PTA C语言 变量、表达式、分支、循环 第29题

二分法求函数根的原理为:如果连续函数f(x)在区间[a,b]的两个端点取值异号,即f(a)f(b)<0,则它在这个区间内至少存在1个根r,即f(r)=0。

二分法的步骤为:

  • 检查区间长度,如果小于给定阈值,则停止,输出区间中点(a+b)/2;否则
  • 如果f(a)f(b)<0,则计算中点的值f((a+b)/2);
  • 如果f((a+b)/2)正好为0,则(a+b)/2就是要求的根;否则
  • 如果f((a+b)/2)与f(a)同号,则说明根在区间[(a+b)/2,b],令a=(a+b)/2,重复循环;
  • 如果f((a+b)/2)与f(b)同号,则说明根在区间[a,(a+b)/2],令b=(a+b)/2,重复循环。

本题目要求编写程序,计算给定3阶多项式f(x)=a3​x3+a2​x2+a1​x+a0​在给定区间[a,b]内的根。

输入格式:

输入在第1行中顺序给出多项式的4个系数a3​、a2​、a1​、a0​,在第2行中顺序给出区间端点a和b。题目保证多项式在给定区间内存在唯一单根。

输出格式:

在一行中输出该多项式在该区间内的根,精确到小数点后2位。

输入样例:

3 -1 -3 1
-0.5 0.5
  结尾无空行

输出样例:

0.33
  结尾无空行
 1 #include <stdio.h>
 2 #include <math.h>
 3 
 4 double a3 = 0,a2 = 0,a1 = 0,a0 = 0;
 5 double func (double x){
 6     double fx = 0;
 7     fx = a3 * pow(x,3) + a2 * pow(x,2) + a1 * x + a0;
 8     return fx;
 9 }
10 int main (void){
11     double a = 0,b = 0,t = 0;
12     scanf ("%lf %lf %lf %lf",&a3,&a2,&a1,&a0);
13     scanf ("%lf %lf",&a,&b);
14     while (b - a > 0.001)
15     {
16         t = (a + b) / 2;
17         if (func(t) * func(a) > 0)
18             a = t;
19         if (func(t) * func(b) > 0)
20             b = t;
21         if (func(a) == 0){
22             t = a;
23             break;
24         }
25         if (func(b) == 0){
26             t = b;
27             break;
28         }
29         if (func (t) == 0)
30         {
31             break;
32         }
33     }
34     printf ("%.2lf",t);
35     return 0;
36 }

 

讨论: 

  • 循环次数的设置,如何判断什么时候该跳出循环,一开始设置的是b - a > 0.01 ,后面发现精度不够,设成0.001就行
  • 特殊情况的处理,比如边界端点或者某个中点恰好是零点
  • 子函数写在主函数前面,调用时就不用再声明。子函数写在后面时,要提前声明再调用
  • 此题输出是默认四舍五入的,如果只想保留2位,后面的都去掉,改成printf ("%.2f",floor(t * 100) / 100); 即可
上一篇:二十一天好习惯 第一期 零一


下一篇:shell脚本执行错误 $‘\r‘:command not found