Herausforderung

Bei einer Eingabe einer ganzen Zahl (wobei ) wird der Graph von von bis einschließlich ausgegeben.$n$$0<n<50$$y=\mathrm{Re}((-n)^x)$$x = -3$$x = 3$

Wobei der Realteil der komplexen Zahl .$\mathrm{Re}(p)$$p$

Beachten Sie, dass$\mathrm{Re}((-n)^x) = n^x \cos{(\pi x)}$

Ausgabe

Die Ausgabe kann in einer beliebigen Form erfolgen (z. B. ein Bild oder ein Fenster usw.). ASCII-Kunst ist nicht erlaubt.

Das Diagramm muss keine Achsen haben (damit Sprachen ohne integrierte Grafikfunktionen miteinander konkurrieren können).

Wenn ein Bild ausgegeben wird, muss jede Seite länger als 500 Pixel sein. Ebenso muss der Plot das Bild so gut wie möglich ausfüllen.

Das Mindestintervall zwischen den Darstellungen beträgt 0,05.

Vektorgrafiken sind erlaubt.

Beispiele

Für eine Eingabe von 2:

Für eine Eingabe von 1:

Sie müssen Ihre entsprechenden Ausgaben in Ihre Antwort eintragen (n = 1 und n = 2).

Gewinnen

Der kürzeste Code in Bytes gewinnt.

MATL, 22 18 16 Bytes

Danke @LuisMendo für zusätzliche -2 Bytes!

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

Probieren Sie es auf matl.suever.net

TI-Basic Früher 26 21 Bytes

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

Ausgabe für N = 2:

Bash + Gnuplot, 56 45 Bytes

(-11 Bytes dank Noiralef!)

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

Speichert das resultierende Diagramm als pngBild Aim aktuellen Arbeitsverzeichnis.

Beispielausgaben

Für n = 1 :

Für n = 2 :

Python 3 mit Matplotlib , 103 72 Bytes

-12 Bytes durch DSM (ein Modul neben installiert wird matplotlibaufgerufen pylabmit der notwendigen Funktionalität „ zu machen Python in einem ers mehr wie Matlab“ - seltsam, aber wahr)
-18 mehr als Ergebnis (pylab hat viele numpy Funktionen auch!)
- 1 Byte dank Ajasja (Ersetzen arange(-60,61)/20+0jdurch 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

Mathematica, 41 Bytes

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

Die Ausgabe sieht genauso aus wie in der Challenge gezeigt, außer der Schriftart der Zahlen (die vermutlich mit Wolfram Alpha erstellt wurde).

MATLAB, 35-30 Bytes

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

Dies definiert eine beliebige Funktion. Die Ausgabe erfolgt über ein neues Fenster mit einer skalierbaren Vektorgrafikausgabe. MATLAB plotignoriert automatisch den Imaginärteil der y-Koordinaten, solange Sie die entsprechenden x-Koordinaten angeben n=3. Die folgende Ausgabe ist für .

R, 30 Bytes

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

n = 1

n = 2

R 29 Bytes

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

nwird über stdin bereitgestellt. Ergebnis für n = 1:

Und für n = 2:

Excel VBA, 168 160 147 138 Bytes (Zellen als Pixel im 100-fachen Maßstab)

^{8 Bytes dank KyleKanos gespeichert 22 Bytes dank Taylor Scott gespeichert}

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

Formatiert sieht es so aus:

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 nicht a-in gebaut hat pivariabel , so dass wir sie als Tabellenfunktion zu bewerten, wo es tut exist.

n = 1                                                                          n = 2
     

Ich habe mit einer Chart-Version von 193 Bytes begonnen, aber es hat zu schöneren Ergebnissen geführt.

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 Bytes

Vielen Dank an @flawr für das Entfernen von 2 Bytes!

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

Dies definiert eine anonyme Funktion. Um es mit der Eingabe aufzurufen 2, verwenden Sie ans(2)(oder weisen Sie die Funktion einer Variablen zu, z. B. fund verwenden Sie dann f(2)).

Die Ausgabe erfolgt über Vektorgrafiken (Fenstergröße ändern). Das Abtastintervall auf der x- Achse wird von der ezplotFunktion automatisch bestimmt , scheint aber mehr als ausreichend zu sein.

In STDERR wird eine Warnung ausgegeben, da die an ezplot( @(x)real((-n)^x)) übergebene Funktion nicht vektorisiert ist, sondern der Graph generiert wird.

Beispiel für n = 2:

Jupyter-Notizbuch und Python 3; 53 Bytes

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

Drei Bytes gespart dank @Jonathan Allan.

Gekapseltes PostScript; 232 Bytes

%!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

Nun, da dies ein Vektorbild selbst ist ...

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}

Kompilieren mit, zum Beispiel , latexmk -cd -f -pdf in.texfür eine PDF - Ausgabe. Während der Kompilierung wird der Benutzer dazu aufgefordert n.

Beispielausgaben (in png konvertiert) für n = 1 und n = 2:

Math.JS Grapher , 20 Bytes

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

Zufällig ist dieses Grafikdienstprogramm TC (Infinite-Loops stürzen es zum größten Teil einfach ab.), Und von Natur aus ist es die primäre Ausgabe von Grafiken.

Wie es funktioniert

r(n)=Weist dem Ausdruck eine Funktion zu, rdie das Argument übernimmt . Buchstabe für Buchstabe ist so ziemlich die Herausforderungsbeschreibung. Dies weist aber die Funktion zunf(x)=re((-n)^x)re((-n)^x)f(x) zu, die der Grapher implizit als Liniendiagramm ausgibt.

Wie man es testet

Sie können diese Site verwenden, die Funktion dort eingeben und sie dann mit aufrufen r(input).

Ausgabe

J , 37-36 Bytes

Vielen Dank an meinen Kollegen Marshall für die Anleitung. -2 danke an FrownyFrog.

Anonyme implizite Präfixfunktion.

-(]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

Dyalog APL, 41 Bytes

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

Wie es funktioniert:

⎕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.

Der Benutzer Befehl ]chart, in diesem Fall nimmt zwei Vektor Argumente, xund an yund zeichnet die Kurven:

$n=1$

$n=2$

SmileBASIC, 82 Bytes

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

Die Grafik füllt den gesamten Bildschirm aus, auch wenn N kleiner als 1 ist.

Wenn N größer als 1 ist, können Sie Y durch Teilen durch auf einen Wert zwischen -1 und 1 skalieren n^3. Das mache ich schon n^xund n^x / n^3kann damit vereinfacht werden n^(x-3). Wenn jedoch N kleiner als 1 ist, muss ich n^-3stattdessen Y durch dividieren . Dies ist äquivalent zu n^(x+3).

Ich kann verwenden, um n^(x-3*sign(n-1))zu verwenden, -3wenn n>1und +3wennn<1

Bilder folgen in Kürze

Excel VBA, 133 Bytes

Direktes Fensterskript, das Eingaben von [A1]einem ChartObjekt aufnimmt und an dieses ausgibt Sheet1.

[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

Ungolfed

Vollversion der SubRoutine. I / O ist unverändert.

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

Ausgabe

Wo Eingang, $n=1$

Wo Eingang, $n=3$

Julia 0.6 mit Plots.jl, 46 Bytes

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

Das brauchte eine Julia-Vertretung!

Hier gibt es allerdings nicht viel zu golfen, außer (ab) das Überladen von Operatoren, um Bytes bei der Funktionsdefinition zu sparen, und das Verwenden 0im-n, um die Eingabenummer komplex zu machen, wo ich sie normalerweise verwendet habe Complex(n). Das ist notwendig , weil in Julia, für Typ Stabilitätsgründen der ^Bediener komplexe Ergebnisse liefert nur dann, wenn der Eingang Komplex selbst. Hier machen wir es also zu einer komplexen Zahl, indem wir 0imie hinzufügen . 0i.

Eine coole Sache am Plots.jl-Paket ist, dass es automatisch das zu verwendende Backend auswählt, basierend darauf, welche Plot-Pakete Sie installiert haben und von wo aus Sie den plotBefehl ausführen . Das obige Diagramm wurde mit dem GR- Backend erstellt, aber wenn ich das nicht installiert hätte (oder wenn ich explizit einen plotly()Befehl ausgeführt hätte, wie ich es getan habe), hätte es das interaktivere Plotly-Backend verwendet und diesen ausgegeben (der sieht aus wie ein winzig bisschen netter IMO):

Es gibt sogar ein UnicodePlots- Backend, um ein Diagramm im Terminal zu drucken (oder in einer Textdatei zu speichern), wobei Unicode-Zeichen und Farbcodes verwendet werden. SE bringt die Ausrichtung der Handlung durcheinander, wenn ich versuche, sie direkt einzufügen. Hier ist also ein Terminal-Screenshot:

PS: Die alternative Formel, $Re((−n)^x)=n^xcos(πx)$, kommt auf die gleiche Länge heraus:

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