【c++】二分法求多项式单根
二分法求函数根的原理为:如果连续函数f(x)在区间[a, b]的两个端点取值异号,即f(a)f(b)<0,则它在这个区间内至少存在1个根r,即f(r)=0。
二分法的步骤为:
- 检查区间长度,如果小于给定阈值,则停止,输出区间中点(a+b)/2;否则:
- 如果f(a)f(b)<0,则计算中点的值f((a+b)/2);
- 如果f((a+b)/2)正好为0,则(a+b)/2就是要求的根;否则:
- 如果f((a+b)/2)与f(a)同号,则说明根在区间[(a+b)/2, b],令a=(a+b)/2,重复循环;
- 如果f((a+b)/2)与f(b)同号,则说明根在区间[a, (a+b)/2],令b=(a+b)/2,重复循环。
本题目要求编写程序,计算给定3阶多项式
<nobr> f(x)=a3x3+a2x2+a1x+a0x </nobr>
在给定区间[a, b]内的根。
输入格式:
输入在第1行中顺序给出多项式的4个系数 <nobr> a3,a2,a1,a0 </nobr> ,在第2行中顺序给出区间端点 <nobr> a </nobr>和 <nobr> b </nobr>。题目保证多项式在给定区间内存在唯一单根。
输出格式:
在一行中输出该多项式在该区间内的根,精确到小数点后2位。
输入样例:
3 -1 -3 1
-0.5 0.5
输出样例:
0.33
程序代码:
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<iomanip>
using namespace std;
float f(float x);
float num[4];
int main()
{
for(int i=0;i<4;i++)
cin>>num[i];
float a,b;
cin>>a>>b;
float mid;
while((b-a)>0.001&&f(a)*f(b)<=0)
{
if(f(a)==0)
{
cout<<fixed<<setprecision(2)<<a;
return 0;
}
else if(f(b)==0)
{
cout<<fixed<<setprecision(2)<<b;
return 0;
}
mid=(a+b)/2;
if(f(a)*f(mid)>0)
{
a=mid;
}
else
{
b = mid;
}
}
cout<<fixed<<setprecision(2)<<mid;
return 0;
}
float f(float x)
{
float sum =0;
for(int i=0;i<=3;i++)
sum = sum*x + num[i];
return sum;
}
程序代码已通过测评。