说说用C语言求根的那些事儿
C语言——求根;计算机只识别0和1,那么问题来了,作为计算工具如何解决数学问题?其实,计算机是死东西,都是程序员用计算机的的思维去加数学公式计算数学题的。听起来好高端的样子,其实啊,也就那么回事儿,
请看~~求平方根,也许你会说,这还不简单直接调用square函数就好了,这个还用说么?可是我若问你那么square函数是如何实现求平方根的呢?怎么样是不是没那么简单呢?且看:
- 牛刀小试~ 迭代法求平方根
数学公式为X(n+1)=1/2*(X(n)+a/X(n));
算法如下:
1)设定一个X0的值;
2)用上述公式求出x的下一个值x1;
3)再将x1带入上述公式右侧的Xn,求出下一个Xn+1
4)如此继续下去知道最后两次求出的X的值(Xn和Xn+1)满足关系:|Xn+1-Xn|<10e-5;
为了便于说明,现用x0和x1,先令初值x0=a/2;求出x1,源代码如下:
#include<stdio.h> #include<math.h> int main() { float a,x0,x1; printf("Enter a positive number: "); scanf("%f",&a); x0=a/2; x1=(x0+a/x0)/2; do { x0=x1; x1=(x0+a/x0)/2; }while(fabs(x0-x1)>=10e-5); printf("The square root of %5.2f is %8.5f\n",a,x1); return 0; }
运行截图:
- 升级版求一元高次方程的根~牛顿迭代法
又称牛顿切线法:先任意设定一个与真实根接近的x0作为第一次近似根,由x0求出f(x0),过点(x0,f(x0))作f(x)的切线,交x轴于x1,把x1作为第二次近似根,再过x1作点(x1,f(x1))的切线交x轴于x2,如此继续,直到接近真实根x为止,由此可得下
公式:x1=x0-f(x0)/f‘(x0)这就是牛顿迭代公式。例如求2x^3-4x^2+3x-6=0的根
f(x)=2x^3-4x^2+3x-6 变形为f(x)=((2x-4)x+3)x-6 进一步f’(x)=6x^2-8x+3=(6x-8)+3
用这种方法表示的表达式在运算时可以节省时间,由原来的多次指数运算改为乘法和加法运算。源代码如下:
#include<stdio.h> #include<math.h> int main() { double x1,x0,f,f1; x1=1.5; do { x0=x1; f=((2*x0-4)*x0+3)*x0-6; f1=(6*x0-8)*x0+3; x1=x0-f/f1; } while(fabs(x1-x0)>=10e-5); printf("The root of 2x^3-4x^2+3x-6=0 is %5.2f\n",x1); return 0; }
运行截图: