求解常微分方程邊值問題之試射法

//用試射法求解邊值問題
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <iomanip>
#include <fstream>

using namespace std;

class s_ode
{
private:
 int i, j, l, n;
 double a, b, c, d, h, x, x1, xi, xf;
 double *b1, *b2, *b3, *g, *y, *y1;

public:
 s_ode()
 {
  a = (sqrt(2.0) - 1) / 2;
  b = (2 - sqrt(2.0)) / 2;
  c = -sqrt(2.0) / 2;
  d = 1 + sqrt(2.0) / 2;
 }
 void func (double p, double *q, double *r)
 {
  r[0] = q[1];
  r[1] = q[2];
  r[2] = -q[0] * q[0] * q[1] - q[0] * cos(p) + sin(p) * sin(p);
 }
 void solution();
 ~s_ode()
 {
  delete[] b1, b2, b3, g, y, y1;
 }
};

void main()
{
 s_ode shooting;
 shooting.solution();
}

void s_ode::solution()
{
 n = 3;
 b1 = new double[n];
 b2 = new double[n];
 b3 = new double[n];
 g = new double[n];
 y = new double[n];
 y1 = new double[n];
 l = 1000;
 xi = 0.0;
 xf = 30.0;
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
  cout << "\n輸入y[" << i << "] = ";
  cin >> y[i];
 }
 h = (xf - xi) / l;
 x = xi;
 ofstream fout("shooting.txt");
 fout.precision(4);
 cout.precision(4);
 for (i = 0; i < l; i++)
 {
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   y1[j] = y[j];
  }
  x1 = x;
  func(x, y, g);
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   b1[j] = g[j];
   y[j] = y1[j] + h * g[j] / 2;
  }
  x = x1 + h / 2;
  func(x, y, g);
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   b2[j] = g[j];
   y[j] = y1[j] + h * (a * b1[j] + b * g[j]);
  }
  func(x, y, g);
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   b3[j] = g[j];
   y[j] = y1[j] + h * (c * b2[j] + d * g[j]);
  }
  x = x1 + h;
  func(x, y, g);
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   y[j] = y1[j] + h * (b1[j] + g[j] + 2 * (b * b2[j] + d * b3[j])) / 6;
  }
  fout << x << setw(10) << y[0] << endl;
  cout << x << setw(10) << y[0] << endl;
 }
 fout.close();
}