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编程实现模重复平方法的算法

时间:2024-08-03 14:29:03浏览次数:16  
标签:方程 迭代 重复 max 编程 算法 iterations epsilon 相对误差

模重复平方法(又称为平方法)是一种用于求解非线性方程的迭代算法。算法的基本思路是通过不断迭代替换变量的方式,将非线性方程转化为线性方程,从而求解方程的根。以下是一个编程实现模重复平方法的算法的示例:

```python
def fixed_point_iteration(f, x0, epsilon, max_iterations):
    '''
    模重复平方法求解非线性方程的迭代算法

    参数:
    f: 待求解的非线性方程
    x0: 初始近似解
    epsilon: 相对误差的容限
    max_iterations: 最大迭代次数

    返回:
    x: 方程的近似解
    iterations: 迭代次数
    '''
    x = x0
    iterations = 0

    while True:
        x_new = f(x) # 迭代公式
        relative_error = abs((x_new - x) / x_new) # 相对误差
        
        if relative_error < epsilon or iterations >= max_iterations:
            break
        
        x = x_new
        iterations += 1

    return x, iterations
```

在上述代码中,`f` 表示待求解的非线性方程,`x0` 是初始近似解,`epsilon` 是相对误差的容限,`max_iterations` 是最大迭代次数。函数通过不断迭代计算 `x_new`,并计算相对误差,当相对误差小于容限 `epsilon` 或者迭代次数达到最大次数 `max_iterations` 时结束迭代。最后返回方程的近似解 `x` 和迭代次数 `iterations`。

使用示例:
```python
# 定义一个非线性方程
def f(x):
    return x ** 2 - 2

# 调用迭代算法求解方程的根
x0 = 1  # 初始近似解
epsilon = 1e-6  # 相对误差的容限
max_iterations = 1000  # 最大迭代次数

x, iterations = fixed_point_iteration(f, x0, epsilon, max_iterations)
print("方程的近似解:", x)
print("迭代次数:", iterations)
```

注意:模重复平方法不适用于所有非线性方程,只适用于满足一定条件的方程。在实际应用中,可能需要根据具体情况选择合适的求解算法。

标签:方程,迭代,重复,max,编程,算法,iterations,epsilon,相对误差
From: https://blog.csdn.net/GaoXinPan/article/details/140827073

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