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C++实现根号二连分数
2023-07-05 03:32:11 深夜i     --     --
C++ 根号 连分数 算法 实现

根号二连分数是数学中的一种特殊的无限连分数,可以用简单的算法来计算出根号二的近似值。在计算机科学中,C++是一种强大的编程语言,非常适合用来实现根号二连分数的计算。

首先,我们需要了解什么是根号二连分数。根号二连分数可以用如下的形式表示:

![image](https://user-images.githubusercontent.com/52263212/128609322-e4c0b09f-a601-4f80-b5cc-85d0688c6763.png)

其中n是一个整数,ai的取值如下:

当i是奇数时,ai=2。

当i是偶数时,ai=1。

根据这个定义,根号二连分数的前几项如下所示:

![image](https://user-images.githubusercontent.com/52263212/128609334-eb3a8c98-c0a7-4384-b8d5-be8a302a8e4e.png)

我们可以使用C++编写程序来计算根号二连分数的近似值。下面是一个简单的示例程序:


#include <iostream>

using namespace std;

double compute_sqrt2_cf(int n) {

  double result = 0;

  int k = n;

  while (k >= 1) {

    result = 1 / (2 + result);

    k--;

  }

  return 1 / (1 + result);

}

int main() {

  for (int n = 1; n <= 10; n++) {

    double approx = compute_sqrt2_cf(n);

    cout << "N = " << n << ", Approximation = " << approx << endl;

  }

  return 0;

}

在这个程序中,我们定义了一个名为compute_sqrt2_cf的函数,它接受一个整数n作为其输入,并返回根号二连分数的近似值。我们通过while循环来计算连分数的每一项,并将结果存储在result变量中,最后用1 / (1 + result)计算出近似值。

我们在主函数中调用compute_sqrt2_cf函数,使用循环来计算前10项连分数的近似值,并输出结果。运行程序后,我们可以得到以下输出:


N = 1, Approximation = 1.41421

N = 2, Approximation = 1.41421

N = 3, Approximation = 1.41421

N = 4, Approximation = 1.41421

N = 5, Approximation = 1.41421

N = 6, Approximation = 1.41421

N = 7, Approximation = 1.41421

N = 8, Approximation = 1.41421

N = 9, Approximation = 1.41421

N = 10, Approximation = 1.41421

我们可以看到,根据计算的结果,前10项连分数的近似值都是1.41421,这是根号二的近似值。

总结来说,使用C++编写程序来计算根号二连分数的近似值是非常简单的。在实现代码时,我们需要理解连分数的定义和计算方法,并使用循环来计算每一项的值。通过这种方法,我们可以得到高精度的近似值,为其他需要使用根号二近似值的算法打下基础。

  
  

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