[问题讨论]使用Python学习CFD初级理论系列一数组操作（7/10）

import numpy as np
u = np.array([0,1,2,3,4,5])
un= u.copy()
for i in range(1,len(u)):
   print(u[i] - u[i-1])

1
1
1
1
1

import numpy as np
u = np.array([0,1,2,3,4,5])
print(u[1:] - u[0:-1])

[1 1 1 1 1]

import numpy as np
u = np.array([0,1,2,3,4,5])
print(u[1:])
print(u[0:-1])

[1 2 3 4 5]
[0 1 2 3 4]

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import time

dx = 0.1
dy = 0.1
dx2 = dx*dx
dy2 = dy*dy

def laplace(u):
   nx,ny = u.shape
   for i in range(1,nx-1):
       for j in range(1,ny-1):
           u[i,j] = ((u[i+1,j]+ u[i-1,j]) * dy2 + + (u[i,j+1]+u[i,j-1])* dx2) /(2*(dx2+dy2))


def mat_laplace(u):
   u[1:-1,1:-1]= ((u[2:,1:-1]+u[:-2,1:-1])*dy2 + (u[1:-1,2:] + u[1:-1,:-2])*dx2) / (2*(dx2+dy2))


def calc(N,Niter=100):
   u = np.zeros([N,N]) #全局初始化
   u[0] = 1   #边界条件
   for i in range(Niter):
       laplace(u)
   return u

def mat_calc(N,Niter = 100):
   u = np.zeros([N,N])
   u[0] = 1
   for i in range(Niter):
       mat_laplace(u)
   return u


# 运行测试
start  = time.clock()
U = calc(100,3000)
end = time.clock()
time_elapsed = end - start #普通计算耗时


start  = time.clock()
U = mat_calc(100,3000)
end = time.clock()
time_elapsed1 = end - start #数组计算耗时


plt.pcolormesh(U)
plt.show()
plt.legend()
print(time_elapsed)
print(time_elapsed1)