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C++中实现平方根函数的方法
2023-07-07 18:36:25 深夜i     --     --
平方根函数 C++ 实现方法 math h 自定义函数

平方根函数在数学上是非常重要的一个函数,由于计算机语言中没有原生的平方根函数,因此在程序中需要自己实现平方根函数。在C++中,实现平方根函数有多种方法。

方法一:牛顿迭代法

牛顿迭代法是一种寻找函数零点的方法。对于函数f(x)来说,它的零点可以通过以下迭代式来逼近:

x_{k+1} = x_k - \frac{f(x_k)}{f'(x_k)}

当f(x)为平方根函数时,可以将上式写作:

x_{k+1} = \frac{1}{2}(x_k + \frac{num}{x_k})

其中,num是需要开根号的数。通过不断使用上述迭代式可以不断逼近平方根的值,直到达到精度要求。

具体实现代码如下:

double sqrt(double num) {

  double x = num / 2.0;

  double precision = 1e-6;

  while (fabs(x * x - num) > precision) {

    x = 0.5 * (x + num / x);

  }

  return x;

}

方法二:二分查找法

二分查找法是一种常用的搜索算法,它可以在有序数组中查找特定元素的位置。对于平方根函数,我们可以利用它的单调性来进行二分查找。

具体实现代码如下:

double sqrt(double num) {

  if (num < 0) return -1;

  double left = 0;

  double right = num;

  double mid;

  double precision = 1e-6;

  while (left + precision < right) {

    mid = (left + right) / 2;

    if (mid * mid < num)

      left = mid;

    else if (mid * mid > num)

      right = mid;

    else

      return mid;

  }

  return (left + right) / 2;

}

方法三:使用库函数

当然,在C++中也可以直接使用库函数sqrt来计算平方根,具体代码如下:

#include

double sqrt(double num) {

  return sqrt(num);

}

通过比较上述三种方法的实现方式,我们可以看到不同的方法有着自己的适用场景。在实际编程中,需要根据具体问题来选择最佳的方法。

  
  

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