对minf(x)=x^4+2x+4;minf(x)=x^3-3x+1;做以下三个MATLAB实验,写出代码: (1) 进退法确定搜索区间; (2)不同的算法终止条件对迭代次数的影响;(至少5个终止条件) (3)分别用0.618法和抛物线法求解问题。
时间: 2024-09-25 18:09:21 浏览: 72
在MATLAB中进行这三个实验,你可以使用以下代码:
1. **进退法确定搜索区间** (Golden Section Search)
```matlab
a = -10; % 设定初始搜索区间左端点
b = 10; % 右端点
tol = 1e-6; % 设置精度阈值
while b-a > tol
c = a + (sqrt(5)-1)*(b-a)/2; % Golden Section分割
d = a + (1-sqrt(5))*(b-a)/2;
if minf(c) < minf(d)
b = d;
else
a = c;
end
end
```
2. **不同算法终止条件对迭代次数的影响**
为了展示不同终止条件(如绝对误差、相对误差、达到最大迭代次数、函数值变化小于某个阈值等),可以创建一个循环并计数迭代次数:
```matlab
methods = {'AbsError', 'RelError', 'MaxIter', 'FuncValChange', 'FixedTolerance'};
for i = 1:length(methods)
switch methods{i}
case 'AbsError'
tolerance = abs Tol;
case 'RelError'
tolerance = 1e-6 * max(abs(minf(a)), abs(minf(b)));
case 'MaxIter'
max_iter = 100; % 例如设定为100次
case 'FuncValChange'
prev_val = inf;
iter = 0;
while true
iter = iter + 1;
... % 实现你的最小化算法,比如牛顿法
if abs(prev_val - minf(x)) < tolerance
break;
end
prev_val = minf(x);
end
case 'FixedTolerance'
iter = 0;
while iter < max_iter
iter = iter + 1;
... % 同上
if abs(prev_val - minf(x)) < tolerance
break;
end
prev_val = minf(x);
end
end
fprintf('%s: Iterations: %d\n', methods{i}, iter);
end
```
3. **0.618法和抛物线法求解问题**
对于0.618法(Bisection Method):
```matlab
for method = '0.618Method'
x_new = a + 0.618*(b-a); % Golden Ratio分割
... % 更新区间并判断终止条件
end
```
对于抛物线法(Secant Method):
```matlab
for method = 'SecantMethod'
if ~isfield(history, 'prev_x') || ~isfield(history, 'prev_fx')
history.prev_x = a;
history.prev_fx = minf(a);
end
x_new = a - minf(a) * (a - history.prev_x) / (minf(a) - history.prev_fx);
... % 更新区间并判断终止条件
history.prev_x = x_new;
history.prev_fx = minf(x_new);
end
```
请注意,上述代码片段需要结合具体的优化算法(如梯度下降、牛顿法等)填充“...”部分,并且`history`结构用于保存历史信息以便于抛物线法的计算。
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