Thử thách

Cho đầu vào của một số nguyên, $n$ (trong đó $0<n<50$ ), xuất đồ thị của $y=\mathrm{Re}((-n)^x)$ từ $x = -3$ đến $x = 3$ .

Trong đó là phần thực của số phức .$\mathrm{Re}(p)$$p$

Lưu ý rằng$\mathrm{Re}((-n)^x) = n^x \cos{(\pi x)}$

Đầu ra

Đầu ra có thể ở bất kỳ dạng nào bạn muốn (ví dụ: hình ảnh hoặc cửa sổ, v.v.). Nghệ thuật ASCII không được phép.

Biểu đồ không cần phải có trục (để cho phép các ngôn ngữ không có chức năng vẽ biểu đồ tích hợp để cạnh tranh).

Nếu một hình ảnh là đầu ra, mỗi bên phải dài hơn 500 pixel. Tương tự, cốt truyện phải điền vào hình ảnh tốt nhất có thể.

Khoảng cách tối thiểu giữa các ô là 0,05.

Đồ họa vector được cho phép.

Ví dụ

Đối với đầu vào của 2:

Đối với đầu vào của 1:

Bạn phải đặt đầu ra tương ứng của bạn trong câu trả lời của bạn (n = 1 và n = 2).

Chiến thắng

Mã ngắn nhất tính bằng byte thắng.

TOÁN, 22 18 16 byte

Cảm ơn @LuisMendo vì đã bổ sung -2 byte!

I_.01I3$:i_y^&XG


I_                       push 3 and negate         
  .01                    push 0.01
     I                   push 3  
      3$:                generate the list [-3,-2.99,-2.98,...,3]                        
         i_y^            calculate (-input)^(list)                 
             $XG         plot the first list against th real part of the second list

Dùng thử trên matl.suever.net

TI-Basic, 26 21 byte

~3→Xmin
3→Xmax
Prompt N
DrawF N^Xcos(πX

Đầu ra cho N = 2:

Bash + Gnuplot, 56 45 byte

(-11 byte nhờ Noiralef!)

gnuplot -e "se t png;p[-3:3]real((-$1)**x)">A

Lưu biểu đồ kết quả dưới dạng pnghình ảnh có tên Atrong thư mục làm việc hiện tại.

Kết quả đầu ra

Với n = 1 :

Với n = 2 :

Python 3 với matplotlib , 103 72 byte

-12 bytes nhờ DSM (một module được cài đặt bên cạnh matplotlibgọi pylabvới các chức năng cần thiết "làm Python trong một repl nhiều như Matlab" - kỳ quặc, nhưng là sự thật)
hơn là -18 Kết quả là (pylab có nhiều chức năng NumPy quá!)
- 1 byte nhờ Ajasja (thay thế arange(-60,61)/20+0jbằng arange(121)/20-3+0j)

from pylab import*
def f(n):x=arange(121)/20-3+0j;plot(x,(-n)**x);show()

n = 2,1

Toán học, 41 byte

Plot[Re[(-#)^x],{x,-3,3},PlotRange->All]&

Đầu ra trông chính xác như được hiển thị trong thử thách ngoại trừ phông chữ của các số (mà tôi nghi ngờ đã được tạo bằng Wolfram Alpha).

MATLAB, 35 30 byte

x=-3:.01:3;@(n)plot(x,(-n).^x)

Điều này xác định một chức năng bất thường. Đầu ra là thông qua một cửa sổ mới với đầu ra đồ họa vector có thể thay đổi kích thước. MATLAB plottự động bỏ qua phần ảo của tọa độ y miễn là cung cấp tọa độ x tương ứng của bạn n=3. Đầu ra sau đây dành cho .

R, 30 byte

plot(Re((0i-n)^seq(-3,3,.05)))

n = 1

n = 2

R, 29 byte

curve(Re((0i-scan())^x),-3,3)

nđược cung cấp thông qua stdin. Kết quả cho n = 1:

Và với n = 2:

VBA Excel, 168 160 147 138 Byte (ô dưới dạng pixel ở tỷ lệ 100x)

^{Đã lưu 8 byte nhờ KyleKanos
Lưu 22 byte nhờ Taylor Scott}

Sub g(n)
For i=0To 1
For x=-3To 3Step.01
y=n^x*Cos([Pi()]*x)
m=IIf(y<m,y,m)
If i Then Cells(500*(1-y/m)+1,(x+3)*100+1)="#
Next x,i
End Sub

Được định dạng, nó trông như thế này:

Sub g(n)
    For i = 0 To 1
    For x = -3 To 3 Step 0.01
        y = n ^ x * Cos([Pi()] * x)
        m = IIf(y < m, y, m)
        If i Then Cells(500 * (1 - y / m) + 1, (x + 3) * 100 + 1) = "#"
    Next x, i
End Sub

Fun Fact: VBA không có một built-in pibiến vì vậy chúng tôi phải đánh giá nó như là một chức năng bảng tính mà nó không tồn tại.

n = 1                                                                          n = 2
     

Tôi đã bắt đầu với một phiên bản biểu đồ ở mức 193 byte nhưng nó đã nhận được kết quả đẹp hơn.

Sub c(n)
For x=-3To 3Step 0.05
r=r+1
Cells(r,1)=n^x*Cos(Atn(1)*4*x)
Next
With ActiveSheet.Shapes.AddChart(xlLine).Chart
.SetSourceData Range("A1:A121")
.Axes(xlCategory).Delete
End With
End Sub

n = 1

n = 2

MATLAB, 35 33 byte

Cảm ơn fo @flawr vì đã xóa 2 byte!

@(n)ezplot(@(x)real((-n)^x),-3:3)

Điều này xác định một chức năng ẩn danh. Để gọi nó với đầu vào 2, sử dụng ans(2)(hoặc gán hàm cho một biến như fsau đó sử dụng f(2)).

Đầu ra là đồ họa vector (cửa sổ thay đổi kích thước). Khoảng thời gian lấy mẫu trên trục x được xác định tự động bởi ezplothàm, nhưng dường như là quá đủ.

Một cảnh báo được tạo ra trong STDERR vì hàm được truyền cho ezplot( @(x)real((-n)^x)) không được vector hóa, nhưng biểu đồ được tạo.

Ví dụ cho n = 2:

Máy tính xách tay Jupyter và Python 3; 53 byte

%pylab
def f(n):x=arange(121)/20-3+0j;plot(x,(-n)**x)

Ba byte được lưu nhờ @Jonathan Allan.

PostScript đóng gói; 232 byte

%!PS-Adobe-3.0 EPSF-3.0
%%BoundingBox: 0 0 500 500
%%EndComments
/n 1 def .02 setlinewidth /f{dup dup n exch exp exch 180 mul cos mul 3 div}def
250 250 translate 80 80 scale newpath -3 f moveto -3 .05 3{f lineto}for stroke
%%EOF

Bây giờ vì đây là một hình ảnh vector chính nó ...

TikZ + PGFPlots , 175 byte

\documentclass{standalone}\usepackage{tikz,pgfplots}\begin{document}\typein[\n]{}\tikz{\begin{axis}\addplot[domain=-3:3,samples=120]{\n^x*cos(180*x)};\end{axis}}\end{document}

Biên dịch với, ví dụ , latexmk -cd -f -pdf in.texcho một đầu ra pdf. Trong quá trình biên dịch, người dùng được nhắc nhở n.

Đầu ra mẫu (được chuyển đổi thành png) cho n = 1 và n = 2:

Math.JS Gograph , 20 Byte

r(n)=f(x)=re((-n)^x)

Theo sheer fluke, tiện ích vẽ đồ thị này là TC (Đối với hầu hết các phần, các vòng lặp Vô hạn chỉ làm sập nó.), Và về bản chất, đầu ra chính của nó là đồ thị.

Làm thế nào nó hoạt động

r(n)=gán một hàm rlấy đối số ncho biểu thức f(x)=re((-n)^x). re((-n)^x)là khá nhiều thư cho thư mô tả thách thức. Nhưng cái này gán hàm f(x)cho cái này, cái mà người vẽ hoàn toàn xuất ra dưới dạng biểu đồ đường.

Làm thế nào để kiểm tra nó

Bạn có thể sử dụng trang này , bấm vào chức năng đó, sau đó gọi nó bằngr(input) .

Đầu ra

J , 37 36 byte

Cảm ơn đồng nghiệp Marshall của tôi đã hướng dẫn. -2 nhờ FrownyFrog.

Chức năng tiền tố ẩn danh.

-(]plot@;9 o.^)i:@3j120[load@'plot'

-(]plot@;9 o.^)i:@3j120[load@'plot'
                        load@'plot'       NB. load plotting library
               i:@3j120                   NB. -3...3 in 120 steps
-                                         NB. negate argument
 (           ^)                           NB. raise the negated value to those exponents
 (       9 o. )                           NB. real part
 (]     ;     )                           NB. pair with the exponents
 ( plot@      )                           NB. plot it

APL Dyalog, 41 byte

⎕SE.UCMD∊'chart x(9○(-'⍞')*x←3-20÷⍨⍳121)'

Làm thế nào nó hoạt động:

⎕SE.UCMD∊'chart x(9○(-'⍞')*x←3-20÷⍨⍳121)' ⍝ Main function
⎕SE.UCMD∊                                 ⍝ User Command (called from the session object)
         'chart                           ⍝ Plot a chart with arguments:
                 (           3-20÷⍨⍳121)' ⍝ Yields the list [-3, -2.95, -2.9,..., 2.9, 2.95, 3]
                           x←             ⍝ Assign that list to x
                          *               ⍝ and use it as exponent
                    (-'⍞')                ⍝ with (-input) as base
                  9○                      ⍝ discard the complex part; this generates Re((-n)^x)
                x                         ⍝ And x.

Lệnh sử dụng ]chart, trong trường hợp này, có hai đối số vector, xvà yvà âm mưu đồ thị:

Dành cho $n=1$:

Dành cho $n=2$:

SmileBASIC, 82 byte

INPUT N
FOR I=0TO 399X=I/66.5-3GPSET I,120-POW(N,X-3*SGN(N-1))*COS(PI()*X)*120NEXT

Đồ thị lấp đầy toàn bộ màn hình, ngay cả khi N nhỏ hơn 1.

Khi N lớn hơn 1, bạn có thể chia tỷ lệ Y thành -1 và 1 bằng cách chia cho n^3. Tôi đã làm n^xvà n^x / n^3có thể được đơn giản hóa n^(x-3). Tuy nhiên, khi N nhỏ hơn 1, tôi phải chia Y cho n^-3. Điều này tương đương với n^(x+3).

Tôi có thể sử dụng n^(x-3*sign(n-1))để sử dụng -3nếu n>1, và +3nếun<1

Hình ảnh đến sớm

VBA Excel, 133 byte

Kịch bản cửa sổ ngay lập tức lấy đầu vào từ [A1]và xuất một Chartđối tượng đếnSheet1 đối tượng.

[B:B]="=ROW()/20-3.05":[C:C]="=A$1^B1*Cos(Pi()*B1)":Set c=Sheet1.Shapes.AddChart(4).Chart:c.SetSourceData[C1:C121]:c.Axes(1).Delete

Ung dung

SubPhiên bản đầy đủ thường xuyên. I / O không thay đổi.

Sub b()
    [B:B] = "=ROW()/20-3.05"                ''  Define `x`-axis
    [C1:C121] = "=A$1^B1*Cos(Pi()*B1)"      ''  Define `y`-axis in terms of input from A1
    Set c = Sheet1.Shapes.AddChart(4).Chart ''  Add line plot to Sheet1 (xlLine)
    c.SetSourceData [C1:C121]               ''  Set `y` source to match `x` in [-3,3]
    c.Axes(1).Delete                        ''  Remove erroneous axes (xlCategory)
End Sub

Đầu ra

Đầu vào ở đâu, $n=1$

Đầu vào ở đâu, $n=3$

Julia 0,6 với Plots.jl, 46 byte

using Plots
~n=plot(real((0im-n).^(-3:.05:3)))

Điều này cần một đại diện Julia!

Mặc dù vậy, không có gì nhiều để chơi gôn ở đây, ngoại trừ (ab) sử dụng quá tải toán tử để lưu byte trên định nghĩa hàm và sử dụng 0im-nđể làm cho số đầu vào phức tạp mà tôi thường sử dụng Complex(n). Điều đó là cần thiết bởi vì ở Julia, vì lý do ổn định loại , ^toán tử chỉ trả về kết quả phức tạp khi đầu vào là chính Complex. Vì vậy, ở đây chúng tôi làm cho nó một số phức bằng cách thêm 0imtức là. 0i.

Một điều thú vị về gói Plots.jl là nó tự động chọn phụ trợ để sử dụng dựa trên các gói âm mưu bạn đã cài đặt và nơi bạn đang chạy plotlệnh từ đó. Cốt truyện trên được tạo ra với phụ trợ GR , nhưng nếu tôi chưa cài đặt nó (hoặc nếu tôi chạy một plotly()lệnh rõ ràng như tôi đã làm cho việc này), thì nó sẽ sử dụng phụ trợ Plotly tương tác nhiều hơn và xuất ra cái này IMO nhỏ hơn một chút):

Thậm chí còn có một phụ trợ UnicodePlots , để in một âm mưu trong thiết bị đầu cuối (hoặc lưu vào tệp văn bản) bằng cách sử dụng các ký tự và mã màu Unicode. SE tiếp tục làm rối loạn căn chỉnh cốt truyện nếu tôi cố gắng dán trực tiếp vào nó, vì vậy đây là một ảnh chụp màn hình thiết bị đầu cuối:

PS: Công thức thay thế, $Re((−n)^x)=n^xcos(πx)$, đi ra cùng chiều dài:

using Plots
~n=plot(n.^(x=-3:.05:3).*cospi(x))