2039 Problem K 迭代求立方根

本文介绍了一个使用迭代法求解立方根的C++程序实现。通过给出的逼近迭代方程y(n+1)=y(n)*2/3+x/(3*y(n)*y(n)),其中y0=x,可以求得任意正数x经过n次迭代后的立方根值。

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问题 K: 迭代求立方根
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题目描述

立方根的逼近迭代方程是 y(n+1) = y(n)*2/3 + x/(3*y(n)*y(n)),其中y0=x.求给定的x经过n次迭代后立方根的值。

输入

输入有多组数据。
每组一行,输入x n。

输出

迭代n次后的立方根,double精度,保留小数点后面六位。

样例输入
4654684 1
65461 23
样例输出
3103122.666667
40.302088

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <fstream>
#include <string>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <queue>
#include <ctime>
using namespace std;



int main()
{
#ifdef _DEBUG
    //freopen("data.txt", "r+", stdin);
    fstream cin("data.txt");
#endif // _DEBUG
    const int MaxN = 100010;
    double x, y[MaxN];
    int n;

    while (cin >> x >> n)
    {
        y[0] = x;
        for (int i = 1; i <= n; ++i)
            y[i] = y[i - 1] * 2 / 3 + x / (3 * y[i - 1] * y[i - 1]);
        printf("%.6f\n", y[n]);
    }

#ifdef _DEBUG
    cin.close();
#ifndef _CODEBLOCKS
    system("pause");
#endif // !_CODEBLOCKS
#endif // _DEBUG

    return 0;
}
/**************************************************************
    Problem: 2039
    User: Sharwen
    Language: C++
    Result: 升仙
    Time:2 ms
    Memory:2368 kb
****************************************************************/
### C语言迭代法计算立方根 在C语言中,可以采用牛顿迭代法来高效地解一个数值的立方根。此方法基于不断逼近真实值的思想,在每次迭代过程中逐步减小误差直到满足精度要。 #### 牛顿迭代公式推导 设目标函数为 \( f(x) = x^3 - a \),其中a是要开三次方的目标数,则其一阶导数为\( f'(x) = 3x^2 \)[^5]。根据牛顿迭代原理,更新规则如下: \[ x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)} = x_n - \frac{x_n^3-a}{3x_n^2}=\frac{2x_n+\frac{a}{x_n^2}}{3}\] 该表达式即为用于寻找立方根的具体迭代公式[^4]。 #### 实现细节说明 考虑到不同情况下的输入数据(正数、负数以及零),程序应当能够处理各种可能的情况并给出合理的输出结果。对于非正值的数据点,可以通过对其取绝对值得到对应的正实数部分再应用上述算法;最后依据原始符号调整最终的结果。 下面是一个完整的C语言实现例子,适用于PTA平台上的练习题解答需: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> double cube_root(double n){ const double epsilon = 1E-7; if(n==0)return 0; double guess=n>0?n:-n; // 对于负数先转成正数处理 do{ guess=(2*guess+n/(guess*guess))/3.0; }while(fabs(guess*guess*guess-n)>epsilon); return n>=0 ? guess : -guess ;// 如果原数是负数则返回带负号的结果 } int main(){ double number; printf("请输入待立方根的数字:\n"); scanf("%lf",&number); printf("%.9lf\n",cube_root(number)); } ``` 这段代码实现了对任意给定浮点数`n`解其立方根的功能,并且考虑到了边界条件如当`n=0`时直接返回0。同时设置了足够的循环终止阈值以确保得到足够精确的答案[^2]。
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