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這篇文章給大家介紹java中怎么求一個正整數的平方根,內容非常詳細,感興趣的小伙伴們可以參考借鑒,希望對大家能有所幫助。
二分法的思想很簡單,就是從0到N不斷的去縮小范圍來找一個一個滿足精度的最佳值。我們舉一個函數的例子:
這就是二分法的思想,求平方根也是,我們從0到value取出中間值,然后不斷地比較,假設value=10,查找區間為(0,10),這時候取(0,10)的中間值mid=5,mid*mid再和value比較之后,確定下一次查找的區間變為(0,5),依次類推。一直到滿足我們需要的精度即可。下面我們使用java代碼實現一下:
static double MySqrt(int value, double t){
if (value < 0 || t<0)
return 0;
double left = 0;
double right = value;
double mid = (right + left) / 2;
double offset = 2*t ;
while (offset>t){
double temp = mid*mid;
if (temp > value){
right = (left + right) / 2;
offset = temp - value;
}
if (temp <= value){
left = (left + right) / 2;
offset = value - temp;
}
mid = (left + right) / 2;
}
return mid;
}
在這里value就是我們要求的數字,t表示的是精度。這個方法在這,大家可以測試一遍。不過在這里有一個小小的問題需要我們去注意:
如果我們對整數9取平方根,結果不是3,這里有精度損失,損失的原因之一是和計算機有關的,因為計算機的底層其實只有0和1,所以會無限的接近,而不能精確表示。
以上就是二分法求解的思想,這個思想很簡單,不過實現的方法卻是有一點點麻煩。在這里我們開始介紹第二種方法,那就是牛頓的微積分思想
牛頓的微積分的思想就是無限接近,在這里提一句,如果你是數學大佬就不要追究思想到底是啥了。對于求平方根來說,使用切線來無限逼近的方式有時候能起到意想不到的效果。
設r是f(x) = 0的根,選取x0作為r初始近似值,過點(x0,f(x0))做曲線y = f(x)的切線L,
L的方程為y = f(x0)+f'(x0)(x-x0),求出L與x軸交點的橫坐標 x1 = x0-f(x0)/f'(x0),稱x1為r的一次近似值。
過點(x1,f(x1))做曲線y = f(x)的切線,并求該切線與x軸交點的橫坐標 x2 = x1-f(x1)/f'(x1),稱x2為r的二次近似值。
重復以上過程,得r的近似值序列,其中x(n+1)=x(n)-f(x(n))/f'(x(n)),稱為r的n+1次近似值,上式稱為牛頓迭代公式。
我們使用一張圖來演示一下:
這種方式也很好理解。所以我們直接來看實現:
static double SqrtIterator(int value,double t){
double temp = value;
while (fabs(temp*temp-value)>t){
temp=(temp+value/temp) / 2.0;
}
return temp;
}
//取絕對值
private static double fabs(double a) {
return (a < 0) ? -a : a;
}
關于java中怎么求一個正整數的平方根就分享到這里了,希望以上內容可以對大家有一定的幫助,可以學到更多知識。如果覺得文章不錯,可以把它分享出去讓更多的人看到。
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