Diffusion/diffusion.c

#include <stdio.h>

#define N 15 // 空间网格数
#define T 30   // 时间步数
#define L 1.0    // 空间长度
#define dt 1 // 时间步长
#define dx 1 // 空间步长
#define alpha 0.1 // 扩散系数
void printGrid(double grid[N]) {
	   for (int i = 0; i < N;i++){
		 printf("%.2f ", grid[i]);
                 printf("\t");
						        }
			            printf("\n");
}

int main() {
    double u[N+1]; // u为当前时刻的浓度分布
    double u_new[N+1]; // u_new为下一个时刻的浓度分布

    // 初始化浓度分布
    for (int i = 0; i <= N; i++) {
        if (i >= 45*N/100&& i <= 55*N/100) {
            u[i] = 100.0;
        } else {
            u[i] = 0.0;
        }
    }

    // 迭代计算
    for (int t = 1; t <= T; t++) {
        // 边界条件：固定浓度
        u_new[0] = u[0];
        u_new[N] = u[N];

        // 内部节点计算
        for (int i = 1; i < N; i++) {
            u_new[i] = u[i] + alpha * dt / (dx*dx) * (u[i+1] - 2*u[i] + u[i-1]);
        }

        // 更新浓度分布
        for (int i = 0; i <= N; i++) {
            u[i] = u_new[i];
        }
	printGrid(u);
    }

    return 0;
}