Интегрирование комплексной функции с использованием квадратуры Гаусса-Кронрода из boost :: math - PullRequest
Новая
       35

Интегрирование комплексной функции с использованием квадратуры Гаусса-Кронрода из boost :: math

3 голосов
/ 14 мая 2019

Я пытаюсь интегрировать функцию с реальными аргументами и комплексным возвращаемым значением, таким как f (x) = 1 + i, в области [0, 5] численно в C ++, используя квадратуру Гаусса-Кронрода, как это предусмотрено Boost.

Я использовал boost, чтобы найти действительные интеграты, которые работали, поэтому библиотека установлена ​​правильно.Документация гласит: «Квадратурная поддержка Гаусса-Кронрода объединяет определенные значения в реальной линии и возвращает комплексные значения».

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <complex>
#include <boost/math/quadrature/gauss_kronrod.hpp>

using namespace boost::math::quadrature;
using complex = std::complex<double>;


complex f(double t){
    return complex{1, 1};
};


int main() {
    complex error;
    complex a{0};
    complex b{5};
    unsigned int max_depth = 0;
    complex tolerance = 0;
    complex Q = gauss_kronrod<complex, 61>::integrate(f, a, b, max_depth, tolerance, &error);
    std::cout << Q << ", " << error << "\n";
    return 0;
}

Мой ожидаемый результат будет 5 + 5i.Я получаю сообщение об ошибке компилятора 

/usr/include/boost/math/quadrature/gauss_kronrod.hpp:1871:17: error: no match for 'operator<=' (operand types are 'std::complex<double>' and 'std::complex<double>')

, означающее, что некоторые операторы не определены для std :: complex.Я неправильно читаю документацию, и сложная интеграция невозможна?

edit: Изменение моего кода на версию, предоставленную user14717 , дает мне новую ошибку компилятора: 

/usr/include/boost/math/quadrature/gauss_kronrod.hpp: In instantiation of 'static boost::math::quadrature::gauss_kronrod<Real, N, Policy>::value_type boost::math::quadrature::gauss_kronrod<Real, N, Policy>::integrate(F, Real, Real, unsigned int, Real, Real*, Real*) [with F = std::complex<double> (*)(double); Real = double; unsigned int N = 61; Policy = boost::math::policies::policy<boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy, boost::math::policies::default_policy>; boost::math::quadrature::gauss_kronrod<Real, N, Policy>::value_type = double]':
/home/olaf/testing numerical integration/boost/main.cpp:21:91:   required from here
/usr/include/boost/math/quadrature/gauss_kronrod.hpp:1877:47: error: cannot convert 'std::complex<double>' to 'double' in return
                return f(t*inv)*(1 + t_sq)*inv*inv;
                                               ^~~
/usr/include/boost/math/quadrature/gauss_kronrod.hpp:1890:32: error: cannot convert ?std::complex<double>? to 'double' in return
                return f(arg)*z*z;
                                ^
/usr/include/boost/math/quadrature/gauss_kronrod.hpp:1907:40: error: cannot convert 'std::complex<double>' to 'double' in return
                return f(b - arg) * z * z;
                                        ^

1 Ответ

2 голосов
/ 14 мая 2019

Вот исправление: 

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <complex>
#include <boost/math/quadrature/gauss_kronrod.hpp>

using namespace boost::math::quadrature;
using complex = std::complex<double>;


complex f(double t){
    return complex{1, 1};
};


int main() {
    double error;
    double a{0};
    double b{5};
    unsigned int max_depth = 0;
    double tolerance = 0;
    complex Q = gauss_kronrod<double, 61>::integrate(f, a, b, max_depth, tolerance, &error);
    std::cout << Q << ", " << error << "\n";
    return 0;
}

Ваша ошибка в том, что вы использовали шаблон сложного типа.Аргумент шаблона должен быть реальным типом.

Я отмечаю, что в документации здесь нет примера, поэтому у вас не было возможности узнать это.Я отправлю патч для этого.,.

...