Пример БПФ из книги Numerical Recipes приводит к ошибке времени выполнения
Пытаюсь реализовать алгоритм БПФ на C. Написал код на основе функции "four1" из книги "Численные рецепты на C". Я знаю, что использование внешних библиотек, таких как FFTW, было бы более эффективным, но я просто хотел попробовать это в качестве первого подхода. Но я получаю ошибку во время выполнения.
После попытки отладки некоторое время я решил скопировать точно такую же функцию, представленную в книге, но у меня все еще та же проблема. Проблема, похоже, в следующих командах:
tempr = wr * data[j] - wi * data[j + 1];
tempi = wr * data[j + 1] + wi * data[j];
и
data[j + 1] = data[i + 1] - tempi;
j иногда достигает последнего индекса массива, поэтому вы не можете добавить его при индексации.
Как я уже сказал, я ничего не менял в коде, поэтому я очень удивлен, что он у меня не работает; это хорошо известный справочник по численным методам в C, и я сомневаюсь, что в нем есть ошибки. Кроме того, я нашел несколько вопросов, касающихся одного и того же примера кода, но ни один из них, похоже, не имел такой же проблемы (см., например, C: Numerical Recipies (FFT)).Что я делаю не так?
Вот код:
#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
#define SWAP(a,b) tempr=(a);(a)=(b);(b)=tempr
void four1(double* data, unsigned long nn, int isign)
{
unsigned long n, mmax, m, j, istep, i;
double wtemp, wr, wpr, wpi, wi, theta;
double tempr, tempi;
n = nn << 1;
j = 1;
for (i = 1; i < n; i += 2) {
if (j > i) {
SWAP(data[j], data[i]);
SWAP(data[j + 1], data[i + 1]);
}
m = n >> 1;
while (m >= 2 && j > m) {
j -= m;
m >>= 1;
}
j += m;
}
mmax = 2;
while (n > mmax) {
istep = mmax << 1;
theta = isign * (6.28318530717959 / mmax);
wtemp = sin(0.5 * theta);
wpr = -2.0 * wtemp * wtemp;
wpi = sin(theta);
wr = 1.0;
wi = 0.0;
for (m = 1; m < mmax; m += 2) {
for (i = m; i <= n; i += istep) {
j = i + mmax;
tempr = wr * data[j] - wi * data[j + 1];
tempi = wr * data[j + 1] + wi * data[j];
data[j] = data[i] - tempr;
data[j + 1] = data[i + 1] - tempi;
data[i] += tempr;
data[i + 1] += tempi;
}
wr = (wtemp = wr) * wpr - wi * wpi + wr;
wi = wi * wpr + wtemp * wpi + wi;
}
mmax = istep;
}
}
#undef SWAP
int main()
{
// Testing with random data
double data[] = {1, 1, 2, 0, 1, 3, 4, 0};
four1(data, 4, 1);
for (int i = 0; i < 7; i++) {
cout << data[i] << " ";
}
}