我是靠谱客的博主 痴情毛巾,最近开发中收集的这篇文章主要介绍看《算法第四版》中牛顿迭代法,写写整个过程巩固一下,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

学习《算法-第四版》时看到的求解平方根的函数,使用的是牛顿法。

 没想到数百年前的数学方法仍然可以在当今发挥那么大的作用...

弄懂这个问题参考了一些博客:

  • 通俗理解牛顿迭代法-如何通俗易懂地讲解牛顿迭代法

  • CSDN-牛顿迭代法求平方根

上面两篇博客讲解的都非常清楚,看完基本弄明白了。

这个方法的主要思想就是用曲线的切线去逼近方程的近似解,第一篇博客里讲到,使用牛顿法求解方程根的时候,可能会出现一些问题,像是越来越远的不收敛,循环震荡不收敛等等问题,但是用于求解二次方程很可靠,不会出现问题。

通过推导,可以得出如下方程:

 

现在,来看看牛顿法的Java代码:

public static double sqrt(double c){
if(c<0)
return Double.NaN;
double err = 1e-15;
double t = c;
while(Math.abs(t-c/t)>err*t)
t = (c/t + t)/2.0;
return t;
}

这里err表示的是精度的意思,这里关键且难懂的有两个地方:

  • 判断条件Math.abs(t-c/t)>err*t

  • 循环体:t = (c/t + t)/2.0

先来说说循环体里:

熟悉了牛顿法之后,把这个方法具体到求解二次方程的解,即求解平方根

x^2-a=0

f(x)=x^2-a

经过求导,把方程带入上面牛顿法的方程就可以得到下面的式子:

看到这里应该明白了,然后就是循环结束条件,需要|t^2 - c| < ε|,(t^2 - c|/t^2) < ε

所以(1 - c / t^2)<err,也就是(t - c / t ) < err * t

最后

以上就是痴情毛巾为你收集整理的看《算法第四版》中牛顿迭代法,写写整个过程巩固一下的全部内容,希望文章能够帮你解决看《算法第四版》中牛顿迭代法,写写整个过程巩固一下所遇到的程序开发问题。

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