【Rust】Rustで数値計算プロジェクトを試す その8

昨日のやつから、関数の中で x と y を += するように変更すれば、多少コードがスッキリするんじゃないかと思ってやってみました。

ミュータブルな参照で渡して、参照を外して…って感じなので書きづらい。多分間違った道に来たと思うので引き返します。

stackoverflow.com

use gnuplot::{Figure, Caption, Color};


const K: f64 = 1.0;
const M: f64 = 1.0;
const A: f64 = 2.0;
const X0: f64 = 0.0;
const V0: f64 = 1.0;
const DELTA_T: f64 = 0.01;


fn main() {
  let (mut x, mut v) = (X0, V0);
  let mut xs = vec![];
  let mut ts = vec![];

  for i in 1..1000 {
    let t = (i as f64) * DELTA_T;
    runge_kutta(&mut x, &mut v, |x, v| {
      - K * x - A * v
    });
    ts.push(t);
    xs.push(x);
  }

  plot(ts, xs);
}

fn runge_kutta<F>(x_ref: &mut f64, v_ref: &mut f64, f: F) where F : Fn(f64, f64) -> f64 {
  let x = *x_ref;
  let v = *v_ref;
  let k1v = f(x, v) * DELTA_T / M;
  let k1x = v * DELTA_T;
  let k2x = (v + k1v / 2.0) * DELTA_T; 
  let k2v = f(x + k1x / 2.0, v + k1v / 2.0) * DELTA_T / M;
  let k3v = f(x + k2x / 2.0, v + k2v / 2.0) * DELTA_T / M;
  let k3x = (v + k2v / 2.0) * DELTA_T;
  let k4v = f(x + k3x, v + k3v) * DELTA_T / M;
  let k4x = (v + k3v) * DELTA_T;
  *v_ref += (k1v + 2.0 * k2v + 2.0 * k3v + k4v) / 6.0;
  *x_ref += (k1x + 2.0 * k2x + 2.0 * k3x + k4x) / 6.0;
}

fn plot(x: Vec<f64>, y: Vec<f64>) {
  let mut fg = Figure::new();
  // fg.set_terminal("pngcairo", "output.png");
  fg.axes2d()
    .lines(&x, &y, &[Caption("A line"), Color("black")]);
  fg.show();
}