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你知道怎么改进Python 二分法和牛顿迭代法求算术平方根吗

转载 作者:qq735679552 更新时间:2022-09-27 22:32:09 30 4
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二分法

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def sqrtb(n):
     if n< 0 : raise ValueError( 'n>=0' )
     left,right,x = 0 ,n,n / 2
     while not - 1e - 15 <x * x - n< 1e - 15 :
         if x * x>n:
             right,x = x,left + (x - left) / 2
         else :
             left,x = x,right - (right - x) / 2
     return x

求最接近算术平方根的整数 。

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def sqrtB(x):
     if x = = 0 : return 0
     #y,x=x,round(x)
     left,right,ret = 1 ,x, 0
     while left< = right:
         mid = left + (right - left) / / 2
         if mid<x / mid:
             left = mid + 1
             ret = mid
         elif mid = = x / mid:
             ret = mid
             break
         else :
             right = mid - 1
     return ret

>>> sqrtB(9) 3 >>> sqrtB(8) 2 >>> sqrtB(9.2) 3.0 >>> sqrtB(7.8) 2.0 >>> sqrtB(4) 2 >>> 。

二分法原理

你知道怎么改进Python 二分法和牛顿迭代法求算术平方根吗

牛顿迭代法

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def sqrtn(n):
     if n< 0 : raise ValueError( 'n>=0' )
     x = n / 2
     while not - 1e - 15 <x * x - n< 1e - 15 :
         x = (x + n / x) / 2
     return x

一点小改进:不用1e-15来比较 。

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def sqrt2(n):
     x = n
     while x * x>n:
         x = (x + n / x) / 2
     return x

缺点:碰到n=7,13,...等,会进入死循环 。

增加判断跳出循环:

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def sqrt(n):
     x = n
     while x * x>n:
         y,x = x,(x + n / x) / 2
         if y = = x: break
     return x

# sqrt(n) n=1~25的精度测试:

0.0 -2.220446049250313e-16 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -4.440892098500626e-16 0.0 -4.440892098500626e-16 0.0 0.0 4.440892098500626e-16 0.0 0.0 0.0 0.0 8.881784197001252e-16 -8.881784197001252e-16 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 >>> 。

牛顿迭代法原理

从函数意义上理解:要求函数f(x)=x²,使f(x)=num的近似解,即x²-num=0的近似解.

从几何意义上理解:要求抛物线g(x)=x²-num与x轴交点(g(x)=0)最接近的点.

假设g(x0)=0,即x0是正解,让近似解x不断逼近x0,x0 ~ x - f(x)/f'(x) 。

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def cubeN(n):
     x,y = n / 3 , 0
     while not - 1e - 15 <x - y< 1e - 15 :
         y,x = x,( 2 / 3 ) * x + n / ( 3 * x * x)
     return x
'''
>>> cubeN(27)
3.0
>>> cubeN(9)
2.080083823051904
>>>
'''

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注我的更多内容! 。

原文链接:https://blog.csdn.net/boysoft2002/article/details/119987123 。

最后此篇关于你知道怎么改进Python 二分法和牛顿迭代法求算术平方根吗的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于你知道怎么改进Python 二分法和牛顿迭代法求算术平方根吗的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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