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快速求平方根算法

时间:2019-10-25 20:43:18来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:86次「手机版」
 

平方根怎么算

 

对于一个整数求解其平方根可以使用“二分法”和“牛顿法”。

二分法算法

给定精确度ξ,用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤如下:

1 确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ξ.

2 求区间(a,b)的中点c.

3 计算f(c).

(1) 若f(c)=0,则c就是函数的零点;

(2) 若f(a)·f(c)<0,则令b=c;

(3) 若f(c)·f(b)<0,则令a=c.

(4) 判断是否达到精确度ξ:即若|a-b|<ξ,则得到零点近似值a(或b),否则重复2-4.

c++代码如下:

//二分法求根

cout<<"请输入一个需要求平方根的数:";

unsigned int n;

scanf("%d", &n);

double last = 0;

double left = 0;

double right = n;

double mid = left + (right - left)/2;

do

{

 if(mid > n / mid)

  right=mid;

 else

  left=mid;

 last = mid;

 mid = left + (right - left)/2;      

}while(fabsf(mid-last) > eps);   //求浮点数x的绝对值

printf("%d的平方根为%f", n, mid);

牛顿迭代法逼近算法:

牛顿迭代法(Newton's method)又称为牛顿-拉夫逊方法(Newton-Raphson method),它是牛顿在17世纪提出的一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。多数方程不存在求根公式,因此求精确根非常困难,甚至不可能,从而寻找方程的近似根就显得特别重要。方法使用函数f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(x) = 0的根。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x) = 0的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根。另外该方法广泛用于计算机编程中。

设r是f(x) = 0的根,选取x0作为r初始近似值,过点(x0,f(x0))做曲线y = f(x)的切线L,L的方程为y = f(x0)+f'(x0)(x-x0),求出L与x轴交点的横坐标 x1 = x0-f(x0)/f'(x0),称x1为r的一次近似值。

过点(x1,f(x1))做曲线y = f(x)的切线,并求该切线与x轴交点的横坐标 x2 = x1-f(x1)/f'(x1),称x2为r的二次近似值。重复以上过程,得r的近似值序列,其中x(n+1)=x(n)-f(x(n))/f'(x(n)),称为r的n+1次近似值,上式称为牛顿迭代公式。

根据牛顿迭代的原理,可以得到以下的迭代公式:X(n+1)=[X(n)+p/Xn]/2

c++代码如下

牛顿迭代法测试

cout<<"请输入一个需要求平方根的数:";

int n;

double fn = 1;

scanf("%d", &n);

//公式:X(n+1) = (X(n) + n/x(n))/2

// fn = (fn + n/fn)/2;

double newFn = (fn + n/fn)/2;

cout<<"====================="<<endl;

while (fabs(newFn - fn) >= 1e-5)

{

 printf("%f\n", newFn);

 fn = newFn;

 newFn = (fn + n/fn)/2;

}

printf("%d平方根为%f\n",n, fn);

吐槽一下:cadn最近文章的编辑各种bug,极难用,时候换一个博客了。

文章最后发布于: 2017-10-04 11:10:15

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