PTA 5-18 二分法求多项式单根
2017-03-31 12:06
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二分法求函数根的原理为:如果连续函数f(x)f(x)在区间[a,b][a,b]的两个端点取值异号,即f(a)f(b)<0f(a)f(b)<0,则它在这个区间内至少存在1个根rr,即f(r)=0f(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(a+b)/2;否则
如果f(a)f(b)<0f(a)f(b)<0,则计算中点的值f((a+b)/2)f((a+b)/2);
如果f((a+b)/2)f((a+b)/2)正好为0,则(a+b)/2(a+b)/2就是要求的根;否则
如果f((a+b)/2)f((a+b)/2)与f(a)f(a)同号,则说明根在区间[(a+b)/2,b][(a+b)/2,b],令a=(a+b)/2a=(a+b)/2,重复循环;
如果f((a+b)/2)f((a+b)/2)与f(b)f(b)同号,则说明根在区间[a,(a+b)/2][a,(a+b)/2],令b=(a+b)/2b=(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+a0f(x)=a3x3+a2x2+a1x+a0在给定区间[a,b][a,b]内的根。
输入在第1行中顺序给出多项式的4个系数a3a3、a2a2、a1a1、a0a0,在第2行中顺序给出区间端点aa和bb。题目保证多项式在给定区间内存在唯一单根。
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。
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(a+b)/2;否则
如果f(a)f(b)<0f(a)f(b)<0,则计算中点的值f((a+b)/2)f((a+b)/2);
如果f((a+b)/2)f((a+b)/2)正好为0,则(a+b)/2(a+b)/2就是要求的根;否则
如果f((a+b)/2)f((a+b)/2)与f(a)f(a)同号,则说明根在区间[(a+b)/2,b][(a+b)/2,b],令a=(a+b)/2a=(a+b)/2,重复循环;
如果f((a+b)/2)f((a+b)/2)与f(b)f(b)同号,则说明根在区间[a,(a+b)/2][a,(a+b)/2],令b=(a+b)/2b=(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+a0f(x)=a3x3+a2x2+a1x+a0在给定区间[a,b][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a3a3、a2a2、a1a1、a0a0,在第2行中顺序给出区间端点aa和bb。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
计算很容易,郁闷的是题目没有说明阈值,然后设置了一个大概可以计算出基本准确的结果(0.01),提交之后就超时,搞不懂。#include <iostream> #include <algorithm> #include <math.h> #include <iomanip> using namespace std; int main() { double a3,a2,a1,a0; double a,b; cin>>a3>>a2>>a1>>a0; cin>>a>>b; double m=0.0,fm,fa,fb; while((b-a)>0.01){ fb=a3*b*b*b+a2*b*b+a1*b+a0; fa=a3*a*a*a+a2*a*a+a2*a+a0; if(fa*fb<0) { m=(a+b)/2.0; fm=a3*m*m*m+a2*m*m+a1*m+a0; if(fa*fm<0) b=m; else a=m; } } cout<<setiosflags(ios::fixed); cout<<setprecision(2); cout<<(a+b)/2; return 0; }
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