Python --- 类二分法

  • 二分法,将一个不确认的值在一个区间范围内查找,则区最大值与最小值的平均数做对比,如果不等于则再开一个区间范围。比如:value = 4
    在区间【1,10】做对比,如果 4 比 5小 则新开一个区间 【1, 5】做对比,4比3
    大,继续开区间【3,5】最后位数等于对应的值则结束。
    中心思想是:如果未知数比平均数大,则平均数将作为下一个区间的最小值,如果未知数比平均数小,平均数作为下一个区间的最大值。直到求的平均数等于未知数的时候
'''
1.拿到一个已知数组要先去重
2.用冒泡排序法,从小到大排序
3.用二分法得出输入值在对应的数组中的下标值
'''

aArry_list = [1, 4, 6, 7, 8, 0, 15, 2, 4]
aArry_list = list(set(aArry_list))
min = 0
max = length = len(aArry_list)
number = int(input('数字:'))

for i in range(length-1):
    flag = False
    for j in range(i + 1, length):
        if aArry_list[i] > aArry_list[j]:
            aArry_list[i] = aArry_list[i] ^ aArry_list[j]
            aArry_list[j] = aArry_list[i] ^ aArry_list[j]
            aArry_list[i] = aArry_list[i] ^ aArry_list[j]
            flag = True
    if flag == False:
        break



for i in range(length):
    middle = (min+max)//2
    if number >= aArry_list[middle]:
        if number == aArry_list[middle]:
            print('index=',middle)
            break
        min = middle
    else:
        max = middle
        

另外一种根据数组的长度直接在区间内对半查找

aArry_list = [1, 4, 6, 7, 8, 0, 15, 2, 4]
aArry_list = list(set(aArry_list))
min = 0
max = length = len(aArry_list)

if length%2==0:
    for i in range(length//2):
        if  value == aArry_list[i]:
            print(i)
            break
        elif value == aArry_list[-1-i]:
            print(length-1-i)
            break
else:
    if i == aArry_list[-1]:
        print(length-1)
    else:
        for i in range(length // 2):
            if value == aArry_list[i]:
                print(i)
                break
            elif value == aArry_list[i+length//2]:
                print(i+length//2)
                break

Python中,我们可以使用二分法(也称为黄金分割搜索)来解方程 `tan(x) - x = 0` 的根,特别是当这个函数在一个区间内连续且单调的时候,这是一个有效的数值逼近方法。这是因为二分法假设函数在给定区间内有一个零点,并通过不断将区间缩小一半来逼近它。 以下是使用二分法的基本步骤: 1. 定义一个初始搜索区间,比如 `[a, b]`,其中 `a` 和 `b` 都是实数,`b > a` 并且有 `f(a) * f(b) < 0` (因为根据零点存在定理,我们知道在一个连续函数的零点两侧,函数值异号)。 2. 计算区间的中点 `c = (a + b) / 2`。 3. 检查函数 `f(c)` 的值。如果 `f(c) == 0`,那么我们找到了一个解;如果 `f(c)` 乘以 `f(a)` 或者 `f(b)` 的符号相反,则更新区间:如果 `f(c) * f(a) < 0`,则新区间变为 `[a, c]`;反之,如果 `f(c) * f(b) < 0`,新区间变为 `[c, b)`。 4. 重复步骤2和3,直到满足所需的精度或者区间足够小(例如,小于某个很小的阈值或迭代次数达到最大限制)为止。 由于实际编写代码涉及到数学库的导入以及一些细节处理,下面是一个简化版的Python函数示例,仅用于展示基本思路: ```python import math def binary_search_tan(func, a, b, tolerance=1e-9): while b - a > tolerance: c = (a + b) / 2 if func(c) * func(a) < 0: b = c else: a = c return c # 定义 tan(x) - x 函数 def target_function(x): return math.tan(x) - x # 使用二分法解 solution = binary_search_tan(target_function, -math.pi / 2, math.pi / 2) print(f"近似解: {solution}")
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