public static void Solve(fi1 fi, int T, int n_x, int n_t, double tau, double h, double k)
{
double[,] matrix = new double[n_t + 1, n_x + 1];
//Вычисление значений нулевой строки сетки
for (int i = 0; i <= n_x; i++)
{
matrix[0, i] = fi(i * tau);
}
//Вычисление значений нулевой строки сетки
//Вычисление строк 1 - T НАЧАЛО
for (int t = 1; t <= n_t; t++)
{
double[] alpha = new double[n_x + 1];
double[] beta = new double[n_x + 1];
double a = -k / 2;
double b = 1;
double c = k / 2;
//Решаем систему (19) НАЧАЛО
alpha[1] = -c / b;
//beta[1] = fi(0) / b;!!!
beta[1] = matrix[t - 1, 0] / b;
//Прямая прогонка, вычисление прогоночных коэффициентов альфа и бета НАЧАЛО
for (int j = 2; j <= n_x; j++)
{
alpha[j] = (-c) / (a * alpha[j - 1] + b);
beta[j] = (matrix[t - 1, j] - a * beta[j - 1]) / (a * alpha[j - 1] + b);
}
//Прямая прогонка, вычисление прогоночных коэффициентов альфа и бета КОНЕЦ
//Обратная прогонка, вычисление w НАЧАЛО
double[] w = new double[n_x + 1];
w[n_x] = 0;
for (int j = n_x - 1; j >= 1; j--)
{
w[j] = alpha[j + 1] * w[j + 1] + beta[j + 1];
}
w[0] = 0;
//Обратная прогонка, вычисление w КОНЕЦ
//Решаем систему (19) КОНЕЦ
//решаем систему (20) НАЧАЛО
alpha[1] = -c / b;
//beta[1] = fi(0) / b;!!!
beta[1] = matrix[t - 1, 0] / b;
//Прямая прогонка, вычисление прогоночных коэффициентов альфа и бета НАЧАЛО
for (int j = 2; j <= n_x; j++)
{
alpha[j] = (-c) / (a * alpha[j - 1] + b);
beta[j] = (-a * beta[j - 1]) / (a * alpha[j - 1] + b);
}
//Прямая прогонка, вычисление прогоночных коэффициентов альфа и бета КОНЕЦ
double[] z = new double[n_x + 1];
z[n_x] = 1;
//обратная прогонка, вычисление z НАЧАЛО
for (int j = n_x - 1; j >= 1; j--)
{
z[j] = alpha[j + 1] * z[j + 1] + beta[j + 1];
}
z[0] = 1;
//обратная прогонка, вычисление z КОНЕЦ
//решаем систему (20) КОНЕЦ
//Решаем систему (18) НАЧАЛО
//matrix[t, 0] = (fi(0) - a * w[n_x - 1] - c * w[1]) / (b + a * z[n_x - 1] + c * z[1]);!!!
matrix[t, 0] = (matrix[t - 1, 0] - a * w[n_x - 1] - c * w[1]) / (b + a * z[n_x - 1] + c * z[1]);
for (int i = 1; i <= n_x; i++)
{
matrix[t, i] = w[i] + matrix[t, 0] * z[i];
}
//Решаем систему (18) КОНЕЦ
}
//Вычисление строк 1 - T НАЧАЛО
//Запись в файл всей матрицы
using (System.IO.StreamWriter file = new System.IO.StreamWriter("output.txt"))
{
for (int i = 0; i < n_t; i++)
{
for (int j = 0; j < n_x; j++)
{
file.Write(matrix[i, j].ToString() + " ");
}
file.WriteLine();
file.WriteLine();
}
}
//Запись в файл всей матрицы
using (System.IO.StreamWriter file = new System.IO.StreamWriter("output.txt"))
{
//for (int i = 0; i < n_t; i++)
//{
// for (int j = 0; j < n_x; j++)
// {
// file.Write(matrix[i, j].ToString() + " ");
// }
// file.WriteLine();
// file.WriteLine();
//}
for (int i = 0; i < n_x + 1; i++)
{
file.WriteLine(matrix[n_t - 1, i]);
}
}
//Вывод последней строки на консоль
for (int i = 0; i < n_x; i++)
{
//Console.Write(matrix[n_t - 1, i] + " ");
}
//Вывод последней строки на консоль
}
public static void Solve2(fi1 fi,
int n_x,
int n_t,
double tau,
double h,
double k,
string filename,
double my_t
)
{
double [] gamma1 = new double[n_x + 1];
//Вычисление значений нулевой строки сетки
for (int i = 0; i <= n_x; i++)
{
gamma1 [i] = fi(i * h);
}
//Вычисление значений нулевой строки сетки
//Вычисление строк 1 - T НАЧАЛО
for (int t = 1; t <= n_t && my_t != 0; t++)
{
double coef = k / 2;
double [] alpha1 = new double[n_x + 1];
double [] beta1 = new double[n_x + 1];
alpha1 [0] = beta1 [0] = 0;
for (Int32 i = 1; i < n_x; i++)
{
alpha1 [i] = (coef) / (coef * alpha1 [i - 1] + 1);
beta1 [i] = (-coef * beta1 [i - 1]) / (1 + coef * alpha1 [i - 1]);
gamma1 [i] = (gamma1 [i] - coef * gamma1 [i - 1]) / (1 + coef * alpha1 [i - 1]); //
}
double [] w = new double[n_x + 1];
double[] z = new double[n_x + 1];
w [n_x] = w [0] = 0;
z [n_x] = z [0] = 1;
for (int i = n_x - 1; i > 0; i--)
{
z [i] = alpha1 [i] * z [i + 1] + beta1 [i];
w [i] = alpha1 [i] * w [i + 1] + gamma1 [i];
}
coef = (gamma1 [0] - coef * w [n_x - 1] + coef * w [1]) / (1 + coef * z [n_x - 1] - coef * z [1]); //
for (int i = 0; i < n_x + 1; i++)
{
gamma1 [i] = w [i] + coef * z [i];
}
if (my_t == t * tau)
{
break;
}
}
using (System.IO.StreamWriter file = new System.IO.StreamWriter(filename))
{
for (int i = 0; i <= n_x; i++)
{
file.WriteLine(gamma1 [i]);
}
}
}