Python数值计算(33)——simpson 3/8积分公式

1. 背景知识

既然前的Simpson可以通过使用三个点构造二次曲线近似积分,那么,如果点数增加到了4个,然后不就可以构造三次多项式的曲线,实现对目标值的积分吗?

如果采用和上一节介绍的同样的方法,我们可以推导出:

其中

2. 算法实现

通过上述原理可以很容易使用Python实现:

python 复制代码
# Simpson's 3/8 Rule for Numerical Integration
import numpy as np
def simpson38(f, a, b):
    h=(b-a)/3
    x=np.linspace(a,b,4)
    y=np.vectorize(f)(x)
    return 3*h*(y[0]+3*y[1]+3*y[2]+y[3])/8.0

如果使用该方法,计算humps函数在区间0,1上的数值积分,其效果如下:

可见误差相比之前有了很大的改善,但还是有27%,还是偏大的。

3. 复合simpson 3/8积分公式

和前面类似,如果将一个大的积分区间,划分为更多个较小的积分区间,在每个积分区间上使用Simpson 3/8积分公式,则可以更加贴近原函数,和复合Simpson 1/3积分公式要求点的个数为偶数类似,这个也要求点的个数为3的倍数。

最终实现效果如下:

相关推荐
kels88993 小时前
实战排坑:黄金实时API开发,XAUUSD Tick报文异常处理实践
开发语言·python·websocket·网络协议·信息可视化
FBI HackerHarry浩3 小时前
Pandas 库中用于分类变量独热编码(One-Hot Encoding)的函数 pd.get_dummies() 函数
开发语言·人工智能·python·pandas
高洁013 小时前
工信部教考中心证书-人工智能系列本系列
人工智能·python·深度学习·算法
李可以量化3 小时前
Tornado 从入门到精通(二)下:协程调用方式与经典使用模式
python
雪碧透心凉_3 小时前
Python OpenCV图像处理入门
图像处理·python·opencv
李可以量化4 小时前
Tornado 从入门到精通(二)上:协程核心机制详解
python
晴天164 小时前
AgentLoop分享(上): 让 AI 真正“自主干活“-Day15
人工智能·python
Patrick在香港4 小时前
Python爬虫框架实战:优雅抓取香港政府公开API数据的通用方案
java·开发语言·爬虫·python·ai编程·数据可视化·可用性测试
李白的天不白4 小时前
python下载脚本
python
2501_909509104 小时前
DAY 45
python