用Java实现分段函数输出

在Java中，我们可以创建一个自定义类来表示分段函数，这个类通常包含一系列的区间以及每个区间内的对应函数值。下面是一个简单的例子：

public class PiecewiseFunction {
    private double[][] intervalsAndValues; // 二维数组，存储各个区间及其对应的值

    public PiecewiseFunction(double[] xIntervals, double[] yValues) {
        if (xIntervals.length != yValues.length - 1) {
            throw new IllegalArgumentException("Number of intervals does not match number of values.");
        }
        intervalsAndValues = new double[xIntervals.length][2];
        for (int i = 0; i < xIntervals.length; i++) {
            intervalsAndValues[i][0] = xIntervals[i];
            intervalsAndValues[i][1] = yValues[i];
        }
    }

    public double evaluate(double x) {
        int lowerIndex = binarySearch(x, 0, intervalsAndValues.length - 1);
        return intervalsAndValues[lowerIndex][1];
    }

    private int binarySearch(double target, int low, int high) {
        while (low <= high) {
            int mid = low + (high - low) / 2;
            if (target == intervalsAndValues[mid][0]) {
                return mid;
            } else if (target < intervalsAndValues[mid][0]) {
                high = mid - 1;
            } else {
                low = mid + 1;
            }
        }
        return lowerIndex; // 如果没找到精确匹配，返回下一个区间的起始点
    }
}

// 使用示例
double[] intervals = {0, 1, 5}; // 区间边界
double[] values = {0, 2, 4}; // 分段函数在每个区间内的值
PiecewiseFunction function = new PiecewiseFunction(intervals, values);

double output = function.evaluate(2); // 输出在区间 [1, 5] 内的值，即 2

在这个例子中，`evaluate` 方法接收一个 `x` 值，并通过二分查找找到该值所在的区间，然后返回该区间内的函数值。