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PTA 5-18 二分法求多项式单根

2017-03-31 12:06 169 查看
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)=a​3​​x​3​​+a​2​​x​2​​+a​1​​x+a​0​​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a3a​3​​、a2a​2​​、a1a​1​​、a0a​0​​,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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