c语言二分法解算复杂函数值

在网上看到一个帖子,要求如下:

方法如下:

cpp 复制代码
/**
 * 由于这个方程无法通过代数方法直接求解,我们可以使用数值方法(如二分法)
 * 来近似求解变量n的值。下面将详细介绍如何使用C语言实现这一过程。其他部分结果是可求的
 */
#include <stdio.h>
#include <math.h>

// 将公式定义为一个函数,直接抄过来,没有进行化简
double f(double n, double theta, double delta_m) {
    if (n < 1.0) {
        return INFINITY;  // 表示无效
    }
    double left  = 2e-3 * (1 / (sqrt(1 - pow(sin(theta)/1.5, 2))) - 1) * 3;
    double right = 2e-2 * (1 / (sqrt(1 - sin(theta) * sin(theta) / n / n)) - 1) * n;
    return left + right - delta_m * 632.8e-9;
}

int main() {
    double lower = 1.50;    // 初始下界
    double upper = 10.0;   // 初始上界
    double mid;
    double tolerance = 1e-10; // 容忍度
    int max_iterations = 100000000;
    int iterations = 0;

    // 检查初始区间是否满足f(lower)*f(upper) < 0
    double theta = 0.52359877559;
    double delta_m = 2264.7666815607;
    double f_lower = f(lower, theta, delta_m);
    double f_upper = f(upper, theta, delta_m);

    if (f_lower * f_upper > 0) {
        printf("无法在初始区间找到根。请尝试其他区间。\n");
        return 1;
    }

    // 二分法迭代
    while ((upper - lower) / 2.0 > tolerance && iterations < max_iterations) {
        mid = (lower + upper) / 2.0;
        double f_mid = f(mid, theta, delta_m);

        if (fabs(f_mid) < tolerance) {
            break; // 找到足够精确的解
        }

        // 判断哪一半包含根
        if (f_lower * f_mid < 0) {
            upper = mid;
            f_upper = f_mid;
        } else {
            lower = mid;
            f_lower = f_mid;
        }

        iterations++;
    }

    if (iterations == max_iterations) {
        printf("达到最大迭代次数,未能找到足够精确的解。\n");
    } else {
        printf("方程的近似解为 n = %.6f\n", (lower + upper) / 2.0);
    }

    return 0;
}
相关推荐
GreenTea3 小时前
深度解读 Anthropic 多智能体报告:更强的模型 ≠ 更好的协调
前端·后端·算法
2603_965148114 小时前
如何解析JSON数据?API返回的商品信息处理教程
开发语言·数据库·python·自动化·json·api
fqq34 小时前
力扣刷题前置Java语法
算法·leetcode·职场和发展
SuperByteMaster6 小时前
timer.c 介绍
c语言
知无不研6 小时前
lambda表达式的使用(3)
开发语言·c++·lambda
2501_906565126 小时前
数学之美探究
算法
oier_Asad.Chen7 小时前
【洛谷题解/AcWing题解/OI学习笔记】洛谷P2868【USACO07DEC】Sightseeing Cows G(01分数规划求最大比率)
算法·图论·spfa·二分·负环
cfm_29147 小时前
SpringAI + Ollama 本地大模型
java·开发语言·人工智能·语言模型
C++ 老炮儿的技术栈8 小时前
基于Qt实现轻量化本地音乐播放器
开发语言·c++·qt·c·播放器·音乐
qq_448011168 小时前
C语言中的柔性数组
c语言·开发语言·柔性数组