二分法是一种逼近求根的方法,适用于单调函数的根。对于二次方程 ax^2 + bx + c = 0,其中 a, b, c 是已知的常数,可以使用二分法求解。
首先,确定求根的区间 [left, right],使得左右两个端点 f(left) 和 f(right) 的值异号。即 f(left) * f(right) < 0。这样可以确保在区间内存在根。
然后,将区间不断二分,求出中点 mid,并计算 f(mid) 的值。根据 f(mid) 和 f(left) 的符号确定下一步的操作。
- 如果 f(mid) * f(left) < 0,说明根在 [left, mid] 区间内。更新右端点 right = mid。
- 如果 f(mid) * f(right) < 0,说明根在 [mid, right] 区间内。更新左端点 left = mid。
- 如果 f(mid) = 0,说明 mid 就是根。
重复以上步骤,直到区间长度足够小,或者找到满足精度要求的根。
具体实现代码如下:
def binary_search_root(a, b, c, left, right, precision):
while (right - left) > precision:
mid = (left + right) / 2
f_mid = a * mid**2 + b * mid + c
f_left = a * left**2 + b * left + c
if f_mid * f_left < 0:
right = mid
elif f_mid * f_right < 0:
left = mid
elif f_mid == 0:
return mid
return (left + right) / 2
其中,a, b, c 是二次方程的系数,left 和 right 是求根的区间,precision 是所需精度。
注意,在实际应用中,还需要判断区间是否满足条件,以及选择合适的起始区间。