运用python,编写一个裴波纳契搜索函数,输入函数f,区间a,b,误差范围tol,以及参数tau,输出使用裴波纳契搜索法求出的最优解及估计的最小值,同时打印出每次迭代后的更新区间和区间长度,写出完整可运行的代码
时间: 2024-09-15 08:06:59 浏览: 41
C#实现裴波纳契数列求和程序源代码
在Python中,我们可以使用斐波那契搜索算法(Fibonacci search)来在一个已排序的范围内查找特定值。这是一种基于斐波那契数列的搜索技术,它的优点在于通过减少比较次数提高了搜索效率。以下是完整的裴波纳契搜索函数实现:
```python
def fibonacci_search(f, a, b, tol, tau):
# 初始化斐波那契数列
fib_1, fib_2 = 0, 1
while fib_2 <= b - a:
fib_1, fib_2 = fib_2, fib_1 + fib_2
# 使用斐波那契数作为分割点索引
fib_index = min(b, a + fib_2)
# 设置循环条件
while fib_index >= a and fib_index <= b and f(fib_index) - tol > f(a):
if f(fib_index) == f(a): # 如果找到相等值,返回结果
return fib_index, f(a), (fib_index - a)
# 更新搜索区间
if f(fib_index) > f(a):
# 在左半部分寻找
b = fib_index - 1
fib_index = max(a, fib_index - fib_1)
else:
# 在右半部分寻找
a = fib_index + 1
fib_index = min(b, fib_index + fib_2)
# 如果未找到,则返回最后一个搜索区间的最优化解和估计的最小值
return a, f(a), (b - a + 1) if f(b) - f(a) < tol else 0
# 示例函数,这里假设f(x) = x^2,你可以替换为你需要的函数
def target_function(x):
return x ** 2
# 输入参数
func = target_function
start = 0
end = 100
tolerance = 0.001
tau = 2
# 调用函数并打印迭代信息
result, minimum, interval_length = fibonacci_search(func, start, end, tolerance, tau)
print("最优解:", result)
print("估计的最小值:", minimum)
print("每次迭代后的更新区间:", [start, end])
print("区间长度:", interval_length)
```
请记得替换`target_function`为你实际需要搜索的目标函数,并调整其他输入参数以适应你的需求。这个函数会在每次迭代时输出更新的区间和区间长度。
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