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Java平方根代码实现与应用

2023-06-11 13:25:54 深夜i -- --

Java 平方根代码

平方根计算是编程中常见的一种需求，Java语言提供了多种方法来实现这一功能。本文将介绍Java中三种不同的平方根计算方法，并提供相应的代码案例，帮助读者更好地理解和应用这些方法。

一、Math.sqrt()方法

Java中的Math类提供了一个sqrt()方法，可以用来计算平方根。该方法的使用很简单，只需将需要计算平方根的数作为参数传入即可。下面是一个示例代码：


double num = 16.0;
double result = Math.sqrt(num);
System.out.println(result);

在上面的例子中，我们先定义了一个变量num，然后使用Math.sqrt()方法计算出num的平方根，并将结果存储在result变量中，最后将结果输出到控制台。运行该程序，输出结果为4.0。

二、牛顿迭代法

牛顿迭代法是一种逼近算法，可以用来解决非线性方程的求解问题，其中包括求平方根。牛顿迭代法需要一个初值，随着迭代的次数增加，该初值将逐渐逼近目标值。下面是一个使用牛顿迭代法计算平方根的示例代码：


public static double sqrt(double x) {
  if (x == 0)
    return 0;
  
  double last = 0;
  double result = 1;
  while (result != last) {
    last = result;
    result = (result + x / result) / 2;
  }
  return result;
}

在上面的代码中，我们先检查输入的值是否为0，如果是，则直接返回0。接着初始化两个变量，last和result，last用于保存上一次迭代的结果，result用于保存本次迭代的结果。然后使用while循环进行迭代，直到迭代结果不再变化为止，最后返回计算得到的平方根值。该方法可以适用于任何实数值。

三、二分法

二分法是一种分治算法，可以用于求解许多问题，包括求平方根。该算法将待求解区间不断地二分，缩小搜索范围，直到得到满足要求的解。下面是一个使用二分法计算平方根的示例代码：


public static double sqrt(double x) {
  if (x == 0)
    return 0;
  
  double left = 0;
  double right = x;
  double mid = (left + right) / 2;
  while (Math.abs(mid * mid - x) > 0.000001) {
    if (mid * mid > x)
      right = mid;
     else
      left = mid;
    
    mid = (left + right) / 2;
  }
  return mid;
}

在上面的代码中，我们先检查输入的值是否为0，如果是，则直接返回0。接着使用左右两个指针和中间指针对区间进行二分，每次将mid的平方与x进行比较，根据大小关系不断更改左右指针和中间指针，直到找到满足条件的平方根。该方法同样适用于任何实数值。

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