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C++不使用库函数求立方根

C++不使用库函数求立方根

作者: 零岁的我 | 来源:发表于2020-06-11 16:59 被阅读0次

    题目描述
    •计算一个数字的立方根,不使用库函数
    输入描述:
    待求解参数 double类型
    输出描述:
    输入参数的立方根 也是double类型,保留一位小数。
    示例:
    输入:216
    输出:6.0

    #include<iostream>
    #include<cmath>
    using namespace std;
    
    //二分法
    double getCubic(double x)
    {
        if(x==0) return 0;
        double low=0;
        double top=x;
        if(x<0){
            low=x;
            top=0;
        }
        while((top-low)>1e-7){
            double mid=(low+top)/2;
            double tmp=mid*mid*mid;
            if(tmp>x){
                top=mid;
            }
            else if(tmp<x){
                low=mid;
            }
            else{
                return mid;
            }
        }
        return low;
    }
    
    //牛顿法迭代法
    /*牛顿迭代法是一种近似求解方程的方法。
    求一个数字y的立方根也就是求解方程x^3-y=0的解x。因此可以将该问题转换为求方程的解。
    利用迭代法求解问题的三个步骤:
    1.确定迭代变量
    在待求解的问题中,总存在一个变量可直接或间接地不断由旧值递推产生新值,
    这个变量就是迭代变量。在牛顿迭代法中迭代变量就是方程的根。
    2.建立迭代关系
    迭代关系实际上就是用来更新迭代变量的关系式。在牛顿迭代法中这个关系式是:
    x1=x0-f(x0)/f'(x0)
    其中,f(x)=x^3-y,y就是要求立方根的数字。
    于是x1=x0-(x0*x0*x0-x)/(3*x0*x0);
    3. 控制迭代过程
    也就是找到迭代出口,不能陷入死循环。根据牛顿法的原理,x0是最终解的近似值,
    更新后的xn应该是无限接近正确解的,所以迭代出口就是fabs(x1-x0)<=1e-7
    */
    double getCubic1(double x)
    {
        // cout.precision(1);
        double x0=1.0; //初始化迭代变量
        double x1=x0-(x0*x0*x0-x)/(3*x0*x0);
        while(fabs(x1-x0)>1e-7){  //fabs()计算浮点数的绝对值
            x0=x1; //更新迭代变量
            x1=x0-(x0*x0*x0-x)/(3*x0*x0); 
        }
        return x1;
    }
    
    int main(int argc,char **argv)
    {
        double x;
        cout.precision(1); //设置输出浮点数精度为1
        while(cin>>x){  
            double res=getCubic1(x);
            cout<<fixed<<res<<endl;
        }
        return 0;
    }
    

    知识点复习:

    1. abs() 与 fabs()的区别

    • abs()主要对整数取绝对值,在C++11中其形参可以是intlong intlong long三种:

      abs()
    • fabs()主要对浮点数取绝对值,在C++11中其形参可以是doublefloatlong double

      fabs()

    2.C++格式化输出——设置输出浮点数的精度
    ostream 类的成员方法precision(n),可以设置输出的浮点数精度为n。
    参考链接:http://c.biancheng.net/view/7578.html

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