C++ Решение уравнения теплопроводности разными методами. Оформление функциями не работает.

[Katyam]

Мне нужно вычислить решение уравнения теплопроводности разными методами и накопить решение на каждом шаге в матрицу, чтобы можно были сравнить нужные шаги разных методов. Отдельными программами все работает верно. Как только оформляю одну с функциями—выдает ошибки.
Прогоняю программу онлайн здесь

Гуглила на эту тему и уже все перепробовала: и описывать функции в int main (), и вне. Не помогает.


Код

PHP код:

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <cmath>

using namespace std;

void explicit (double h, double tau, double N, double T, double alpha, double beta, double k, int l);
void exact (double alpha, double beta, double k, double pi, double tau, double h, int N, double T);
void implicit (double N, double T, double alpha, double beta, double k, double h, double tau, int l);


int main()
{
    //ЯВНАЯ СХЕМА
void explic (double h, double tau, double N, double T, double alpha, double beta, double k, int l) {
  double pi=3.14159265358979323846;
  double timing=0;
  double u0[N], u[N];
  int z=0; //счетчик слоя

  //нулевой слой
  cout << endl;
  cout << "• " << z << " СЛОЙ" << " ⟶   ";

  //начальные условия
  for (int i = 0; i <= N; i++)
  {
    u0[i]=sin(pi*k*i*h);
    explic[0][i]=u0[i];
    cout <<u0[i] << ",  ";
  }

  //переопределяем значения на границах нулевого слоя
  u0[0]=0; // u=a*t
  u0[N]=0; // u=b*t

  cout << endl;
  while(timing<T)
  {
    timing = timing+tau;
    z=z+1;
    l=z;

    for (int i = 0; i <= N; i++)
    {
      u[i]=u0[i]+(timing/(h*h))*(u0[i+1]-2*u0[i]+u0[i-1]);
      explic[l][i]=u[i];
    }
    u[0]=a*timing;
    u[N]=b*timing;
    explic[l][0]=u[0];
    explic[l][N]=u[N];


    cout<< "СЛОЙ=" << z << endl;
    for (int i = 0; i <= N; i++)
    {
      cout << u[i] << ",  ";
    }

    for(int i = 0; i <= N; i++)
    {
       u0[i] = u[i];
    }
    cout << endl;
  }
}


//НЕЯВНАЯ СХЕМА
void implicit(double N, double T, double alpha, double beta, double k, double h, double tau, int l) {
  double pi=3.14159265358979323846;
  double timing=0, t=0;
  double u0[N], u[N];
  double a, b, c; //коэффициенты в системе
  double Ai[N],Bi[N]; //массивы коэффициентов
  int z=0; //счетчик слоя

  //нулевой слой
  cout << endl;
  cout << "СЛОЙ=" << z << endl;
  cout << "• " << "U0i: ";

  //начальные условия
  for (int i = 0; i <= N; i++)
  {
    u0[i]=sin(pi*k*i*h);
    // cout <<u0[i] << ",  ";
  }

  //переопределяем значения на границах нулевого слоя
  u0[0]=0; // u=a*t
  u0[N]=0; // u=b*t

  //выводим нулевой слой
  cout << " " << endl;
  cout << "C учетом граничных" <<endl;
  cout << "• " << "U0i: ";
  for (int i = 0; i <= N; i++)
  {
    cout << u0[i] << ",  ";
  }

  //коэффициенты системы
  cout << endl;
  a=(-1.0)*((2.0/(h*h)+1.0/tau));
  cout << "• " << "a:  " << a << ",  ";
  b=1.0/(h*h);
  cout << "b:  " << b << ",  ";
  c=(-1.0)/tau;
  cout << "c:  " << c << endl;

  cout << endl;
  while(timing<T)
  {
    timing = timing+tau;
    z=z+1;
    l=z;

    //A1 и B1
    Ai[1]=-b/a;
    Bi[1]=(c*u0[1]-b*alpha*timing)/a;

    //Ai и Bi
    for (int i = 1; i <= N-3; i++)
    {
      Ai[i+1]=-b/(b*Ai[i]+a);
      Bi[i+1]=(c*u0[i+1]-b*Bi[i])/(b*Ai[i]+a);
    }

    //An-1 и Bn-1
    Ai[N-1]=0;
    Bi[N-1]=(c*u0[N-1]-b*beta*timing)/(b*Ai[N-2]+a);

    //Прогонка
    u[0]=alpha*timing;
    u[N-1]=Bi[N-1];
    u[N]=beta*timing;
    impl[l][0]=alpha*timing;
    impl[l][N-1]=Bi[N-1];
    impl[l][N]=beta*timing;

    for (int i=1; i<=N-2;i++)
    {
      u[N-i-1]=Ai[N-i-1]*u[N-i]+Bi[N-i-1];
      impl[l][N-i-1]=u[N-i-1];
    }

    cout << endl;

    //Выводим решение
    cout << "СЛОЙ=" << z << endl;
    cout << "• " << "Ui" << " ⟶   ";
    for (int i=0; i<=N; i++)
    {
       cout << u[i] << ",  ";
    }

    //Печатаем прогоночные коэффициены А
    cout << "• " << "Аi" << " ⟶   ";
    for (int i=1; i<=N-1; i++)
    {
      cout <<Ai[i] << ",  ";
    }

    //Печатаем прогоночные коэффициены B
    cout << endl;
    cout << "• " << "Bi" << " ⟶   ";
    for (int i=1; i<=N-1; i++)
    {
      cout <<Bi[i] << ",  ";
    }

    //Запоминаем этот слой
    for(int i = 0; i <= N; i++)
    {
       u0[i] = u[i];
    }

    cout << endl;

  }

}

//ТОЧНОЕ РЕШЕНИЕ
void exact(double alpha, double beta, double k, double pi, double tau, double h, int N, double T) {
  double homogeneous, inhomogeneous, timing=0;
  double u[N];
  int n=10;
  l=1;

  while (timing<T) {

    for (int i=0; i<=N; i++)
    {
      //решение однородного уравнение (𝛏't=𝛏''xx)
      homogeneous=alpha*timing*(1-h*i)+beta*timing*h*i+(exp(-pow(pi*k,2)*timing))*sin(pi*k*h*i);

      //решение неоднородного уравнение (𝛈't=𝛈''xx - 𝛍...)
      for(int j=1; j<=n; j++)
      {
        inhomogeneous=inhomogeneous+(2/(pow(pi*j,3)))*(alpha-(pow(-1, j))*beta)*sin(pi*j*h*i)*(exp(-pow(pi*j,2)*timing)-1);
      }
      u[i]=homogeneous+inhomogeneous;
      u[0]=alpha*timing;
      u[N]=beta*timing;
      ex[l][0]=u[0];
      ex[l][N]=u[N];

      cout << u[i] << " ";
    }
    timing=timing+tau;
    l=l+1;
  }
}

    
    double pi=3.14159265358979323846;
    double h, tau, timing=0, t=0;
    double T, alpha, beta;
    int k, N;

    cout << "Введите разбиение по x: ";
    cin >> N;

    cout << "Введите конечное время: ";
    cin >> T;

    cout << "Введите коэффициент левого гр. усл.: ";
    cin >> alpha;

    cout << "Введите коэффициент правого гр. усл.: ";
    cin >> beta;

    cout << "Введите коэффициент начального условия u(x,0)=sin(pi*k*x): ";
    cin >> k;

    int l=1; //кол-во слоев

    //посчитали шаг по x
    h=1.0/N;
    cout << "h=" << h << ", ";

    //посчитали шаг по t
    tau=h*h/2;
    cout << "tau=" << tau << endl;

    l=T/tau; //сколько будет слоев, чтобы знать размерность массива

    //массивы, где будут записаны все слои каждого метода
    double explic[l][N];
    double impl[l][N]; 
    double ex[l][N]; 

    explic(h, tau, N, T, alpha, beta, k, l);


    cout << "Введите номер слоя для явного метода: ";
    cin >> l;
    for (int i=0; i <= N; i++)
    {
      cout << "Явный метод:" << explic[l][] << endl;
    }

    return 0;
} 


Какие ошибки выдает:

main.cpp:7:16: error: expected unqualified-id before 'double'                                                                                                   
 void explicit (double h, double tau, double N, double T, double alpha, double beta, double k, int l);                                                          
                ^                                                                                                                                               
main.cpp:7:16: error: expected ')' before 'double'                                                                                                              
main.cpp:11:16: error: expected unqualified-id before 'double'                                                                                                  
 void explicit (double h, double tau, double N, double T, double alpha, double beta, double k, int l) {                                                         
                ^                                                                                                                                               
main.cpp:11:16: error: expected ')' before 'double'

[p51x]

explicit - это зарезервированное слово языка http://en.cppreference.com/w/cpp/language/explicit
называйте по другому

[Katyam]

Спасибо, переименовала. Потом ругался, что не объявлен массив. Стала передавать его в функции (методы). Появились новые ошибки.



Как я поняла, компилятор ругается на то, что не задан размер массива. Но он ведь задан: считается в main...

PHP код:

#include <iostream> 
#include <math.h> 
#include <cmath> 

using namespace std; 

void yav (double h, double tau, int N, double T, double alpha, double beta, double k, int l, double explic[l][N]); 
void neyav (int N, double T, double alpha, double beta, double k, double h, double tau, int l); 
void tochn (double alpha, double beta, double k, double pi, double tau, double h, int N, double T); 

int main() 
{ 
    double pi=3.14159265358979323846; 
    double h, tau, timing=0, t=0; 
    double T, alpha, beta; 
    int k, N; 

    cout << "Введите разбиение по x: "; 
    cin >> N; 

    cout << "Введите конечное время: "; 
    cin >> T; 

    cout << "Введите коэффициент левого гр. усл.: "; 
    cin >> alpha; 

    cout << "Введите коэффициент правого гр. усл.: "; 
    cin >> beta; 

    cout << "Введите коэффициент начального условия u(x,0)=sin(pi*k*x): "; 
    cin >> k; 

    //посчитали шаг по x 
    h=1.0/N; 
    cout << "h=" << h << ", "; 

    //посчитали шаг по t 
    tau=h*h/2; 
    cout << "tau=" << tau << endl; 
     
    double Massiv; 
    Massiv=T/tau; //сколько будет слоев, чтобы знать размерность массива 
    int l = (int)round(Massiv+0.5); 
    // cout << l <<endl; 

    //массивы, где будут записаны все слои каждого метода 
    double explic[l][N]; 
    double impl[l][N]; 
    double ex[l][N]; 

    neyav(h, tau, N, T, alpha, beta, k, l); 


    cout << "Введите номер слоя для явного метода: "; 
    cin >> l; 
    for (int i=0; i <= N; i++) 
    { 
      cout << "Явный метод:" << explic[l][i] << endl; 
    } 

    return 0; 
} 

//ЯВНАЯ СХЕМА 
void yavn (double h, double tau, int N, double T, double alpha, double beta, double k, int l) { 
  double pi=3.14159265358979323846; 
  double timing=0; 
  double u0[N], u[N]; 
  int z=0; //счетчик слоя 

  //нулевой слой 
  cout << endl; 
  cout << "• " << z << " СЛОЙ" << " ⟶   "; 

  //начальные условия 
  for (int i = 0; i <= N; i++) 
  { 
    u0[i]=sin(pi*k*i*h); 
    explic[0][i]=u0[i]; 
    cout <<u0[i] << ",  "; 
  } 

  //переопределяем значения на границах нулевого слоя 
  u0[0]=0; // u=a*t 
  u0[N]=0; // u=b*t 

  cout << endl; 
  while(timing<T) 
  { 
    timing = timing+tau; 
    z=z+1; 
    l=z; 

    for (int i = 0; i <= N; i++) 
    { 
      u[i]=u0[i]+(timing/(h*h))*(u0[i+1]-2*u0[i]+u0[i-1]); 
      explic[l][i]=u[i]; 
    } 
    u[0]=alpha*timing; 
    u[N]=beta*timing; 
    explic[l][0]=u[0]; 
    explic[l][N]=u[N]; 


    cout<< "СЛОЙ=" << z << endl; 
    for (int i = 0; i <= N; i++) 
    { 
      cout << u[i] << ",  "; 
    } 

    for(int i = 0; i <= N; i++) 
    { 
       u0[i] = u[i]; 
    } 
    cout << endl; 
  } 
} 


//НЕЯВНАЯ СХЕМА 
void neyav (int N, double T, double alpha, double beta, double k, double h, double tau, int l) { 
  double pi=3.14159265358979323846; 
  double timing=0, t=0; 
  double u0[N], u[N]; 
  double a, b, c; //коэффициенты в системе 
  double Ai[N],Bi[N]; //массивы коэффициентов 
  int z=0; //счетчик слоя 

  //нулевой слой 
  cout << endl; 
  cout << "СЛОЙ=" << z << endl; 
  cout << "• " << "U0i: "; 

  //начальные условия 
  for (int i = 0; i <= N; i++) 
  { 
    u0[i]=sin(pi*k*i*h); 
    // cout <<u0[i] << ",  "; 
  } 

  //переопределяем значения на границах нулевого слоя 
  u0[0]=0; // u=a*t 
  u0[N]=0; // u=b*t 

  //выводим нулевой слой 
  cout << " " << endl; 
  cout << "C учетом граничных" <<endl; 
  cout << "• " << "U0i: "; 
  for (int i = 0; i <= N; i++) 
  { 
    cout << u0[i] << ",  "; 
  } 

  //коэффициенты системы 
  cout << endl; 
  a=(-1.0)*((2.0/(h*h)+1.0/tau)); 
  cout << "• " << "a:  " << a << ",  "; 
  b=1.0/(h*h); 
  cout << "b:  " << b << ",  "; 
  c=(-1.0)/tau; 
  cout << "c:  " << c << endl; 

  cout << endl; 
  while(timing<T) 
  { 
    timing = timing+tau; 
    z=z+1; 
    l=z; 

    //A1 и B1 
    Ai[1]=-b/a; 
    Bi[1]=(c*u0[1]-b*alpha*timing)/a; 

    //Ai и Bi 
    for (int i = 1; i <= N-3; i++) 
    { 
      Ai[i+1]=-b/(b*Ai[i]+a); 
      Bi[i+1]=(c*u0[i+1]-b*Bi[i])/(b*Ai[i]+a); 
    } 

    //An-1 и Bn-1 
    Ai[N-1]=0; 
    Bi[N-1]=(c*u0[N-1]-b*beta*timing)/(b*Ai[N-2]+a); 

    //Прогонка 
    u[0]=alpha*timing; 
    u[N-1]=Bi[N-1]; 
    u[N]=beta*timing; 
    impl[l][0]=alpha*timing; 
    impl[l][N-1]=Bi[N-1]; 
    impl[l][N]=beta*timing; 

    for (int i=1; i<=N-2;i++) 
    { 
      u[N-i-1]=Ai[N-i-1]*u[N-i]+Bi[N-i-1]; 
      impl[l][N-i-1]=u[N-i-1]; 
    } 

    cout << endl; 

    //Выводим решение 
    cout << "СЛОЙ=" << z << endl; 
    cout << "• " << "Ui" << " ⟶   "; 
    for (int i=0; i<=N; i++) 
    { 
       cout << u[i] << ",  "; 
    } 

    //Печатаем прогоночные коэффициены А 
    cout << "• " << "Аi" << " ⟶   "; 
    for (int i=1; i<=N-1; i++) 
    { 
      cout <<Ai[i] << ",  "; 
    } 

    //Печатаем прогоночные коэффициены B 
    cout << endl; 
    cout << "• " << "Bi" << " ⟶   "; 
    for (int i=1; i<=N-1; i++) 
    { 
      cout <<Bi[i] << ",  "; 
    } 

    //Запоминаем этот слой 
    for(int i = 0; i <= N; i++) 
    { 
       u0[i] = u[i]; 
    } 

    cout << endl; 

  } 

} 

//ТОЧНОЕ РЕШЕНИЕ 
void tochn (double alpha, double beta, double k, double pi, double tau, double h, int N, double T, int l) { 
  double homogeneous, inhomogeneous, timing=0; 
  double u[N]; 
  int n=10; 

  while (timing<T) { 

    for (int i=0; i<=N; i++) 
    { 
      //решение однородного уравнение (𝛏't=𝛏''xx) 
      homogeneous=alpha*timing*(1-h*i)+beta*timing*h*i+(exp(-pow(pi*k,2)*timing))*sin(pi*k*h*i); 

      //решение неоднородного уравнение (𝛈't=𝛈''xx - 𝛍...) 
      for(int j=1; j<=n; j++) 
      { 
        inhomogeneous=inhomogeneous+(2/(pow(pi*j,3)))*(alpha-(pow(-1, j))*beta)*sin(pi*j*h*i)*(exp(-pow(pi*j,2)*timing)-1); 
      } 
      u[i]=homogeneous+inhomogeneous; 
      u[0]=alpha*timing; 
      u[N]=beta*timing; 
      ex[l][0]=u[0]; 
      ex[l][N]=u[N]; 

      cout << u[i] << " "; 
    } 
    timing=timing+tau; 
    l=l+1; 
  } 
} 


[ura_111]

Сделайте по примеру:


http://itedu.ru/faq/kak-peredat-v-fu...nyy-massiv-v-c

[Katyam]

Спасибо! Помогло.