C 牛顿-拉斐逊法中的无限循环

我正在写一个程序来计算lambda的值，除非它被困在do循环中。它似乎没有更新n值，因为我希望通过设置nMax=100，它至少能够在另一种情况（eps>=e_allow）从未发生的情况下快速完成。有人能指出无限循环的来源吗

非常感谢你的帮助。我的计划是：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

//Solution to Linear Dispersion Relationship for a Horizontal Bottom

double f ( double, double, double, double);
double df (double, double, double); 

int main(void) {


    float pi = 3.1415927;
    double g = 9.81;                //Acceleration due to gravity
    double omega;                  //Angular frequency of wave
    double kn, dk;             //Wave numbers
    double e_allow, eps;    //Tolerance used to find difference between kNew and kOld   
    int nMax, n;          // Setting up counter for iterations
    double lambda;                 //Value we need to solve for 
    double h, T;                   //Depth and Period. User needs to input these values.
    double fn, dfn;               //Declaring functions describing linear dispersion


    printf("Enter the value of the depth (m).\n");
    scanf("%lf", &h); 
    printf("\nEnter the value for the period (s).\n");
    scanf("%lf", &T);


    /* 
    Assuming shallow water conditions. Therefore, tanh(k*d) --> kd. kOld is calculated using 
    the relationship omega^2 = kold^2/(g*d) 
    */

    omega = (2.0 * pi)/T;
    printf("Angular velocity = %.5f\n", omega); 
    kn = sqrt((omega * omega)/(g * h));             
    printf("Wave number kn = %.5f\n", kn);

    e_allow = 1.0e-5;
    n = 0; 
    nMax = 100;

    //Following the Newton Raphson Method
    do {
        fn = f(kn, omega, g, h);
        dfn = df(kn, g, h);
        dk = -(fn/dfn);
        kn = kn + dk;
        eps = fabs(dk/kn);
        n = n + 1;
    } while (eps >= e_allow || n == nMax);


    //Calculating value of lambda using final kn value. 
    lambda = (2.0 * pi)/kn;


    //printf("\nfn = %.6f, dfn = %.6f, dx = %.6f, eps = %.6f\n", fn, dfn, dk, eps);


    printf("\nkn = %.5lf, Wavelength = %.5lf\n", kn, lambda); */

    //printf("fn = %.6lf, dfn = %.6lf, eps = %.6lf, dk = %.6lf, kn = %.6lf\n", fn, dfn, eps, dk, kn);



    return 0;

}


double f (double kn, double omega, double g, double h) {
    return ((omega*omega) - (g * kn * tanh(kn * h)));
}

double df (double kn, double g, double h) {
    return ((( g * kn * h )/( 1 + ( h * h * kn * kn ))) - g * tanh( kn * h));
}

#包括
#包括
#包括
//水平底面线性色散关系的求解
双f（双，双，双，双）；
双df（双，双，双）；
内部主（空）{
浮点数pi=3.1415927；
双g=9.81；//重力引起的加速度
双ω；//波的角频率
双kn，dk；//波数
double e_allow，eps；//用于查找Knowed和kOld之间差异的公差
int nMax，n；//设置迭代计数器
double lambda；//我们需要求解的值
双h，T；//深度和周期。用户需要输入这些值。
双fn，dfn；//声明描述线性色散的函数
printf（“输入深度值（m）。\n”）；
扫描频率（“%lf”、&h）；
printf（“\n输入该期间的值。\n”）；
扫描频率（“%lf”、&T）；
/* 
假设浅水条件。因此，tanh（k*d）-->kd.kOld使用
ω^2=kold^2/（g*d）的关系
*/
ω=（2.0*pi）/T；
printf（“角速度=%.5f\n”，ω）；
kn=sqrt（（ω*ω）/（g*h））；
printf（“波数kn=%.5f\n”，kn）；
e_allow=1.0e-5；
n=0；
nMax=100；
//遵循牛顿-拉斐逊方法
做{
fn=f（kn，ω，g，h）；
dfn=df（kn，g，h）；
dk=-（fn/dfn）；
kn=kn+dk；
eps=fabs（丹麦克朗/千牛）；
n=n+1；
}而（eps>=e|u allow | n==nMax）；
//使用最终kn值计算λ值。
λ=（2.0*pi）/kn；
//printf（“\nfn=%.6f，dfn=%.6f，dx=%.6f，eps=%.6f\n”，fn，dfn，dk，eps）；
printf（“\nkn=%.5lf，波长=%.5lf\n”，千牛，λ）*/
//printf（“fn=%.6lf，dfn=%.6lf，eps=%.6lf，dk=%.6lf，kn=%.6lf\n”，fn，dfn，eps，dk，kn）；
返回0；
}
双f（双kn，双Ω，双g，双h）{
返回（（ω*ω）-（g*kn*tanh（kn*h））；
}
双df（双kn、双g、双h）{
返回（（（g*kn*h）/（1+（h*h*kn*kn））-g*tanh（kn*h））；
}

您的导数部分错误。不知怎么插上了arctan函数的导数公式

tanh（x）的导数是1/平方（cosh（x））=1-平方（tanh（x））

---

并跟踪正负号，负号在第一学期不会丢失。只有正确的符号才能使代码正常工作，而不会更正其余的导数。

非常感谢您发现了这一点！我还没有修复它，但希望它能修复..是的，它修复了，我尝试了两种变体。当然，这可能取决于输入，因此如果有进一步的问题，测试用例将很有帮助。