我正在尝试实现“ F.卷积方法”(第2.2节):
来自泰勒移位和某些差分方程的快速算法(在底部或此处):
from math import factorial
def convolve(f, h):
g = [0] * (len(f) + len(h) - 1)
for hindex, hval in enumerate(h):
for findex, fval in enumerate(f):
g[hindex + findex] += fval * hval
return g
def shift(f, a):
n = len(f) - 1
u = [factorial(i)*c for i, c in enumerate(f)]
v = [factorial(n)*a**i//factorial(n-i) for i in range(n + 1)]
g = convolve(u, v)
g = [c//(factorial(n)*factorial(i)) for i, c in enumerate(g)]
return g
f = [1, 2, 3, -4, 5, 6, -7, 8, 9]
print(shift(f, 1))
但是我只有零,而正确的结果应该是:
[1, 10, 45, 112, 170, 172, 116, 52, 23]
拜托,有人知道我在做什么错吗?
我仍然没有完全掌握算法,但是您遇到了一些错误:
u
开始于n
结束的力量0
。为了使卷积起作用,您需要将其反转,因为您期望卷积函数中的系数是有序的。v
多项式中的系数仅取决于j
,而不取决于n-j
(您使用i
)n+1
需要卷积的第一个元素(您不需要n+1
...的幂)2n
。i=0
,因此的功效x**(n-i=n)
。将所有这些放在一起:
from math import factorial
def convolve(f, h):
g = [0] * (len(f) + len(h) - 1)
for hindex, hval in enumerate(h):
for findex, fval in enumerate(f):
g[hindex + findex] += fval * hval
return g
def shift(f, a):
n = len(f) - 1
u = [factorial(i)*c for i, c in enumerate(f)][::-1]
v = [factorial(n)*a**i//factorial(i) for i in range(n + 1)]
g = convolve(u, v)
g = [g[n-i]//(factorial(n)*factorial(i)) for i in range(n+1)][::-1]
return g
f = [1, 2, 3, -4, 5, 6, -7, 8, 9]
print(shift(f, 1))
我懂了
[9, 80, 301, 636, 840, 720, 396, 132, 23]
我不知道为什么这与您的期望不同,但是我希望这能使您步入正轨。
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