1.5. Вычисление значений дробно-рациональной функции комплексного переменного

В примере производится вычисление комплексных значений многочленов P_n(z) и Q_m(z) с действительными коэффициентами с последующим делением их по формуле [Diak]

Также осуществляется вычисление модуля R и фазы 

 

 

Лабораторная работа № 7.

 

Листинг 7. polinom.java - вычисление значений дробно-рациональной функции комплексного переменного

 ----------------------------------------------------------------

// импортируем необходимые пакеты классов

import java.awt.*; //граф. интерфейса

import java.math.*;  //математич. библиотека

import java.applet.*;  //поддержка апплета

import java.lang.*; //стандартная библиотека классов

import java.awt.event.*; //обработчик событий

// Создание класса, эмулирующего комплексные числа и операции с ними...

class Complex{

   private double re,im;//Действительная и мнимая часть

// Четыре конструктора

   public Complex() {}

   public Complex(double re){this.re = re;}

   public Complex(double re, double im)

          {this.re = re;this.im = im;}

   public Complex(Complex c)

         {this.re = c.re;this.im = c.im;}

// Методы доступа

   public double getRe(){return re;}

   public double getIm(){return im;}

   public static double Abs(Complex c){return Math.pow(c.re,c.im);}

   public static Complex Add(Complex c1, Complex c2)

                      {return new Complex(c1.re+c2.re, c1.im+c2.im);}

   public static Complex Mult(Complex c1, Complex c2){

          return new Complex(c1.re*c2.re-c1.im*c2.im, c1.re * c2.im + c1.im * c2.re);}

   public static Complex Div(Complex c1, Complex c2){

            double d= c2.re*c2.re+c2.im*c2.im;

            return new Complex((c1.re*c2.re+c1.im*c2.im)/d,

                           (c2.re * c1.im-c2.im * c1.re) / d);  }

                           }

public class polinom  extends Applet

                          implements ActionListener{

   int m,n;

   double P[]={3,2,1,0.5};

   double Q[]={5,4,3,2,1,0.2};

   Button getitb,edit;

   Label Pl[],Ql[];

   TextField nt,mt,zret,zimt,Pt[],Qt[];

   public void vectors(int n,int m)

      {int i,j=0;

         if (n>13) n=13;        if (n<0)  n=0;

         if (m>13) m=13;        if (m<0)  m=0;

         Pt=new TextField[n]; Qt=new TextField[m];

         Pl=new Label[n];       Ql=new Label[m];

         for(i=0;i<=n-1;i++)

            {  j=j+25;

               Pt[i]=new TextField(""+(n-i-1));

               Pt[i].setBounds(33,153+j,30,20);

               add(Pt[i]);

               Pl[i]=new Label("a"+(n-i-1));

               Pl[i].setBounds(13,153+j,20,20);

               add(Pl[i]);

            }

         j=0;

         for(i=0;i<=m-1;i++)

            {  j=j+25;

               Qt[i]=new TextField(""+(m-i-1));

               Qt[i].setBounds(133,153+j,30,20);

               add(Qt[i]);

               Ql[i]=new Label("a"+(m-i-1));

               Ql[i].setBounds(113,153+j,20,20);

               add(Ql[i]);

            }

        Pt[n-1].setText("0.5");

        Qt[m-1].setText("0.2");

      }

   public void init(){

         int i,j;

         j=0;

         setBackground(new Color(125,168,203));

         setLayout(null);

         Label nl=new Label("n:");

         nl.setBounds(7,15,10,10);

         add(nl);

         nt=new TextField("4");

         nt.setBounds(20,10,30,20);

         add(nt);

         Label ml=new Label("m:");

         ml.setBounds(50,15,12,10);

         add(ml);

         mt=new TextField("6");

         mt.setBounds(65,10,30,20);

         add(mt);

         Label zre=new Label("z.Re:");

         zre.setBounds(110,12,30,20);

         add(zre);

         zret=new TextField("3");

         zret.setBounds(145,10,40,20);

         add(zret);

         Label zim=new Label("z.Im:");

         zim.setBounds(110,40,30,20);

         add(zim);

         zimt=new TextField("2");

         zimt.setBounds(145,40,40,20);

         add(zimt);

         Label itogi=new Label("Results:");

         itogi.setBounds(345,80,100,20);

         add(itogi);

         getitb=new Button("Get This!");

         getitb.setBounds(323,333,100,33);

         add(getitb);

         edit=new Button("Change  values of vectors...");

         edit.setBounds(270,373,203,33);

         add(edit);

         getitb.addActionListener(this);

         edit.addActionListener(this);

         n=Integer.parseInt(nt.getText());

         m=Integer.parseInt(mt.getText());

         Label pnz=new Label("P_n(z)");

         pnz.setBounds(33,153,50,20);

         add(pnz);

         Label qmz=new Label("Q_m(z)");

         qmz.setBounds(123,153,50,20);

         add(qmz);

         vectors(n,m);

      }

   public void paint(Graphics g)  {

        g.setColor(Color.white);

        g.drawRect(5,5,203,500);

        g.setColor(Color.white);

        g.drawRect(230,5,353,500);

        g.fillRect(250,103,323,209);

        g.drawString("(c) 2006. Khramkov Ivan",100,523);

      }

   public void actionPerformed(ActionEvent ae){

         int r,i,j;

         String st;

         Complex x,y,z,ss;

         double t1,s1,s,md,yi;

         j=0;

         t1=0;

         Graphics img=getGraphics();

         String str = ae.getActionCommand();

         if(str.equals("Get This!"))

            {

               z=new Complex(

               Double.parseDouble(zret.getText()),

               Double.parseDouble(zimt.getText()));

               img.drawString("z="+String.format("%3.2f", z.getRe())+"+"+

                          String.format("%3.2f", z.getIm())+"i",255,123);

               x=new Complex();

               y=new Complex();

               s1=Double.parseDouble(zret.getText());

               for(r=0;r<=n-1;++r)

                  {

                     t1=Double.parseDouble(Pt[r].getText());

                     x=Complex.Add(

                       Complex.Mult(x,z),new Complex(t1));

                  }

 

              for(r=0;r<=m-1;++r)

                  {

                     t1=Double.parseDouble(Qt[r].getText());

                     y=Complex.Add(

                       Complex.Mult(y,z),new Complex(t1));

                  }

              ss=new Complex(Complex.Div(x,y));

              img.drawString("F="+String.format("%3.2f", ss.getRe())+"+"+

                              String.format("%3.2f", ss.getIm())+"i",255,153);

              md=Math.sqrt(ss.getRe()*ss.getRe()+

                            ss.getIm()*ss.getIm());

              img.drawString("Module="+String.format("%3.2f", md),255,183);

              s1=Math.toDegrees(Math.atan(ss.getIm() / ss.getRe()));

              img.drawString("Phase="+String.format("%3.2f", s1)+" grad",255,213);

            }

         else

            {

               for(i=0;i<=n-1;i++)

                  {

                     remove(Pt[i]);

                     remove(Pl[i]);

                  }

               for(i=0;i<=m-1;i++)

                  {

                     remove(Qt[i]);

                     remove(Ql[i]);

                  }

               n=Integer.parseInt(nt.getText());

               m=Integer.parseInt(mt.getText());

               vectors(n,m);

            }

      }

}

 

Листинг polinom.html

--------------------------------------------------------------

 <HTML>  <BODY><center>

<applet code=polinom.class width=633 height=533></applet>

</center>  </BODY></HTML>

 

 

Результат контрольного примера: