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java費羅切和破風

陳怡靜1年前6瀏覽0評論

Java中的費羅切和破風是兩個非常重要的算法。它們可以幫助我們在解決問題的過程中更加高效地運用遞歸和分治思想。

費羅切算法,也稱為黃金分割法,是一種尋找函數極值的方法。它的基本思想是在一個區間內不斷縮小極小值所在的范圍,最終找到最小值。這個算法的實現便不難,只需利用黃金分割比例,將整個區間分成兩個部分,然后在包含極小值的那個部分內又重復這個過程,直至找到最小值。以下是Java實現代碼:

public static double goldenSectionSearch(double a, double b, double tolerance, Functionf) {
double x1 = a + (3 - Math.sqrt(5)) / 2.0 * (b - a);
double x2 = b - (3 - Math.sqrt(5)) / 2.0 * (b - a);
double f1 = f.apply(x1);
double f2 = f.apply(x2);
while (Math.abs(b - a) >tolerance) {
if (f1< f2) {
b = x2;
x2 = x1;
f2 = f1;
x1 = a + (3 - Math.sqrt(5)) / 2.0 * (b - a);
f1 = f.apply(x1);
} else {
a = x1;
x1 = x2;
f1 = f2;
x2 = b - (3 - Math.sqrt(5)) / 2.0 * (b - a);
f2 = f.apply(x2);
}
}
return (a + b) / 2;
}

另一方面,破風算法則是一種非遞歸的、基于分治思想的排序算法。它的基本思路是將待排序序列劃分成兩部分,然后對這兩部分分別進行排序,最終將它們合并起來。在實現過程中,我們可以先使用一個基準值將序列劃分成兩個子序列,然后遞歸地對這兩個子序列進行排序。以下是Java實現代碼:

public static void mergeSort(int[] arr, int start, int end) {
if (start >= end) return;
int mid = (start + end) / 2;
mergeSort(arr, start, mid);
mergeSort(arr, mid + 1, end);
int[] tmp = new int[end - start + 1];
int i = start, j = mid + 1, k = 0;
while (i<= mid && j<= end) {
if (arr[i]<= arr[j]) {
tmp[k++] = arr[i++];
} else {
tmp[k++] = arr[j++];
}
}
while (i<= mid) {
tmp[k++] = arr[i++];
}
while (j<= end) {
tmp[k++] = arr[j++];
}
for (i = 0; i< k; i++) {
arr[start + i] = tmp[i];
}
}

總的來說,費羅切和破風算法都是非常有用的算法,在Java編程中也經常被使用到。它們的實現過程比較簡單,但是對于算法學習和理解都有很大的幫助。