在c++中用DFP算法求f(x)=x1*x1-2*x1*x2+2*x2*x2-2*x1+x2的极小点,初始点x1=0,x2=0,给出代码
时间: 2024-09-20 17:10:43 浏览: 61
Keil.STM32F1xx-DFP.2x 芯片支持包
DFP(Davidon-Fletcher-Powell)算法是一种用于寻找函数局部最小值的非线性优化方法,它是一种梯度下降法的一种改进。在C++中实现DFP算法需要一些数值计算库,比如 Armadillo 或 Eigen 等。以下是使用 Armadillo 库的一个简单示例,假设 `arma::mat` 用于向量和矩阵操作:
```cpp
#include <armadillo>
using namespace arma;
// 定义函数 f(x)
double func(double x1, double x2) {
return pow(x1, 2) - 2 * x1 * x2 + 2 * pow(x2, 2) - 2 * x1 + x2;
}
// 求导数 (偏导数)
arma::vec grad(double x1, double x2) {
return vec({2 * x1 - 2 * x2 - 2, 4 * x2 - 2});
}
// DFP算法核心步骤
arma::mat dfp_update(arma::vec& current_point, double learning_rate, int max_iter, double tolerance) {
arma::vec gradient = grad(current_point(0), current_point(1));
arma::mat hessian_inv = inv(hessian(grad(current_point))); // 假设Hessian矩阵可用,这里省略计算
arma::vec step_direction = -hessian_inv * gradient; // 更新方向
double alpha = 0; // 学习率调整因子
for (int i = 0; i < max_iter && alpha <= tolerance; ++i) {
current_point += learning_rate * step_direction; // 步长搜索
alpha = func(current_point(0), current_point(1)) / func(current_point(0) - step_direction(0), current_point(1) - step_direction(1)); // Wolfe条件检查
}
return current_point;
}
// 初始点
arma::vec initial_point = {0, 0};
// 设置学习率、最大迭代次数和容忍度
double lr = 0.01; // 学习率
int max_iter = 100; // 最大迭代次数
double tolerance = 1e-6; // 达到精度就停止
// 运行DFP算法
arma::vec minima = dfp_update(initial_point, lr, max_iter, tolerance);
// 输出结果
std::cout << "找到的极小点坐标: (" << minima(0) << ", " << minima(1) << ")" << std::endl;
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