JAVA-5-18 二分法求多項式單根 (20分)
阿新 • • 發佈:2019-01-25
二分法求函式根的原理為:如果連續函式f(x)在區間[a,b]的兩個端點取值異號,即f(a)f(b)<0,則它在這個區間內至少存在1個根r,即f(r)=0。
二分法的步驟為:
- 檢查區間長度,如果小於給定閾值,則停止,輸出區間中點(a+b)/2;否則
- 如果f(a)f(b)<0,則計算中點的值f((a+b)/2);
- 如果f((a+b)/2)正好為0,則(a+b)/2就是要求的根;否則
- 如果f((a+b)/2)與f(a)同號,則說明根在區間
- 如果f((a+b)/2)與f(b)同號,則說明根在區間[a,(a+b)/2],令b=(a+b)/2,重複迴圈。
本題目要求編寫程式,計算給定3階多項式f(x)=a3x3+a2x2+a1x+a0在給定區間[a,b]內的根。
輸入格式:
輸入在第1行中順序給出多項式的4個係數a3、a2、a1、a0,在第2行中順序給出區間端點 a和b。題目保證多項式在給定區間記憶體在唯一單根。
輸出格式:
在一行中輸出該多項式在該區間內的根,精確到小數點後2位。
輸入樣例:
3 -1 -3 1
-0.5 0.5
輸出樣例:
0.33
import java.util.Scanner; public class Main{ public static void main(String[] args){ Scanner sc = new Scanner(System.in); double a3 = sc.nextDouble(); double a2 = sc.nextDouble(); double a1 = sc.nextDouble(); double a0 = sc.nextDouble(); double a = sc.nextDouble(); double b = sc.nextDouble(); while(b-a>=0.001 ){ //設定迴圈條件 閾值 if(f(a3,a2,a1,a0,(a+b)/2)==0){ //如果f((a+b)/2)正好為0,則(a+b)/2就是要求的根 System.out.printf("%.2f",(a+b)/2); //!!注意 題目要求的是根 輸出的是(a+b)/2 不是f((a+b)/2) break; } if(f(a3,a2,a1,a0,(a+b)/2)*f(a3,a2,a1,a0,a)>0){ //根據題目 重新設定a、b的值 a = (a+b)/2; } else { b = (a+b)/2; } } if(f(a3,a2,a1,a0,(a+b)/2)!=0){ System.out.printf("%.2f",((a+b)/2)); } } public static double f(double a3,double a2,double a1,double a0,double a){ //f(x)對應的公式 return a3*a*a*a+a2*a*a+a1*a+a0; } }