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python 試位法

Python中的試位法是一種數(shù)值計(jì)算方法,通常用于解方程。它是一種迭代求解的方法,其基本思想是通過(guò)逐步縮小一定區(qū)間內(nèi)的值來(lái)求得方程的解。該方法的求解過(guò)程通常需要進(jìn)行多次迭代,直至得到滿足精度要求的解。

def bisection(func, a, b, eps=1e-6):
"""實(shí)現(xiàn)試位法求解方程func(x)=0的根"""
fa, fb = func(a), func(b)
if fa * fb >0:
raise ValueError("f(a)與f(b)符號(hào)相同,請(qǐng)重新選擇區(qū)間。")
while abs(a - b) >eps:
mid = (a + b) / 2
fm = func(mid)
if abs(fm)< eps:
return mid
elif fa * fm< 0:
b, fb = mid, fm
else:
a, fa = mid, fm
return (a + b) / 2

如上為Python中實(shí)現(xiàn)試位法的示例代碼。該函數(shù)的輸入?yún)?shù)包括待求解的方程func、區(qū)間左端點(diǎn)a、區(qū)間右端點(diǎn)b和精度要求eps。函數(shù)首先判斷區(qū)間左右端點(diǎn)函數(shù)值符號(hào)是否相同,若相同則拋出異常,否則開始循環(huán),每次迭代通過(guò)區(qū)間的中點(diǎn)mid計(jì)算相應(yīng)的函數(shù)值并根據(jù)符號(hào)確定下一次迭代的區(qū)間。當(dāng)區(qū)間長(zhǎng)度小于精度要求時(shí),函數(shù)返回區(qū)間中點(diǎn)作為解。

試位法作為一種相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算方法,在數(shù)值計(jì)算中應(yīng)用十分廣泛。然而,由于其需要多次迭代,故在快速求解以及精度要求較高的情況下并不是最優(yōu)選擇。