优化以下代码画出时变图象clear all; close all; clc; % 步长 ht = 0.01; hx = 0.01; hy = 0.01; x = 0 : hx : 1; y = 0 : hy : 1; t = 0 : ht : 1; m = length(t); n = length(x); k = length(y); u = zeros(m, n, k); % 设置边界 [x, y] = meshgrid(x, y); % 初始条件 u(1,:,:)=sin(4*pi*x)+cos(4*pi*y); % 按照公式进行差分 for ii=1:m-1 for jj=2:n-1 for kk=2:k-1 u(ii+1,jj,kk) =hx*ht*(u(ii,jj+1,kk)+u(ii,jj-1,kk)-2*u(ii,jj,kk))/hx^2/(hx+kk*ht) + hx* ht*(u(ii,jj,kk+1)+u(ii,jj,kk-1)-2*u(ii,jj,kk))/hy^2/(hx+kk*ht) + u(ii,jj,kk)*(hx+kk*ht); %差分格式 end end end
时间: 2024-03-27 13:38:16 浏览: 17
这段代码存在一些问题,例如:
1. 差分公式有误,分母应该为`hx^2/hy^2 + hx^2/hz^2 + 1/ht`,而不是`hx^2/(hx+kk*ht) + hy^2/(hx+kk*ht) + 1/ht`。
2. `for`循环嵌套过多,效率较低,可以使用向量化操作进行优化。
下面是优化后的代码:
```matlab
clear all;
close all;
clc;
% 步长
ht = 0.01;
hx = 0.01;
hy = 0.01;
x = 0 : hx : 1;
y = 0 : hy : 1;
t = 0 : ht : 1;
m = length(t);
n = length(x);
k = length(y);
% 设置边界
[x, y] = meshgrid(x, y);
% 初始条件
u = sin(4*pi*x) + cos(4*pi*y);
% 按照公式进行差分
for ii = 1:m-1
hx2hy2hz2 = hx^2/hy^2 + hx^2/hy^2 + 1/ht;
u(ii+1, 2:n-1, 2:k-1) = hx*ht*(u(ii, 3:n, 2:k-1) + u(ii, 1:n-2, 2:k-1) - 2*u(ii, 2:n-1, 2:k-1))/hx2hy2hz2 + hx*ht*(u(ii, 2:n-1, 3:k) + u(ii, 2:n-1, 1:k-2) - 2*u(ii, 2:n-1, 2:k-1))/hx2hy2hz2 + u(ii, 2:n-1, 2:k-1)*(hx^2/hy^2 + hx^2/hy^2 + 1/ht);
end
% 绘制时变图象
for ii = 1:m
surf(x, y, u(ii, :, :));
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('u');
title(sprintf('t = %g', t(ii)));
drawnow;
end
```
在优化后的代码中,我们使用向量化操作替代了原来的`for`循环,提高了代码的效率。另外,我们还修正了差分公式的错误,并将绘图部分单独提出来,使得代码更加清晰。