Эффективность класса MATLAB

Предполагая, что методы, связанные с моделью 1, всегда используются вместе, а не смешиваются с методами для модели 2 или 3, вы можете настроить свой код со всеми функциями для одной модели в одном файле:

% MODEL1   Methods that implement model 1
function [boundary_left,boundary_right,flux,source] = model1
boundary_left = @boundary_left_method;
boundary_right = @boundary_right_method;
flux = @flux_method;
source = @source_method;

function [out, args] = boundary_left_method(input, args)
  % [implementation]
end

function [out, args] = boundary_right_method(input, args)
  % [implementation]
end

function [out, args] = flux_method(input, args)
  % [implementation]
end

function [out, args] = source_method(input, args)
  % [implementation]
end

end

По сути, здесь у вас есть функция, которая возвращает дескрипторы набора функций, реализующих один метод. boundary_left_method является частной функцией, поэтому к ней нельзя получить прямой доступ, но model1 может возвращать дескрипторы этих функций, что делает их доступными.

Теперь вы можете:

[boundary_left,boundary_right,flux,source] = model1;
Solution = numerical_scheme_1(boundary_left,boundary_right,flux,source,parameters);

Это решение очень похоже на решение для настраиваемого класса, предложенное OP, но несколько проще. Я не думаю, что будет большая разница в производительности, но единственный способ узнать наверняка - это реализовать и рассчитать различные варианты. Что наиболее эффективно меняется с течением времени по мере улучшения JIT MATLAB.

Обратите внимание, что предложенная здесь схема также позволяет включать данные (parameters) в эти функции:

% MODEL1   Methods that implement model 1
function [boundary_left,boundary_right,flux,source] = model1(parameters)
boundary_left = @boundary_left_method;
boundary_right = @boundary_right_method;
flux = @flux_method;
source = @source_method;

function [out, args] = boundary_left_method(input, args)
  out = input * parameters; % You can use PARAMETERS here, note that it is not
                            % an input argument to this nested function, it is
                            % found in the parent scope.
end

% ...

end % This end here is important now, this way `boundary_left_method` is an
    % nested function, not simply a separate function within the same file.

Теперь в возвращаемый дескриптор функции boundary_left встроены данные parameters. См. соответствующую документацию.

Если вы также управляете кодом функций числовой схемы, которые принимают эти дескрипторы функций, вы можете написать method1 et al. чтобы вместо этого вернуть массив ячеек с дескрипторами, а numerical_scheme_1 et al. функции для получения массива ячеек дескрипторов. Тогда вы можете просто сделать:

numerical_scheme_1(method1,parameters);
numerical_scheme_1(method2,parameters);
numerical_scheme_1(method3,parameters);
numerical_scheme_2(method1,parameters);
numerical_scheme_2(method2,parameters);
numerical_scheme_2(method3,parameters);
% etc.

Затем вы можете использовать цикл для перебора всех комбинаций:

schemes = {@numerical_scheme_1, @numerical_scheme_2, ... };
methods = {method1, method2, method3, ... };
for ii=1:numel(schemes)
   for jj=1:numel(methods)
      schemes{ii}(methods{jj},parameters);
   end
end

[Отказ от ответственности: этот код не тестировался, но я не понимаю, почему он не работает ...]