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python 找函數(shù)極值

夏志豪2年前9瀏覽0評論

在Python編程語言中,有許多方法可以找到一個函數(shù)的極值。不同的方法適應(yīng)于不同的問題,因此我們需要仔細分析每個方法并選擇最適合我們問題的方法。下面是兩種最常用的方法。

def f(x):
return -(x-3)**2+5
# 方法一:暴力枚舉
# 設(shè)置一個合適的步長(step)并在一定范圍內(nèi)枚舉函數(shù)值,找到最大值。
# 當(dāng)步長足夠小時,可以得到足夠精確的結(jié)果。
step = 0.01
max_x = None
max_y = float('-inf')
for x in range(-100, 101, int(1/step)):
y = f(x*step)
if y >max_y:
max_x, max_y = x*step, y
print(max_y, 'at', max_x)
# 方法二:牛頓法
# 牛頓法是一種尋找方程根和函數(shù)最小值或最大值的有效方法。
# 它需要已知函數(shù)的導(dǎo)數(shù),因此有時會更復(fù)雜。
def f_prime(x):
return -2*(x-3)
x0 = 0  # 初始值
for i in range(10):
x0 -= f_prime(x0)/((f_prime(x0+0.001)-f_prime(x0))/0.001)
print(f(x0))
print('max y is', f(x0), 'at', x0)

以上是兩種最常用的方法。如果我們要尋找其他基本函數(shù)或多項式函數(shù)的極值,則可以使用其他方法,例如使用Sympy模塊進行符號微積分或使用最優(yōu)化算法。