python フーリエ級数の計算

実現したいこと

フーリエ級数を計算したいです
Ak=2/NΣ[m=0]N-1 (Xmcos(2pikm/N))
k=0,1,・・・, N/2-1, N/2

Bk=2/NΣ[m=0]N-1 (Xmsin(2pikm/N))
k=1,・・・,N/2-1

Xm=A0/2+Σ[m=0]　(N-1)/2 (Akcos(2pikm/N)+Bksin(2pikm/N))

前提

CSVファイルを読み込んで，Pythonでフーリエ級数展開のプログラムを作っています。
初心者なりに，ファイルの読み込みは出来たのですが，フーリエ級数の計算が出来ていません。
ご教授して頂けると幸いです。

該当のソースコード

Python
1df = pd.read_csv("1.csv")
2fun = df.iloc[:, 0] 
3
4R=[]
5AK=0
6A=0
7N1=len(fun)
8N1_2=int((N1-1)/2)
9print(N1_2)
10m=0
11k=0
12
13for m in range(N1-1):
14    for k in range(N1_2):
15        if k < N1_2:
16            Ak=(2/N1)*fun[m]*np.cos(2*np.pi*k*m/N1)
17            A=Ak+A
18            k=k+1
19        elif k == N1_2:
20            R.append(A)
21            m=m+1
22            k=0
23            A=0          
24        print(A)
25df=pd.DataFrame(R)
26df.to_csv("result_A.csv",sep=',',encoding='utf-8')

試したこと

if文等でプログラムを書き換えてもうまくいかないため，ご教授して頂けると幸いです

1T2R3M4

2023/03/27 05:34

https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html?highlight=range#range

python_111

2023/03/27 08:29

回答ありがとうございますこの場合だと，リストに入れるのは，整数にしなければいけないのでしょうか

行動規範の内容に同意します

回答1件

フーリエ級数の計算を行うプログラムについて、コードを確認し、修正したものを以下に示します。二重のforループとif文の使用方法が問題でした。また、AkとBkを計算する部分を追加しました。

python
1import pandas as pd
2import numpy as np
3
4df = pd.read_csv("1.csv")
5fun = df.iloc[:, 0]
6
7N = len(fun)
8N_half = N // 2
9
10A = np.zeros(N_half + 1)
11B = np.zeros(N_half)
12
13for k in range(N_half + 1):
14    for m in range(N):
15        if k == 0:
16            A[k] += (2 / N) * fun[m]
17        else:
18            A[k] += (2 / N) * fun[m] * np.cos(2 * np.pi * k * m / N)
19            B[k] += (2 / N) * fun[m] * np.sin(2 * np.pi * k * m / N)
20
21Xm = []
22for m in range(N):
23    xm = A[0] / 2
24    for k in range(1, N_half + 1):
25        xm += A[k] * np.cos(2 * np.pi * k * m / N) + B[k] * np.sin(2 * np.pi * k * m / N)
26    Xm.append(xm)
27
28df_result = pd.DataFrame(Xm)
29df_result.to_csv("result_A.csv", sep=',', encoding='utf-8')
30