寻求Python数学循环的建议

Question

我正在使用python来计算f(x)=cos(x)的正向，中心和向后有限差。我可以让他们在每次迭代中以设定的步长(h)运行时绘制图。然而，我的主要任务是将有限差分方法的每次迭代的步长减少两倍。这是我尝试做的循环，但它没有工作。

h = 5
while h > 0.0005:
h = h / 2

这是我的代码，其中它具有恒定的步长，我试图将其更改为每次迭代减少2倍。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
f = lambda x: np.cos(x)
h=5
#Forward Difference
dff1=(f(x+h)-f(x))/h
plt.plot(x,dff1,'-b')

#Backward Difference
dff1=(f(x)-f(x-h))/h
plt.plot(x,dff1,'-r')

#Central Difference
dff1=(f(x+h)-f(x-h))/(2*h)
plt.plot(x,dff1,'-g')
#plot
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.legend(["FFD","BFD","CFD"])
plt.grid()
plt.show()

我仍然是编码新手，所以如果这是一个简单的问题，请不要对我太苛刻!我感谢任何可以提供的帮助或建议!!:)

Answer 1

假设您在while循环体内绘制了图(使用h)，你说的话应该管用。

详细说明:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
f = lambda x: np.cos(x)
x=np.linspace(-np.pi, np.pi, num=50)    #x should be initialized. this line was missing.
h=5
while h > 0.0005:
h = h/2.               #starts at 5/2 for the first iteration. 5/4 for the second,..etc
#Forward Difference
dff1=(f(x+h)-f(x))/h
plt.plot(x,dff1,'-b')

#Backward Difference
dff1=(f(x)-f(x-h))/h
plt.plot(x,dff1,'-r')

#Central Difference
dff1=(f(x+h)-f(x-h))/(2*h)
plt.plot(x,dff1,'-g')
#plot
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.legend(["FFD","BFD","CFD"])
plt.grid()
plt.show()                 #the next iteration won't start until you close the window.