Go - 基本データ型 - 複素数(単純なフラクタル、方程式の解(1の四乗根)、ニュートン法、フルカラー(RGBA型))

プログラミング言語Go
原著
楽天ブックス(Kobo) Yahoo!

開発環境

• macOS Mojave - Apple (OS)
• Emacs (Text Editor)
• Windows 10 Pro (OS)
• Visual Studio Code (Text Editor)
• Go (プログラミング言語)

プログラミング言語Go (ADDISON-WESLEY PROFESSIONAL COMPUTING SERIES) (Alan A.A. Donovan(著)、Brian W. Kernighan(著)、柴田 芳樹(翻訳)、丸善出版)の第3章(基本データ型)、3.3(複素数)、練習問題3.7の解答を求めてみる。

コード

package main

import (
 "fmt"
 "image"
 "image/color"
 "image/png"
 "math"
 "math/cmplx"
 "os"
)

func main() {
 const (
  xmin, ymin, xmax, ymax = -2, -2, 2, 2
  // width, height          = 1024, 1024
  width, height = 512, 512
 )
 img := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, width, height))
 for py := 0; py < height; py++ {
  y := float64(py)/height*(ymax-ymin) + ymin
  for px := 0; px < width; px++ {
   x := float64(px)/width*(xmax-xmin) + xmin
   z := complex(x, y)
   img.Set(px, py, newton(z))
  }
 }
 file, err := os.Create("sample7.png")
 if err != nil {
  fmt.Fprint(os.Stderr, err)
  os.Exit(1)
 }
 defer file.Close()
 err = png.Encode(file, img)
 if err != nil {
  fmt.Fprint(os.Stderr, err)
  os.Exit(1)
 }
 fmt.Printf("赤 %d、 緑 %d、青 %d、黄 %d、黒 %d\n",
  redCount, greenCount, blueCount, yelloCount, blackCount)

}

var (
 redCount   = 0
 greenCount = 0
 blueCount  = 0
 yelloCount = 0
 blackCount = 0
)

func newton(z complex128) color.Color {
 const (
  iterations = 200
  contrast   = 15
  epsilon    = 0.1
 )
 guess := z
 for n := uint8(0); n < iterations; n++ {
  v := cmplx.Pow(guess, 4)
  if math.Abs(real(v)-1) < epsilon && math.Abs(imag(v)) < epsilon {
   var c color.RGBA
   if real(guess) > 0 && math.Abs(imag(guess)) < epsilon {
    c = color.RGBA{255 - contrast*n, 0, 0, 255}
    redCount++
   } else if real(guess) < 0 && math.Abs(imag(guess)) < epsilon {
    c = color.RGBA{0, 255 - contrast*n, 0, 255}
    greenCount++
   } else if imag(guess) > 0 {
    c = color.RGBA{0, 0, 255 - contrast*n, 255}
    blueCount++
   } else {
    c = color.RGBA{255 - contrast*n, 255 - contrast*n, 0, 255}
    yelloCount++
   }
   return c
  }
  guess = (guess + 1/cmplx.Pow(guess, 3)) / 2
 }
 blueCount++
 return color.Black
}

入出力結果(cmd(コマンドプロンプト)、Terminal)

C:\Users\...> go run sample7.go 
赤 61370、 緑 61617、青 77534、黄 61623、黒 0

C:\Users\...>