动态定义函数

Question

动态定义函数

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我正在测试Extreme Optimization C#库，具体是非线性系统求解器。例如，我发现我必须将非线性系统以以下形式传递给求解器：

Func<Vector, double>[] f = {
  x => Math.Exp(x[0])*Math.Cos(x[1]) - x[0]*x[0] + x[1]*x[1],
  x => Math.Exp(x[0])*Math.Sin(x[1]) - 2*x[0]*x[1]
};

问题在于我试图解决的系统无法在设计时指定。它是由负荷流方程组成的非线性系统，用于解决交流电路的电路。这些方程由许多变量组成，这些变量取决于网格中节点的数量，该数量由用户指定。这些方程如下：

enter image description here

基本上每个节点有两个方程式，这是2*n个方程式，无法在单行中组成，因为它们依赖于i、j索引，因此我必须有2个嵌套的for循环来创建P和Q方程式。

有没有一种方法可以创建Func<Vector, double>[] f = {可变长度的方程系统};？

我看到了帖子Creating a function dynamically at run-time，但它没有回答我的问题（我认为）

//************************EDIT**************************************

方程式的创建类似于以下内容：

For (int i=0; i< n; i++){
   double A=0.0;
   double B=0.0;
   For (int j=0; j< n; j++){
      A+= G[i,j]*Math.Cos(Theta[i,j]) + B[i,j]*Math.Sin(Theta[i,j])
      B+= G[i,j]*Math.Sin(Theta[i,j]) + B[i,j]*Math.Cos(Theta[i,j])
   }
   P[i]=V[i]*A;
   Q[i]=V[i]*B;
}

当然，A和B包含变量，而这个循环公式本身并没有太大意义。

提前感谢。

- Santi Peñate-Vera

1

你能再给一些更改的例子吗？例如，展示一下你目前拥有的，比如你的两个嵌套的for循环... - Chris Moutray

是的，所以常量是G和B，变量可以是（V，theta）或（Q，theta），具体取决于节点类型，但为了简单起见，变量是V和Theta。如果我有3个节点，我将有6个方程式P1，Q1，P2，Q2，P3，Q3，其中有6个未知数（V1，theta1，V2，theta2，V3，theta3），但节点数量在运行时指定。 - Santi Peñate-Vera

你可能需要构建一个基本的DSL。 - Rezo Megrelidze

...你能否更新问题，包括你现有的代码中的2个嵌套for循环？ - Chris Moutray

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Luaan · Accepted Answer

您正在传递一个函数数组，所以做您想要的事情应该很容易：

Func<Vector, double>[] funcs = new Func<Vector, double>[howeverManyYouWant];

for (var i = 0; i < howeverManyYouWant; i++)
{
  var someConstant = 0.1f * i; // You need to define "constants" in scope

  funcs[i] = x => Math.Exp(x[0])*Math.Cos(x[1]) - x[0]*x[0] + x[1]*x[1];
}

您可以根据需要将该数组传递。如果无法提前确定数组的大小，则可以使用List<Func<Vector, double>>替代数组，然后在准备好时调用ToArray()。请注意，您实际上未传递Expression<Func<...>> - 这使一切变得更加简单，因为您可以在传递的函数内部使用for循环。

List<Func<Vector, double>> funcs 
  = new List<Func<Vector, double>>(howeverManyYouWant * 2);

for (var i = 0; i < howeverManyYouWant; i++)
{
  // P[i] equation
  funcs.Add
  (
    x => 
    {
      var a = 0d;

      for (var j = 0; j < howeverManyYouWant; j++)
      {
        a += G[i, j] * Math.Cos(Theta[i, j]) + B[i, j] * Math.Sin(Theta[i, j]);
      }

      return x[i] * a;
    }
  );

  // Add your Q[i] equation here the same way.
  funcs.Add(...);
}

您需要根据实际情况修改它，因为我不知道如何调用函数数组、传递给函数什么以及您想要作为常量或变量的内容等（在此示例中，我只是将V替换为x），但它确实展示了基本思路。

当然，您肯定希望在某个地方引用x，否则您显然可以预先计算该值，但那几乎没有什么帮助:)

考虑到这一点，我无法确定这是否符合您的要求。您需要指定哪些内容应被视为常量，哪些内容将传递给函数等。