Не работает цикл while

@SalavatGood · Регистрация: 18.12.2018

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Всем привет. Формировал метод Якоби, хотел сделать вектор решений, где x_vectors[i][1] результат решения последней итерации, а x_vectors[i][0] результат предпоследней:

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
#Расчетная формула(x(n+1) = Bx(n)+d)
x_vectors = np.zeros((4,2))
 
 
def x_solving(x_vectors,B_arr):
    for k in range(4):
        for i in range(4):
            x_vectors[k][1] = B_arr[k][i] * x_vectors[i][0]
            x_vectors[k][1] += x_vectors[k][1]
        x_vectors[k][1] = x_vectors[k][1] + B_arr[k][4]
 
 
#Присваиваем полученные значения к 0-му столбцу(предпоследняя итерация)
def permutation(x_vectors):
    for i in range(4):
        x_vectors[i][0] = x_vectors[i][1]
 
iteration = 0
delta = 0.1
 
while delta > 0.01:
    permutation(x_vectors)
    x_solving(x_vectors,B_arr)
    delta = x_vectors[0][1] - x_vectors[0][0]
    iteration += 1
 
 
print(x_vectors)

Выводит так:

Code
1
2
3
4
[[ 0.    -1.6  ]
 [ 0.    -4.7  ]
 [ 0.     2.   ]
 [ 0.    -3.125]]

Могу предположить, что цикл while не работает так как надо. Помогите разобраться в чем ошибка?

@dondublon · 25.11.2019, 14:20

SalavatGood, чудес не бывает.
Избавьтесь от глобалок, так вы точно ничего не отследите. И протестируйте ваши функции по отдельности.

Добавлено через 38 секунд
Да, и ещё можно использовать векторную запись numpy.

@grizlik78 · 25.11.2019, 15:07

Неправильными выглядят строки 7, 8, 9. Похоже там пытались умножить строку матрицы на вектор, а вышло совсем не то.

Python
1
2
3
        x_vectors[k][1] = 0
        for i in range(4):
            x_vectors[k][1] += B_arr[k][i] * x_vectors[i][0]

Добавлено через 8 минут
Ну и ещё. В цикле while после первой итерации delta, очевидно, равна -1.6, что меньше, чем 0.01. Возможно сравнивать надо модуль delta?

@SalavatGood · 26.11.2019, 10:52 **[ТС]**

grizlik78, в данной функции я пытался реализовать формулу(на фото):

Python
1
2
3
4
5
6
def x_solving(x_vectors,B_arr):
    for k in range(4):
        for i in range(4):
            x_vectors[k][1] = B_arr[k][i] * x_vectors[i][0]
            x_vectors[k][1] += x_vectors[k][1]
        x_vectors[k][1] = x_vectors[k][1] + B_arr[k][4]

@dondublon · 26.11.2019, 11:03

SalavatGood, во-первых, не надо менять значения in-place. Запутаетесь. (Это допустимо в редких случаях ради быстродействия, тут не тот случай.)
Во-вторых, почему бы не использовать векторную запись? Похоже на обычное матричное произведение.

@SalavatGood · 26.11.2019, 11:12 **[ТС]**

grizlik78, матрица x_vectors это вектор решений, где(как бы мне хотелось) 0-й столбец результат иксов предпоследней итерации, а 1-й столбец иксы последней итерации. Такая матрица мне как раз нужна, чтобы вычислить значение delta(максимальное значение/разница разности между иксами последней и предпоследней итерации). И delta сама же и является условием выхода из цикла, поскольку как только delta станет, допустим, < 0.01, то необходимая точность как раз таки будет достигнута. Задача вроде бы вполне легкая, но мне кажется, что мне знаний где-то не хватает, по скольку у меня когда я ввожу функции решения уравнения и перестановок столбцов(x_solving, permutation) в цикл while, у меня напрочь отказывается все работать как надо...

Добавлено через 2 минуты
dondublon, матрицы тут не причем, я умножаю между собой элементы матриц с которыми работаю

@dondublon · 26.11.2019, 11:21

SalavatGood, даже если не произведение - векторное (в смысле numpy) умножение налицо.

@SalavatGood · 26.11.2019, 11:30 **[ТС]**

dondublon,

Сообщение от dondublon

даже если не произведение - векторное (в смысле numpy) умножение налицо

не могу понять что это меняет, и вы имели в виду элементы в одну строку записать?

Сообщение от dondublon

ещё можно использовать векторную запись numpy

@dondublon · 26.11.2019, 12:06

SalavatGood, именно.

Добавлено через 47 секунд
И там, кстати, есть специальная функция inner для скалярного произведения.

@SalavatGood · 26.11.2019, 12:18 **[ТС]**

dondublon, спасибо и вот еще я применил модуль для delta, но у меня функция перестановки(permutation) не корректно работает в цикле while:

Python
1
2
3
4
5
while delta > 0.00001:
    permutation(x_vectors)
    x_solving(x_vectors,B_arr)
    delta = abs(x_vectors[0][1] - x_vectors[0][0])
    iteration += 1

Вывод:

Code
1
2
3
4
[[-0.35       -0.35      ]
 [-7.2        -7.2       ]
 [-0.67857143 -0.67857143]
 [-3.125      -3.125     ]]

Мне же надо, чтобы в нулевом столбце значения предыдущей итерации были, а он оба столбца одинаковыми делает

Вот функция перестановки, кстати:

Python
1
2
3
4
#Присваиваем полученные значения к 0-му столбцу(предпоследняя итерация)
def permutation(x_vectors):
    for i in range(4):
        x_vectors[i][0] = x_vectors[i][1]

Хотя по сути, он же не должен последние иксы вообще трогать...

@dondublon · 26.11.2019, 12:47

SalavatGood, во-первых, напоминаю - по возможности, не надо менять in-place.
Во-вторых, в numpy это делается так:

Python
1
x_vectors[:, 0]=x_vectors[:, 1]

@SalavatGood · 06.12.2019, 12:21 **[ТС]**

dondublon, я сам неправильно реализовал функцию permutation(не те столбцы присвоил), однако просто присвоение столбцов чуть чуть по другому сделал и все заработало:

Python
1
2
3
def permutation(x_vectors):
    for i in range(x_vectors.shape[0]):
        x_vectors[i][1] = x_vectors[i][0]

Ваш метод получше и дает такой же результат, но я не совсем понимаю, что это меняет, и что значит in-place:

Python
1
2
def permutation(x_vectors):
    x_vectors[:, 1] = x_vectors[:, 0]

@dondublon · 06.12.2019, 13:24

SalavatGood, во-первых, в моём варианте используется векторность numpy.
Во-вторых, in-place - меняем прямо на месте, в противоположность подходу, когда старую переменную не меняем, а для результата создаём новую. Это в итоге проще для понимания.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Подключение Box2D v3 к SDL3 для Android: физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 29.01.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .	Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT bedvit 28.01.2026 Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .	Загрузка PNG с альфа-каналом на SDL3 для Android: с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 28.01.2026 Содержание блога SDL3 имеет собственные средства для загрузки и отображения PNG-файлов с альфа-каналом и базовой работы с ними. В этой инструкции используется функция SDL_LoadPNG(), которая. . .	Загрузка PNG с альфа-каналом на SDL3 для Android: с помощью SDL3_image 8Observer8 27.01.2026 Содержание блога SDL3_image - это библиотека для загрузки и работы с изображениями. Эта пошаговая инструкция покажет, как загрузить и вывести на экран смартфона картинку с альфа-каналом, то есть с. . .
Влияние грибов на сукцессию anaschu 26.01.2026 Бифуркационные изменения массы гриба происходят тогда, когда мы уменьшаем массу компоста в 10 раз, а скорость прироста биомассы уменьшаем в три раза. Скорость прироста биомассы может уменьшаться за. . .	Воспроизведение звукового файла с помощью SDL3_mixer при касании экрана Android 8Observer8 26.01.2026 Содержание блога SDL3_mixer - это библиотека я для воспроизведения аудио. В отличие от инструкции по добавлению текста код по проигрыванию звука уже содержится в шаблоне примера. Нужно только. . .	Установка Android SDK, NDK, JDK, CMake и т.д. 8Observer8 25.01.2026 Содержание блога Перейдите по ссылке: https:/ / developer. android. com/ studio и в самом низу страницы кликните по архиву "commandlinetools-win-xxxxxx_latest. zip" Извлеките архив и вы увидите. . .	Вывод текста со шрифтом TTF на Android с помощью библиотеки SDL3_ttf 8Observer8 25.01.2026 Содержание блога Если у вас не установлены Android SDK, NDK, JDK, и т. д. то сделайте это по следующей инструкции: Установка Android SDK, NDK, JDK, CMake и т. д. Сборка примера Скачайте. . .

@dondublon 4652 / 2072 / 366 Регистрация: 17.03.2012 Сообщений: 10,182 Записей в блоге: 6
	25.11.2019, 14:20
	SalavatGood, чудес не бывает. Избавьтесь от глобалок, так вы точно ничего не отследите. И протестируйте ваши функции по отдельности. Добавлено через 38 секунд Да, и ещё можно использовать векторную запись numpy. 0

@dondublon 4652 / 2072 / 366 Регистрация: 17.03.2012 Сообщений: 10,182 Записей в блоге: 6
	26.11.2019, 11:03
	SalavatGood, во-первых, не надо менять значения in-place. Запутаетесь. (Это допустимо в редких случаях ради быстродействия, тут не тот случай.) Во-вторых, почему бы не использовать векторную запись? Похоже на обычное матричное произведение. 0

@SalavatGood 14 / 13 / 1 Регистрация: 18.12.2018 Сообщений: 422
	26.11.2019, 11:12 [ТС]
	grizlik78, матрица x_vectors это вектор решений, где(как бы мне хотелось) 0-й столбец результат иксов предпоследней итерации, а 1-й столбец иксы последней итерации. Такая матрица мне как раз нужна, чтобы вычислить значение delta(максимальное значение/разница разности между иксами последней и предпоследней итерации). И delta сама же и является условием выхода из цикла, поскольку как только delta станет, допустим, < 0.01, то необходимая точность как раз таки будет достигнута. Задача вроде бы вполне легкая, но мне кажется, что мне знаний где-то не хватает, по скольку у меня когда я ввожу функции решения уравнения и перестановок столбцов(x_solving, permutation) в цикл while, у меня напрочь отказывается все работать как надо... Добавлено через 2 минуты dondublon, матрицы тут не причем, я умножаю между собой элементы матриц с которыми работаю 0

@dondublon 4652 / 2072 / 366 Регистрация: 17.03.2012 Сообщений: 10,182 Записей в блоге: 6
	26.11.2019, 11:21
	SalavatGood, даже если не произведение - векторное (в смысле numpy) умножение налицо. 0

@dondublon 4652 / 2072 / 366 Регистрация: 17.03.2012 Сообщений: 10,182 Записей в блоге: 6
	26.11.2019, 12:06
	SalavatGood, именно. Добавлено через 47 секунд И там, кстати, есть специальная функция inner для скалярного произведения. 1

@dondublon 4652 / 2072 / 366 Регистрация: 17.03.2012 Сообщений: 10,182 Записей в блоге: 6
	06.12.2019, 13:24
	SalavatGood, во-первых, в моём варианте используется векторность numpy. Во-вторых, in-place - меняем прямо на месте, в противоположность подходу, когда старую переменную не меняем, а для результата создаём новую. Это в итоге проще для понимания. 1