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C语言实现牛顿迭代法解方程

C语言实现牛顿迭代法解方程 利用迭代算法解决问题,需要做好以下三个方面的工作: 一、确定迭代变量 在可以用迭代算法解决的问题中,我们可以确定至少存在一个可直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量,...三、对迭代过程进行控制 在什么时候结束迭代过程?这是编写迭代程序必须考虑的问题。不能让迭代过程无休止地执行下去。...接下来,我介绍一种迭代算法的典型案例----牛顿-拉夫逊(拉弗森)方法 牛顿-拉夫逊(拉弗森)方法,又称牛顿迭代法,也称牛顿切线法:先任意设定一个与真实的根接近的值x0作为第一次近似根,由x0求出f...例子:用牛顿迭代法求下列方程在值等于2.0附近的根:2x3-4x2+3x-6=0。...14 }while(fabs(x-x0)>=1e-5); 15 printf ("%f\n",x); 16 return 0 ; 17 } 执行结果: 当x=1.5时,方程

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R语言实现牛顿迭代算法

我们今天给大家介绍一个用来迭代的算法牛顿迭代法(Newton's method)。单变量下又称为切线法。它是一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。首先我们看下牛顿迭代算法的公式: ?...接下来我们直接用一个R语言的实例来看下,牛顿迭代是如何工作的。我们看下下面这个例题: ?...以上就是简单的一元函数求解,当然我们基于我们数学的基础也可以人工展开计算,但是当次幂升到很高,那我们就无从下手了,这时候就可以直接通过牛顿迭代进行获取根。...上面这个例子呢,其实是已经帮大家转化好了对应的矩阵方程,一般我们遇到的那可就不这么简单了,可能是上面的一个方程式组,更可能是只有一个函数方程,需要我们进行下一步的转化,一直到最后转化为我们想要的矩阵方程式...由结果可以看出,的确可以迭代到非常接近根的位置。 当然还有其他的迭代算法梯度下降法、拟牛顿法,三者并称是机器学习中最常见的三大类迭代法。 ? 具体在真实世界的应用,大家可以去探索发现。

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牛顿法和牛顿迭代法一样吗_牛顿迭代法流程图

牛顿牛顿法用来迭代的求解一个方程的解,原理如下: 对于一个函数f(x),它的泰勒级数展开式是这样的 \[f(x) = f(x_0) + f'(x_0)(x-x_0) + \frac{1}{2}...f^{n}(x_0)(x-x_0)^n \] 当使用牛顿法来求一个方程解的时候,它使用泰勒级数前两项来代替这个函数,即用\(\phi(x)代替f(x)\),其中: \[\phi(x) = f(x_0)...所以,牛顿法的迭代公式是\(x_{n+1} = x_n – \frac{f(x_n)}{ f'(x_n)}\) 牛顿法求解n的平方根 求解n的平方根,其实是求方程\(x^2 -n = 0\)的解 利用上面的公式可以得到...应用于最优化的牛顿法是以迭代的方式来求解一个函数的最优解,常用的优化方法还有梯度下降法。...和梯度下降法相比,在使用牛顿迭代法进行优化的时候,需要求Hessien矩阵的逆矩阵,这个开销是很大的。

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牛顿迭代法(Newtons Method)

牛顿迭代法(Newton's Method)                    简介 牛顿迭代法(简称牛顿法)由英国著名的数学家牛顿爵士最早提出。但是,这一方法在牛顿生前并未公开发表。...牛顿法的作用是使用迭代的方法来求解函数方程的根。简单地说,牛顿法就是不断求取切线的过程。 对于形如f(x)=0的方程,首先任意估算一个解x0,再把该估计值代入原方程中。...但是,有可能会遇到牛顿迭代法无法收敛的情况。比如函数有多个零点,或者函数不连续的时候。 牛顿法举例 下面介绍使用牛顿迭代法求方根的例子。...牛顿迭代法是已知的实现求方根最快的方法之一,只需要迭代几次后就能得到相当精确的结果。 首先设x的m次方根为a。 下面程序使用牛顿法求解平方根。...经过测试,它的效率比上述牛顿法程序要快几十倍。也比c++标准库的sqrt()函数要快好几倍。

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C语言-递归和迭代

语言中,如果被除数和除数都是整数,则使用除号 / 进行运算时,结果将被截断为整数,不会有小数部分。...递归与迭代 虽然递归很好用,但是如果递归深度太深可能会发生栈溢出的问题....: 表示一种重复做的事情,循环是一种迭代 我们可以通过迭代(循环)解决阶乘问题 int main() { int n = 0; scanf("%d", &n); int i = 0; int ret...int Fib(int n) { int a = 1; int b = 1; int c = 1; while (n > 2) { c = a + b; a = b; b = c...游戏的目标:把A杆上的金盘全部移到C杆上,并仍保持原有顺序叠好。操作规则:每次只能移动一个盘子,并且在移动过程中三根杆上都始终保持大盘在下,小盘在上,操作过程中盘子可以置于A、B、C任一杆上。

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牛顿迭代法求解平方根

但是,当遇到复杂的问题时,特别在未知量很多,方程非线性时,无法得到直接解法(例如五次方程并没有解析解)。 这时候,我们需要使用迭代算法,一步步逼近,得到问题的答案。...迭代算法,通常需要考虑如下问题: - 确定迭代变量 - 确定迭代关系式 - 确定迭代终止条件 牛顿迭代牛顿迭代法简介 牛顿迭代法,求解如下问题的根xx f(x)=0 f(x) = 0...牛顿迭代法需要满足的条件是: f′(x)f'(x)是连续的,并且待求的零点xx是孤立的。 那么,在零点xx周围存在一个区域,只要初始值x0x_0位于这个邻域内,那么牛顿法必然收敛。...并且,如果f′(x)f'(x)不为0,那么牛顿法将具有平方收敛的特性,也就是,每迭代一次,其结果的有效倍数将增加一倍。 简单推导 ?...延伸与应用 同样的,牛顿迭代法同样可以求n次方根,对于f(x)=xm−nf(x)=x^m - n 有 xn+1=xn−xnm(1−axn−m) x_{n+1}=x_n-\frac{x_n}{

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c语言函数的迭代与递归_递归与迭代

使用迭代来实现斐波那契数列: int fb(n) { if(n <= 2) { return 1; } int n1 = 1, n2 = 1, n3 = 0; int i = 0; for(i...在C语言中,有一种函数,该函数可以在函数体中调用自己,这样函数称之为递归函数。...递归有两个过程: 递推 回归 2.什么是迭代 迭代是对递归的一种优化,递归将递推的过程交给了计算机,让计算机代替人去分析问题。而迭代将递推(归纳抽象解决方案)的过程交给 了程序员。...3.递归的特点 1.解放了人 2.对栈的消耗大 3.算法的效率低下,不能过多层的递归 4.迭代的特点 1.需要人去分析迭代过程 2.减小的对栈的开销 3.算法的效率高 5.什么时候使用递归 1.递归层次不多...2.对于栈消耗不是很大时 6.什么时候使用迭代 如果一个问题,可以使用迭代来实现,就尽量使用迭代

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牛顿迭代法的可视化详解

来源:DeepHub IMBA本文约1800字,建议阅读10分钟本文利用可视化方法,为你直观地解析牛顿迭代法。...牛顿迭代法(Newton's method)又称为牛顿-拉夫逊(拉弗森)方法(Newton-Raphson method),它是牛顿在17世纪提出的一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。...牛顿迭代会根据初值的选择向某个值收敛,所以只能求出一个值来。如果需要别的值,是要把当前求的根带入后将方程降次,然后求第二个根。...这当然是一个问题,并不是这种方法的唯一缺点: 牛顿法是一种迭代算法,每一步都需要求解目标函数的Hessian矩阵的逆矩阵,计算比较复杂。 牛顿法收敛速度为二阶,对于正定二次函数一步迭代即达最优解。...与梯度下降法的对比 梯度下降法和牛顿法都是迭代求解,不过梯度下降法是梯度求解,而牛顿法/拟牛顿法是用二阶的Hessian矩阵的逆矩阵或伪逆矩阵求解。

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非线性方程(组)迭代解法

非线性迭代方法的理论基础是泰勒(Taylor)级数展开。...对于一关于x的非线性方程f(x)=0,其关于x0点的泰勒(Taylor)级数展开式为: 当从二阶开始截断,只保留前两项可得: 由于截断,只能得到一个近似解。...可构造如下迭代步: 上面的非线性迭代法称为Newton-Raphson 迭代。一个非线性方程需要进行代式求解,当非线性迭代收敛时,所获得的解即为非线性系统的真实响应。...一般来说,非线性迭代可写成如下统一格式: 对上述迭代方法作进一步拓展,可以用于二元非线性方程组求解。...例如: 将上述两个二元非线性方程组在(x0,y0)进行一次截断的泰勒级数展开可得: 进一步可构造如下的迭代: 这就是弧长法的理论基础。

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每日一问之初识牛顿迭代法(Newtons method)

什么是牛顿迭代法? 今天在刷 LeetCode 的 sqrt(x) 这道题的时候,看到别人的解法中有使用牛顿迭代法。之前也看到这个方法很多次,但都没有去了解。...牛顿法是一种用于找到实数函数的根的近似值的方法,是求根算法中的一个代表。下面以一个例子来具体说明用牛顿法求根的过程。...对应的函数值处取切线,然后开始新一轮的迭代。之后再循环这个过程,直到达到足够准确的值,这就是牛顿法求根的过程。过程中迭代的公式可以写成: ? 为什么可以用它来求解开方问题?...根据上面的基本介绍,牛顿法是用于求解一个实数函数的根的近似值的方法。然而开方问题可以看成是对方程 ? 求根的问题,所以就可以用牛顿法来求解:首先可以得知 ? ,所以迭代公式为 ?...else: return mid return low - 1 """ # 采用牛顿迭代

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程序与数学:牛顿迭代法与平方根近似计算

编程要点: ① 理解牛顿迭代法; ②掌握使用牛顿迭代法计算任意正实数近似平方根的算法。...牛顿迭代法 先前掌握的解一元二次方程的公式用到了开方,即平方根计算,因此在计算平方根时,不能使用解一元二次方程的公式。...解方程公式虽然不能使用,但我们可以使用牛顿迭代法来找到方程的近似根,牛顿迭代法的主要思想是逼近和迭代牛顿迭代法也称牛顿-拉弗森方法,该方法主要是通过逼近和迭代寻找无解方程的近似根。...下面通过绘图来理解牛顿迭代法,绘制图形可以使用Python语言,也可以使用matlab语言。...不过求解实数平方根问题,使用牛顿迭代法是安全的。

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