数值方法·自适应辛普森算法
对于定积分的计算:
$\int _{a}^{b}f(x)$
常规的方法是求$f(x)$的原函数$F(x)$,于是只需计算$F(b)-F(a)$即可。
然而大部分函数的原函数并不存在,或者求解过程比较复杂,在这种情况下可以使用(自适应)辛普森法(adaptive Simpson's rule)递归近似求解。
simpson函数:
1 double simpson(double a, double b){ 2 double c = a + (b - a) / 2; 3 return (F(a) + 4 * F(c) + F(b)) / 6; 4 }
自适应计算函数(返回精度误差eps内对于函数$F(x)$在$[a,b]$的积分:
1 double asr(double a, double b, double eps, double A){ 2 double c = a + (b - a) / 2; 3 double L = simpson(a, c), R = simpson(c, b); 4 if(abs(L + R - A) <= 15 * eps) return L + R + (L + R - A) / 15.; 5 return asr(a, c, eps / 2, L) + asr(c, b, eps / 2, R); 6 }