二分法公式定义(二分法的公式)

2023-02-28 21:26:57 密语知识 思思

什么是二分法呢?

数学领域的概念,经常用于计算机中的查找过程中。

基本思想

把函数f(x)的零点所在的区间[a,b](满足f(a)●f(b)0)“一分为二”,得到[a,m]和[m,b]。根据“f(a)●f(m)0”是否成立,取出零点所在的区间[a,m]或[m,b],仍记为[a,b]。所对得的区间[a,b]重复上述步骤,直到包含零点的区间[a,b]“足够小”,则[a,b]内的数可以作为方程的近似解。

哲学的.就是一分为二的思维方式 .

考虑问题要考虑正反两方面 .

把事物相矛盾的两个方面充分进行考虑,本着两利相衡取其大,两害相衡取其轻的原则进行选择决定。

什么是二分法

解方程即要求f(x)的所有零点。先找到a、b,使f(a),f(b)异号,说明在区间(a,b)内一定有零点,然后求f[(a+b)/2],现在假设f(a)0,f(b)0,ab①如果f[(a+b)/2]=0,该点就是零点,如果f[(a+b)/2]0,则在区间((a+b)/2,b)内有零点,(a+b)/2=a,从①开始继续使用中点函数值判断。如果f[(a+b)/2]0,则在区间(a,(a+b)/2)内有零点,(a+b)/2=b,从①开始继续使用中点函数值判断。这样就可以不断接近零点。通过每次把f(x)的零点所在小区间收缩一半的方法,使区间的两个端点逐步迫近函数的零点,以求得零点的近似值,这种方法叫做二分法。从数学角度看,二分法, 又称分半法, 是一种方程式根的近似值求法.若要求已知函数 f(x) = 0 的根 (x 的解), 则:先定义一个区间 [a, b], 使其包含著方程式的根.求该区间的中点, 并找出 f(m) 的值若f(m) 与 f(a) 正负号相同则取 [m, b] 为新的区间, 否则取 [a, m].重覆第2步至理想精确度为止.例子例: 求方程 sinh x = cos x 的解, 其中 sinh 是双曲正弦、cos 是余弦 及 x 以弧度量度.定义f(x) = sinh x - cos x. 因此这里是要求 f(x) = 0 的根.画出y = f(x) 可大约得知其根约在 0.5 和 1 之间, 故使初始区间的 [0.5, 1].此区间之中点为 0.75.因f(0.5) ≈ -0.3565, f(0.75) ≈ 0.0906, 其正负号不同, 故令新区间为 [0.5, 0.75]又新区间的中点为 0.625, 而 f(0.625) ≈ -0.1445, 与 f(0.5) 正负号相同, 故新区间为 [0.625, 0.75].不断重覆运算即得 f(x) = 0 的根约为 0.7033.从哲学角度就是考虑问题的方法,要懂得考虑问题的利弊或正反两面.

什么叫二分法?

从数学角度看,二分法, 又称分半法, 是一种方程式根的近似值求法.

若要求已知函数 f(x) = 0 的根 (x 的解), 则:

先定义一个区间 [a, b], 使其包含著方程式的根.

求该区间的中点, 并找出 f(m) 的值

若 f(m) 与 f(a) 正负号相同则取 [m, b] 为新的区间, 否则取 [a, m].

重覆第2步至理想精确度为止.

例子

例: 求方程 sinh x = cos x 的解, 其中 sinh 是双曲正弦、cos 是余弦 及 x 以弧度量度.

定义 f(x) = sinh x - cos x. 因此这里是要求 f(x) = 0 的根.

画出 y = f(x) 可大约得知其根约在 0.5 和 1 之间, 故使初始区间的 [0.5, 1].

此区间之中点为 0.75.

因 f(0.5) ≈ -0.3565, f(0.75) ≈ 0.0906, 其正负号不同, 故令新区间为 [0.5, 0.75]

又新区间的中点为 0.625, 而 f(0.625) ≈ -0.1445, 与 f(0.5) 正负号相同, 故新区间为 [0.625, 0.75].

不断重覆运算即得 f(x) = 0 的根约为 0.7033.

从哲学角度就是考虑问题的方法,要懂得考虑问题的利弊或正反两面.

二分法是什么意思?

二分法是数学领域术语。

二分法即,对于区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫二分法。

算法:当数据量很大适宜采用该方法。采用二分法查找时,数据需是排好序的。

基本思想:假设数据是按升序排序的,对于给定值key,从序列的中间位置k开始比较,

如果当前位置arr[k]值等于key,则查找成功;

若key小于当前位置值arr[k],则在数列的前半段中查找,arr[low,mid-1];

若key大于当前位置值arr[k],则在数列的后半段中继续查找arr[mid+1,high],

直到找到为止,时间复杂度:O(log(n))。

C++语言中的二分查找法:

基本思想:假设数据是按升序排序的,对于给定值x,从序列的中间位置开始比较,如果当前位置值等于x,则查找成功;若x小于当前位置值,则在数列的前半段中查找;若x大于当前位置值则在数列的后半段中继续查找,直到找到为止。

假如有一组数为3,12,24,36,55,68,75,88要查给定的值24.可设三个变量front,mid,end分别指向数据的上界,中间和下界,mid=(front+end)/2。

1、开始令front=0(指向3),end=7(指向88),则mid=3(指向36)。因为midx,故应在前半段中查找。

2、令新的end=mid-1=2,而front=0不变,则新的mid=1。此时xmid,故确定应在后半段中查找。

3、令新的front=mid+1=2,而end=2不变,则新的mid=2,此时a[mid]=x,查找成功。

如果要查找的数不是数列中的数,例如x=25,当第三次判断时,xa[mid],按以上规律,令front=mid+1,即front=3,出现frontend的情况,表示查找不成功。

二分法公式定义(二分法的公式) 第1张