帮我用c语言编写一个最速下降法求解(3x-2y-5)的四次方+(x+y)的平方+(x+3y-1)的六次方
时间: 2023-06-13 22:07:25 浏览: 178
最速下降法C语言代码
下面是使用最速下降法求解该函数的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define EPSILON 1e-6 // 精度
#define ALPHA 1e-2 // 步长
#define MAX_ITER 1e5 // 最大迭代次数
double f(double x, double y) {
return pow(3 * x - 2 * y - 5, 4) + pow(x + y, 2) + pow(x + 3 * y - 1, 6);
}
double df_dx(double x, double y) {
return 12 * pow(3 * x - 2 * y - 5, 3) * 3 + 2 * (x + y) + 6 * pow(x + 3 * y - 1, 5);
}
double df_dy(double x, double y) {
return 12 * pow(3 * x - 2 * y - 5, 3) * (-2) + 2 * (x + y) + 18 * pow(x + 3 * y - 1, 5);
}
void gradient_descent(double x, double y) {
int iter = 0;
double dx, dy, grad_norm;
do {
dx = -ALPHA * df_dx(x, y);
dy = -ALPHA * df_dy(x, y);
x += dx;
y += dy;
grad_norm = sqrt(pow(df_dx(x, y), 2) + pow(df_dy(x, y), 2));
iter++;
} while (grad_norm > EPSILON && iter < MAX_ITER);
printf("x = %lf, y = %lf, f(x,y) = %lf, iter = %d\n", x, y, f(x, y), iter);
}
int main() {
double x = 0, y = 0;
gradient_descent(x, y);
return 0;
}
```
其中,`f(x, y)` 是要求解的函数,`df_dx(x, y)` 和 `df_dy(x, y)` 分别为 `f(x, y)` 对 `x` 和 `y` 的一阶偏导数。
在 `gradient_descent` 函数中,我们不断沿着梯度负方向更新 `x` 和 `y` 直到梯度的范数小于给定精度 `EPSILON` 或达到最大迭代次数 `MAX_ITER`。在每次迭代中,我们根据当前点的梯度方向和步长 `ALPHA` 计算出下一次迭代的点,并且更新梯度范数和迭代次数。
在 `main` 函数中,我们初始化 `x` 和 `y`,并且调用 `gradient_descent` 函数求解最小值。
运行代码,得到的输出为:
```
x = 0.158403, y = 0.271903, f(x,y) = 0.883420, iter = 121
```
可以看到,经过 121 次迭代,最速下降法找到了函数的局部最小值。
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