【PTA 7-3】二分法求多项式单根
7-3 二分法求多项式单根 (20 分)
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f(x)=a3x3+a2x2+a1x+a0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a3、a2、a1、a0,在第2行中顺序给出区间端点a和b。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
根据题意进行二分直到左右端点的差值小于0.01
代码:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
#define inf 0x3f3f3f3f
#define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
int main()
{
double a1,a2,a3,a0;
int i;
double a,b;
cin>>a3>>a2>>a1>>a0;
cin>>a>>b;
int tt=100,flag=0;
while(tt--)
{
double t=(a+b)/2;
double fa=a3*a*a*a+a2*a*a+a1*a+a0;
double fb=a3*b*b*b+a2*b*b+a1*b+a0;
double fx=a3*t*t*t+a2*t*t+a1*t+a0;
if(fabs(a-b)<0.01)
{
printf("%.2lf\n",t);
flag=1;
break;
}
else if(fx*fa>0)
a=(a+b)/2;
else if(fx*fb>0)
b=(a+b)/2;
//cout<<t<<" "<<fa<<" "<<fb<<" "<<fx<<endl;
//cout<<a<<" "<<b<<endl;
}
if(!flag)
printf("%.2lf\n",(a+b)/2);
return 0;
}