【算法分析】数学基础与递推方程
前言 因为是本学期在学的课程,马上要期中考试了,打算尝试通过写blog的方式来复习一下。所以这部分现在不重要,后面我会好好写这部分的QWQ 函数的渐近界 基本定义和定理 在算法分析中的函数通常是定义在自然数集合上的函数f:mathbbNtomathbbN,并且函数f(n)通常为非负的。我们在学习高数中的极限时,通常会描述某个非负函数阶数更大,这个阶数实际上就是我们现在要说的函数的渐近界。 定义1 假设f和g是定义域为自然数集mathbbN上的函数 若存在正数c和n₀使得对一切nge n₀有0le f(n)le cg(n)成立,则称f(n)的渐进上界是g(n),记作f(n)=O(g(n)) 若存在正数c和n₀使得对一切nge n₀有0le cg(n)le f(n)成立,则称f(n)的渐进下界是g(n),记作f(n)=Ω(g(n)) 若对于任意正数c都存在n₀,使得对一切nge n₀时有0le f(n)lt cg(n),则记作f(n)=o(g(n)) 若对于任意正数c都存在n₀,使得对一切nge n₀时有0le cg(n)lt f(n),则记作f(n)=ω(g(n))...
【Cpp程序设计】面向对象的编程(三)
在明白如何构造对象和访问对象中的内容后,我们已经可以定义一些类来使我们的程序结构化,但是我们对于基本类型再能使用的运算符"+","-","*","/"并不能直接用在我们定义的类上。例如我们之前定义的Complex类,显然它也有比较良好的四则运算的性质,如果我们不能直接使用而是必须定义一些函数就过于繁琐了。本章中,我们就详细介绍一下在自己定义的类中,如何将运算符进行重载,从而使之可以在对象上直接使用。 主要内容:+、-、*、/的重载;=重载=>深度拷贝;通过友元函数进行运算符的重载;流插入运算符和流提取算符的重载;类型强制转换运算符的重载;自增自减算符的重载。 运算符重载的原理和基本方法 运算符重载实际上就是编写以运算符作为名称的函数,可以把这种函数当成接收一个,两个或者多个参数的函数,不过这些参数不再以参数表的形式出现,而是按照运算符自身的特性安排其位置。其基本的定义格式如下: 123返回值类型 operator 运算符(形参表){ ...}...
【Cpp程序设计】面向对象的编程(二)
在前面的一章,我们介绍了C++语言面向对象编程的类的一些基本定义和方法,本章我们希望通过定义一些特殊的成员变量和成员函数来进一步丰满我们对于对象的认知。 本章主要内容:静态成员变量和静态成员函数;常量对象和常量成员函数;封闭类;成员对象;const成员和引用成员;友元;this指针。 static:静态成员变量和静态成员函数 static关键字作用在一个变量前,意味着这个变量是一个静态的变量,意味着它一旦生成,除非特别声明,直到程序结束才会消亡,就像第一章中最后举例中的所看到的,即使Func已经结束,但是其中定义的静态变量仍然没有消亡。对于一个类,当他的成员变量和成员变量前加上了static的声明,则称为静态成员变量和静态成员函数。 对于普通的成员变量,每一个对象各自有一份,而静态成员变量只有一份,它将被所有同类的对象共享。普通成员函数必须作用在一个具体的对象上,因为这样的函数除去我们定义的参数表外,还会自动加上作用的对象的指针(后面我们会介绍这就是this指针,类似于python中的self),而对于一个静态成员函数并不具体作用在某一个对象上,直接可以通过类名进行调用。...
【Cpp程序设计】面向对象的编程(一)
C++语言相较于C语言增加了许多有应用价值的语法和函数,其中最为关键的就是在C面向过程编程的基础上,引入了class关键字来使C++支持面向对象的编程,这使得开发效率得到了很好的提升。这篇文章中,我想简单介绍一下class类的使用方法,当然我们略去说什么结构化编程的缺点以及什么四个基本特点这种话术,直接讲该怎么写代码,另外我也是这学期才开始学习C++编写程序的,难免有一些缺漏之处,希望大家海涵。QWQ 本节的主要内容是类的定义和类内成员的访问,以及类的特殊成员函数——构造函数和析构函数,学习理解它们的机制以及执行顺序。 类的定义和访问 在C++中,类的基本定义方法如下: 12345678class 类名{访问范围说明符: 成员变量 成员函数(声明)访问范围说明符: 更多成员变量 更多成员函数(声明)}; 注意class的定义一定要以;结束。...
黎曼空间中的张量
我们前面已经讨论了张量的定义以及其运算方法,现在我们具体到一种空间中,以实际的例子来体会以下张量的作用。当我们在仿射空间中引入度规场和不变距离时,我们称这个空间构成一个黎曼空间。 黎曼空间度规张量 我们用度规张量和二次型的方式来定义空间内相邻两个点的距离ds,可以将其写成: ds²=g_μnudx^μ dx^ν 我们需要规定ds与坐标无关,即ds是标量,这样g_μν就是二阶协变张量,我们将其称为度规张量。我们在线性代数的学习中,我们知道二次型并不是唯一的,所以为了明确起见,我们令g_μν是对称张量,即: g_μν=g_νμ 在仿射空间中确立了度规场后,空间内任意两个相邻点的距离有了意义,这样的空间就被称为黎曼空间,一个特例就是三维欧氏空间,在欧氏空间中采用笛卡尔坐标系,x¹=x,x²=y,x³=z,这样相邻点的距离公式是: ds²=dx²⁺dy²⁺dz² 因而度规张量为: g_μν= beginbmatrix 1&0&0\\ 0&1&0\\ 0&0&1 endbmatrix...
张量及其运算
对于矢量的认知,可能在高中阶段的向量学习中就已经比较完善了,而对于矩阵以及他的运算,正常的同学一般会在刚上大学的线性代数课程中首次接触。在数学课程中,方阵一般代表一个线性方程组的系数矩阵,而对于学习物理学的同学而言,方阵的意义更多的是在n维空间内某一位置下一个当前空间的矢量的通量,例如动量密度矢量,它一般是一个3×3的方阵,意味着空间中(x,y,z)点处的动量大小和指向(pₓ,py,pz)。 而张量这个概念则是更进一步的泛化“一组数”的概念。最开始接触张量的概念应该是在力学的学习中,刚体运动章节中一闪而过的转动惯量张量,或许当时就会有很多同学将张量和矩阵的概念画上等号了吧。然而,张量并非只能由行和列两个指标,它还可以是0个,1个,3个甚至无数个,按照我们的阶数观点来看的话,标量就是0阶张量,矢量就是1阶张量,而矩阵就是2阶张量。如果我们这样来看的话,张量的概念就又似乎被泛化为计算机中list的类型,似乎也不是物理上可以进行有物理意义运算的数学概念,我们还需要对这个量施以任何坐标中描述同一流形的要求,这样就得到了完整的所谓的张量。...
【实验】硅的霍尔系数及电阻率的测量
摘要: 测定半导体的电阻率和霍尔系数,可以获知其基本电磁特性,这有助于我们了解其导电机制以及验证固体物理的结论。本实验将这一办法应用到了型硅半导体的研究中,通过测定硅片样品的电阻率和霍尔系数,验证其的导电特性。具体而言,本实验利用四线范德堡法测量了从室温至约150°C范围内p型硅的电阻率和霍尔系数,获得并分析了该温度范围内电阻率和霍尔系数随温度的变化关系,并按照变化趋势的不同将p型硅半导体的导电特性划分出了几个明显区间,验证了固体物理对掺杂半导体的导电机制的预测,并进一步给出了所用硅片样品的带隙宽度Eg∼1.211eV 关键词:半导体,p型硅,能带理论,电阻率,霍尔效应 获取实验报告的pdf文件(仅供参考) 引言 半导体有别于导体和绝缘体,是一种导电性能随外界条件(如电磁场、温度等)变化强烈的电学材料。早在19世纪初,意大利物理学家Guglielmo...
【实验】透射电子显微镜
摘要: 透射电子显微镜(TEM)是以波长极短的电子束作为照明源,用电磁透镜将透射电子聚焦成像的一种具有高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。TEM可以用于对材料的形貌、结构、成分进行原位分析。在材料、物理、化学、信息、生物、医学等领域有着广泛应用。本实验利用Tecnai T20透射电子显微镜,在衍射模式下,对硅单晶样品和铜多晶样品进行选区电子衍射(SAED),并对硅单晶的电子衍射谱进行标定;在成像模式下,观察硅晶体样品和碳非晶样品,得到硅单晶样品的明场像和暗场像。 关键词:透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、衍射衬度像 获取实验报告的pdf文件(仅供参考) 引言 电子显微镜是使用电子来获得物体的内部或表面信息的显微镜[1,2]。由于高速电子的德布罗意波长比可见光的波长短,而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制,因此电子显微镜的理论分辨率(0.1nm)远高于光学显微镜的分辨率(200nm)。 1931年,Knoll和Ruska发明了世界上第一台TEM[3],发展至今已经可以实现0.1∼0.2nm的空间分辨率和百万倍的放大倍率。...
【实验】用传输式谐振腔观测铁磁共振
摘要: 当铁磁材料处于外磁场时,特定频率的电磁波被材料共振吸收的现象称为铁磁共振(FMR)。铁磁共振具有磁共振的一般特性,被广泛应用于光谱技术、高频电子设备等领域。本实验使用反射式速调管作为微波信号源,观测了速调管的振荡模和传输式谐振腔的谐振曲线,得到了谐振腔的有载品质因数。在传输式谐振腔中,逐点测绘多晶铁氧体样品对微波的吸收曲线,观测到了铁磁共振效应。通过测量共振磁场和共振线宽,计算出了样品的g因子和弛豫时间。 关键词:铁磁共振,传输式谐振腔 获取实验报告的pdf文件(仅供参考) 引言 谐振腔是常用的微波元件之一[1],在微波技术中一般用作谐振腔波长计[2]、微波电子管[3-4]的组成部分或测量腔等。微波磁共振是微波与物质相互作用所发生的物理现象,磁共振方法已被广泛用来研究物质的特性、结构和弛豫过程。铁磁共振具有磁共振的一般特性,而且效应显著,用简单装置就可以进行观测。...
【实验】约瑟夫森效应
摘要: 当两块超导体之间具有弱连接时,库伯对在两超导体间量子隧穿,产生隧穿电流的现象称为约瑟夫森效应。约瑟夫森效应是宏观量子现象的生动体现,目前在灵敏探测、电压基准及量子电路等领域有着广泛应用。本实验使用高温超导YBa2Cu3O7−x,将不同晶向的两块超导材料用超导薄膜粘接,实现弱连接,从而构成双晶约瑟夫森结。实验通过测量双晶约瑟夫森结在液氮温度(77K)下,无微波辐照和有微波辐照两种情况下的伏安特性曲线,观察到了直流和交流约瑟夫森效应。实验对比了双晶约瑟夫森结和同尺寸不含双晶结的超导材料,在超导转变特性、伏安特性上的差异,验证了约瑟夫森效应的存在。通过微波辐照下出现的微波感应台阶,计算出的微波频率理论值与实际值温吻合,进一步验证了约瑟夫森效应理论的正确性。 关键词:约瑟夫森效应,超导 获取实验报告的pdf文件(仅供参考) 引言...

