    5. };
      # J$ u\" |9 X# t( ~6 p) p
    6. fsim2f(x,y)=exp(x*x+y*y);& Q) @, o6 k. X: H7 m
    7. //////////////////4 A# Y, _8 z# f+ H# F& I
    8. simp1(x,eps : n,i,y0,y1,h,d,t1,yy,t2,g,ep,g0)=
      9 O1 u  J8 ~; V* F, U! S
    9. {8 t$ N1 S  i0 E, s5 s\" F
    10.     n=1,
      9 S6 ?5 x$ d2 Q4 s$ P
    11.     fsim2s(x,&y0,&y1),
      \" s$ M' M- o: M1 T
    12.     h=0.5*(y1-y0),; \* n9 b3 O' v
    13.     d=abs(h*2.0e-06),
      # q\" B7 z0 w. H9 ?
    14.     t1=h*(fsim2f(x,y0)+fsim2f(x,y1)),# @4 ?; Z1 c2 T) G7 T. [
    15.     ep=1.0+eps, g0=1.0e+35,% Y8 \: t0 v! K
    16.     while {((ep>=eps)&(abs(h)>d))|(n<16),3 `5 Q* w, l0 d\" V9 O/ J, R
    17.         yy=y0-h,5 a8 q- Y0 ?- ]' e
    18.         t2=0.5*t1,& K% ?5 p6 N& |/ U$ I7 e  F; i
    19.         i=1, while{i<=n,
      4 a5 Y- X1 E6 |# Q1 l) \5 `
    20.             yy=yy+2.0*h,
      $ u/ l: q& U1 P( w
    21.             t2=t2+h*fsim2f(x,yy),
      & j- Q2 ^1 Z\" _$ c9 l, I
    22.             i++% L$ u9 v. D% z$ ?. f
    23.         },1 U3 o/ \, M( |5 Z  T7 t% j5 d+ C
    24.         g=(4.0*t2-t1)/3.0,5 ^6 G2 d; |( z- `+ G' O
    25.         ep=abs(g-g0)/(1.0+abs(g)),6 y' S) @9 [\" k& x9 @8 t$ a
    26.         n=n+n, g0=g, t1=t2, h=0.5*h8 v; o! ?- Y: @7 t6 F- v9 |2 n
    27.     },
      : m9 d6 s& D0 c
    28.     g
      7 {8 h: G' x$ S9 O  S\" e; h) S3 L\" {
    29. };
      - Q+ b\" S( k; o/ j# j$ g/ T. P
    30. 9 k* |: n. m/ J: t$ b  \
    31. fsim2(a,b,eps : n,j,h,d,s1,s2,t1,x,t2,g,s,s0,ep)=
      $ Y- V/ \, A1 b# Z' o\" E
    32. {
      ) T- Y% Q& X) F5 P6 ~\" T- _
    33.     n=1, h=0.5*(b-a),
      ' k7 [' Z3 g2 L, I$ k+ M# F
    34.     d=abs((b-a)*1.0e-06),5 W- i: l1 \0 Y! b4 U; @  i; Q  ?+ x\" F
    35.     s1=simp1(a,eps), s2=simp1(b,eps),8 r4 V' Y/ v( w7 f- \* _
    36.     t1=h*(s1+s2),
      9 [9 T+ k6 j# \: P- B$ K
    37.     s0=1.0e+35, ep=1.0+eps,
      ! b6 z- w\" c4 Y3 x
    38.     while {((ep>=eps)&(abs(h)>d))|(n<16),
        W6 Z+ q' u: T8 Z8 u! E1 m5 [
    39.         x=a-h, t2=0.5*t1,; t1 y4 Z$ O: H\" Y; u/ A5 i
    40.         j=1, while{j<=n,! K2 Q1 G# d; B1 Z
    41.             x=x+2.0*h,- t6 Z, S8 _& m( H5 J4 y3 m( E
    42.             g=simp1(x,eps),1 e1 c  ^$ B/ [* ?* @1 a9 i$ n7 F, m
    43.             t2=t2+h*g,, N( m\" E3 T3 D% Z; e
    44.             j++
      , Q( d, ]' q( }, a5 \& F
    45.         },
      8 k  D6 I2 D% m+ O* s+ V) ?) E/ d
    46.         s=(4.0*t2-t1)/3.0,9 i8 G- O+ @9 @( ^$ L/ e3 H* c
    47.         ep=abs(s-s0)/(1.0+abs(s)),# }, _. c: l* N8 u\" Q8 @
    48.         n=n+n, s0=s, t1=t2, h=h*0.5
      $ [; o& F5 [: a; v/ N3 ~
    49.     },
      % w  N8 a8 k$ l* G\" o4 Q
    50.     s
      0 o7 K9 I, t  @/ X. W7 f' m
    51. };. L6 S# T8 |/ {6 E$ G) L

    52. % b' ~5 X( A% Y/ j. f
    53. //////////////////2 r6 Z9 e( X; d  u$ J3 B
    54. 1 q' y5 x1 K8 @
    55. mvar:
      7 d! d3 T7 \2 {( t: U4 r
    56. t0=sys::clock(),+ I  h+ i4 Q/ i- g9 Q
    57. i=0, while{i<100, a=fsim2(0,1,0.0001), i++}, a;
      5 `' D8 V8 h4 w! h
    58. [sys::clock()-t0]/1000;
    复制代码
    结果:
    6 r& z  p' X( m' D% z8 e2.698925000624303
    1 V# @/ i2 G3 c' R# w' @0.328
    + H2 m' S0 n6 h( V5 r5 p$ O1 a( B" R5 b' X/ d. g* y( Z& D3 f+ y( s% ?9 P
    ---------( K& V/ v4 O7 f2 J6 A
    0 G& c) M: r8 h! B+ e
    本例C/C++、matlab、Forcal运行耗时之比为 1:12.7:4.2 。
    " E6 o3 [' d6 d
    $ c( o1 @* v/ H. g$ P8 B本例matlab慢的原因应该在于有大量的函数调用。另外,matlab要求每一个函数必须存为磁盘文件真的很麻烦。
    * ^1 b# Z" t8 w* x+ s. u- B8 _9 ]' ~! P  g( ~6 Q- ~
    本例还说明,对C/C++和Forcal脚本来说,C/C++的一条指令,Forcal平均大约用4.2条指令进行解释。
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    2012-8-27 18:22
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    [LV.1]初来乍到

    3、变步长辛卜生二重求积法,写成通用的函数:没有数组元素操作/ T3 i# ^5 X& {7 P) p9 C

    6 W3 s) I! Y! P- B注意函数fsim2中增加了两个参数,函数句柄fsim2s用于计算二重积分时内层的上下限,函数句柄fsim2f用于计算积分函数的值。
    & R! S9 d9 T% }! j
    1 p9 U' H  m0 a* ~不再给出C/C++代码,因其效率不会发生变化。
    & g% P8 H% b& @! q* t+ |7 {1 X8 Y2 m5 N4 y
    Matlab代码:
    1. %file fsim2.m
      . v7 `; M& q% M7 ]
    2. function s=fsim2(a,b,eps,fsim2s,fsim2f)( K5 e7 A, D, r, X
    3.     n=1; h=0.5*(b-a);
      4 d- b# E4 H4 r3 e# ]
    4.     d=abs((b-a)*1.0e-06);
      7 s$ D# u* C+ z
    5.     s1=simp1(a,eps,fsim2s,fsim2f); s2=simp1(b,eps,fsim2s,fsim2f);! m* j/ n1 T5 m0 ^
    6.     t1=h*(s1+s2);
      ( \8 I, f  y% J3 Z* V
    7.     s0=1.0e+35; ep=1.0+eps;; a- ?4 |+ _8 @3 v/ r
    8.     while ((ep>=eps)&&(abs(h)>d))||(n<16),
      + a# M) C2 B* |4 ~! a\" q; n8 c
    9.         x=a-h; t2=0.5*t1;
      2 I9 T3 l1 O) \% B9 ]
    10.         for j=1:n; \: B8 }% q( M6 B' y/ I0 S
    11.             x=x+2.0*h;& V' T+ ]3 |4 D
    12.             g=simp1(x,eps,fsim2s,fsim2f);2 t3 m( z7 `- t
    13.             t2=t2+h*g;\" t0 E7 x$ {5 i/ B) p\" r) q
    14.         end0 F9 H# }4 e/ I- e6 H% Q$ L% m\" n
    15.         s=(4.0*t2-t1)/3.0;% n- h; r- o6 B
    16.         ep=abs(s-s0)/(1.0+abs(s));; |! E% K\" S3 d6 i8 R' @; q' U
    17.         n=n+n; s0=s; t1=t2; h=h*0.5;, b6 X+ f& d3 g+ j7 R5 ?& x5 A
    18.     end
      . S8 N, V0 e$ l* S\" ^2 t
    19. end% q( R+ e6 _9 c' A2 ]7 o
    20. ( |7 b\" r' c: l% {5 d0 _
    21. function g=simp1(x,eps,fsim2s,fsim2f)
      2 w) K) C( E8 z  E0 d0 k8 A1 R
    22.     n=1;
      & @+ y; c* g5 k' s
    23.     [y0,y1]=fsim2s(x);
      : m: s  S9 M& Y6 O1 s
    24.     h=0.5*(y1-y0);0 q& K8 J; f% Z) S
    25.     d=abs(h*2.0e-06);
      . K\" z( b2 w7 ?3 I( A
    26.     t1=h*(fsim2f(x,y0)+fsim2f(x,y1));0 P' W$ c+ P4 ~7 V
    27.     ep=1.0+eps; g0=1.0e+35;
      5 O* H! L+ `) E
    28.     while (((ep>=eps)&&(abs(h)>d))||(n<16))1 S1 d. ]9 f9 p9 H9 P5 }% K2 L# t: ]
    29.         yy=y0-h;
      6 j5 ]5 h4 ~  p/ j1 h
    30.         t2=0.5*t1;9 Z! j; [8 B\" ?0 h6 x
    31.         for i=1:n2 `2 D! ]\" m; B/ d& e7 `
    32.             yy=yy+2.0*h;* Z5 k. H8 y/ \; S% t1 x6 s& C
    33.             t2=t2+h*fsim2f(x,yy);9 `5 a- Z8 F. F9 p+ g4 O1 t  ]
    34.         end1 k3 r9 Y% z: S/ U! N\" n; z
    35.         g=(4.0*t2-t1)/3.0;
      0 g# P% J) }3 c5 E. `
    36.         ep=abs(g-g0)/(1.0+abs(g));
      + X0 X7 `8 F$ n7 b9 ?* C
    37.         n=n+n; g0=g; t1=t2; h=0.5*h;
      2 I$ p9 c+ H  @3 p
    38.     end  |1 X1 }2 `: N
    39. end+ F7 O) z1 k\" d\" u4 T
    40. , G* j5 {- w7 V) h4 c# v- J: ~\" H, ]
    41. %file f2s.m
      % P6 Q5 }7 @0 h. K% W( z& b7 M
    42. function [y0,y1]=f2s(x)
        f) Z# G. T% Z5 j
    43. y0=-sqrt(1.0-x*x);
      % O: F% [9 ?! ?  R) p5 ]
    44. y1=-y0;
      . V# n( o  ]1 h: s' L' a# S  u
    45. end0 o: M1 Z& T3 I; ?% K
    46. & y* q! J4 [4 Q6 I$ D7 l
    47. %file f2f.m
      : E+ S, f; {% Y, e\" V% o- O
    48. function c=f2f(x,y)# O9 B% R0 ^% s
    49.   c=exp(x*x+y*y);
      1 A* F$ y( |- l9 D% q! }( E$ ]
    50. end1 K& V* s) B  t' U# R
    51. ( F7 e3 M, \6 A6 s8 I/ _
    52. %%%%%%%%%%%%%%%%
      % t. ]1 N& B) M, s1 `1 I9 ~
    53. 6 b+ Z) |$ a( R$ x: K, s
    54. >> tic
      % r: @. n0 o3 f& i
    55. for i=1:100
      : R1 X! _6 C# I1 l
    56. a=fsim2(0,1,0.0001,@f2s,@f2f);
      ) K6 b) t( u) |/ q8 `; m
    57. end! A9 h) O: e) ]0 c/ G/ y
    58. a
        h8 A! k  p8 @7 ]8 {) u6 f' d1 v! Q
    59. toc
      \" w, ^# M\" y; C* O

    60. # \2 B: Y0 C/ u\" X. X. a
    61. a =1 G( u4 T0 K, e% F3 l\" |9 Z! v  h) W
    62. & g' C+ f+ g& m
    63.     2.6989; f7 n6 _! K% [% B2 V' |+ F

    64. & i1 `5 P& F: z& u0 x  X5 G
    65. Elapsed time is 1.267014 seconds.
    复制代码
    --------
    / z, K) q) n& S: Z# H! i' |" d5 V9 q; o  ]
    Forcal代码:
    1. simp1(x,eps,fsim2s,fsim2f : n,i,y0,y1,h,d,t1,yy,t2,g,ep,g0)=8 G* x  l3 N2 b7 Q/ ~, i, E. H4 B
    2. {6 K- E7 M0 z! d& m3 u
    3.     n=1,
      0 U+ _# i! ~$ p\" Y; b. p6 e# ?
    4.     fsim2s(x,&y0,&y1),: ~2 \% f) b' T- X4 X) Z\" s# ^- ]
    5.     h=0.5*(y1-y0),6 o- v, f8 [2 @, ?4 E
    6.     d=abs(h*2.0e-06),8 s1 `& K1 R$ F+ \# F8 b6 z
    7.     t1=h*(fsim2f(x,y0)+fsim2f(x,y1)),
      6 t! `; m0 O* [+ H# B6 b
    8.     ep=1.0+eps, g0=1.0e+35,  ]% k/ S2 j( d# J2 h; r
    9.     while {((ep>=eps)&(abs(h)>d))|(n<16),
      , d/ A% B- s% O2 i
    10.         yy=y0-h,0 r/ v9 C4 S$ ?. V
    11.         t2=0.5*t1,
      , G0 b$ _4 J  m) I/ _0 Y4 C5 B
    12.         i=1, while{i<=n,
      6 b: [: h6 J+ _& P: m0 b
    13.             yy=yy+2.0*h,* I5 O: K5 X2 ]( H8 B% T( I% [
    14.             t2=t2+h*fsim2f(x,yy),
      5 S) Y; z2 |9 q2 s, m\" p* D+ G
    15.             i++
      8 M+ U% ^& n, K* U. E- K7 O
    16.         },
        W  b, h3 N$ X- O9 N
    17.         g=(4.0*t2-t1)/3.0,
      - [( u* V3 o; U8 Y2 h6 ]
    18.         ep=abs(g-g0)/(1.0+abs(g)),
      5 E; i0 A4 T0 g
    19.         n=n+n, g0=g, t1=t2, h=0.5*h2 t$ j% V3 P% K+ H. m9 G
    20.     },. K% N9 g, N( D! H$ l1 D) R
    21.     g
      / M! \8 ~1 o( O' T: x' t
    22. };
      / X& ?0 N- t# I1 Z+ B; O& \
    23. . D' I2 S9 \& G, D. B
    24. fsim2(a,b,eps,fsim2s,fsim2f : n,j,h,d,s1,s2,t1,x,t2,g,s,s0,ep)=- X: G0 l* T- `0 d# |
    25. {
      ) y' z. ]1 u/ Y( u6 L. W
    26.     n=1, h=0.5*(b-a),
      , U# t+ f0 ~/ `
    27.     d=abs((b-a)*1.0e-06),% N! \4 v+ a9 B6 d, `
    28.     s1=simp1(a,eps,fsim2s,fsim2f), s2=simp1(b,eps,fsim2s,fsim2f),\" d+ q) _1 A) ?  N' Z
    29.     t1=h*(s1+s2),
      + H$ ~& u* n( H
    30.     s0=1.0e+35, ep=1.0+eps,
      - ^% k) j6 Q' \+ ^
    31.     while {((ep>=eps)&(abs(h)>d))|(n<16),$ v% G9 |& v' f4 e% k# O
    32.         x=a-h, t2=0.5*t1,7 g& u7 T$ O  y8 C2 ?
    33.         j=1, while{j<=n,8 J$ i\" S# s# Z4 y
    34.             x=x+2.0*h,
        c# p& @$ Z/ F' V* w
    35.             g=simp1(x,eps,fsim2s,fsim2f),
      3 a$ R2 w( a+ [
    36.             t2=t2+h*g,
      ; |! b! `( Z6 w( ?2 ~
    37.             j++2 u( P: \2 D( u* S
    38.         },
      : \5 y$ q# W& l. g# d  V
    39.         s=(4.0*t2-t1)/3.0,& {5 r& z! f/ ?' a2 R
    40.         ep=abs(s-s0)/(1.0+abs(s)),7 }4 E- h/ j/ u! `4 ^3 d) E
    41.         n=n+n, s0=s, t1=t2, h=h*0.5: ], ?9 \2 U- ^# K+ T. \* v
    42.     },\" `9 v9 ?9 B  l/ s5 ]. ^# X. R
    43.     s
      ( M* H, H2 }, F9 U  g* F9 I
    44. };  p3 B\" m) w: A! C+ i/ I7 h

    45. 7 B8 g# w! b' I\" u5 ^! \$ `. k( y
    46. //////////////////
      1 h7 U\" i9 v! V8 V+ {( e: `* f8 K4 O- {
    47. 3 V0 C, ^4 F- t+ d
    48. f2s(x,y0,y1)=
      * b, s1 ?/ k' s% ]\" ]3 P
    49. {+ @2 o6 J1 i! O& L# C
    50.   y0=-sqrt(1.0-x*x),- Q$ I+ E9 {& h$ a6 _
    51.   y1=-y0
      \" m; H0 b9 q( S# w/ e2 M. i$ E
    52. };
      4 l& n, Z2 J6 B! m3 D  x9 }
    53. f2f(x,y)=exp(x*x+y*y);
      3 Z$ d: G! e6 x! j/ ]5 A% d
    54. 0 J5 ~7 Z' a. O
    55. mvar:, Q0 W+ F/ U. W3 F
    56. t0=sys::clock(),
      # `2 R' S: O+ R
    57. i=0, while{i<100, a=fsim2(0,1,0.0001,HFor("f2s"),HFor("f2f")), i++}, a;
      / s; s5 ~6 w9 \
    58. [sys::clock()-t0]/1000;
    复制代码
    结果:
    & c( d( Z; W& s) @& [' x2.698925000624303) X6 p% N' t4 W; ?# T4 C
    0.844$ }& A, u2 g1 q7 n

    + ^# O/ R9 L9 V+ `+ H--------
    0 N6 x' ]" c+ Z, F! c
    9 I5 [+ W  K# ]' m  L( Z本例matlab与Forcal耗时之比为1.267014 :0.844。Forcal仍有优势。1 z* e9 t( @9 ~) }. f1 D. X( q: z

    3 J8 E+ u+ |  l5 a* P本例Forcal耗时增加的原因:在函数fsim2及simp1中要动态查找函数句柄fsim2s,fsim2f,并验证其是否有效,故效率下降了。
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