Arco aproximado


9

El objetivo es simple: generar una solución real distinta de cero xpara la ecuación sin(x) = -mx, dada la entrada m, en la menor cantidad de bytes.

Especificaciones:

  • Su respuesta debe ser correcta a 3 cifras significativas.
  • Puede generar cualquier solución real que no sea la solución trivial x=0. Puede suponer que mes tal que existe al menos una solución. También puedes asumir m!=0.

Una solución de Python obviamente subóptima que usa descenso de gradiente :

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

Casos de prueba

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

1
El mejor enfoque aquí es imprimir un valor fijo, aunque debe especificar cuántos decimales se requieren. Sugeriría incluir un parámetro de entrada, como aresolver sin(x)=-ax. Por favor, no diga "realmente tiene que calcularlo", ya que requisitos como ese son demasiado vagos para funcionar.
— xnor

Además, x=0es una solución trivial. Debe especificar qué solución desea.
— xnor

Necesita algunos límites en m para garantizar una solución distinta de cero.
— xnor

m=0tiene soluciones ( x=kπpara enteros k). Los valores mque no tienen soluciones reales no triviales son aquellos que están demasiado lejos 0.
— Peter Taylor

1
¿Está buscando solo soluciones de valor real o también se permiten soluciones de valor complejo?
— millas

Respuestas:


1

ised : 32 28 bytes

Usando la iteración de Newton a partir de π:

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

Se pasa el argumento $1, que se puede tomar de un archivo, así:

ised --l inputfile.txt 'code'

Un poco menos estable, pero versión más corta:

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

A veces arroja advertencias de límite de iteración, pero la precisión parece buena teniendo en cuenta las condiciones.

Versión Unicode (mismo bytecount):

{λ{x-tanx}/{1+$1/cosx}}∙π

A partir de 4 corta otro byte y parece converger a los mismos valores

{λ{x-tanx}/{1+$1/cosx}}∙4

8

Haskell, 34 bytes

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

Cuenta xdesde 0 por 0.001 hasta sin(x)< -m*x.

Ejemplos de salida

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

¿Qué hay de m=-0.1?
— Peter Taylor

@PeterTaylor Tenga en cuenta si es necesario, pero da 2.853, lo que parece correcto.
— xnor

Por supuesto, ambas son funciones extrañas, por lo que si hay una solución, hay una solución positiva. Doh
— Peter Taylor

¿Por qué responderías un desafío que sabes que no está claro?
— Mego

2

Mathematica, 28 bytes

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

Busca una raíz numérica desde la suposición inicial x=1. Casos de prueba:

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

1

C, 99 bytes

#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;}

sin golf:

#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 bytes

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

Esto utiliza la búsqueda lineal en el eje real positivo, por lo que es lento. Todos los casos de prueba finalizan en 1 minuto en el compilador en línea.

Pruébalo en línea!

Explicación

`         % 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 bytes

-1 byte para usar #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

Python 2, 81 78 bytes

Iteración de punto fijo

Como lambda recursiva

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

Como bucle (81 bytes):

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

0

Mathematica, 52 bytes

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

Función anónima. Toma un número como entrada y devuelve una lista de números como salida. Solo se usa NSolvepara resolver la ecuación aproximada.


Si reemplaza Sin@x==-x#con Sinc@x==-#puede eliminar~DeleteCases~0.

0

Axioma, 364 bytes

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)

ungolf

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)

resultados

(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 bytes

Acabo de aprender sobre el método de newton en mi clase calc, así que aquí entra haskellusando el método de newton.

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

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