for(double y=0.1;y!=1.0;y+0.1) { cout<<y<<endl; }
时间: 2024-02-25 16:55:11 浏览: 136
这段代码会导致死循环,并且不会输出任何结果。
原因是使用浮点数进行循环时,由于浮点数在计算机中以二进制存储,所以可能存在精度误差,导致循环条件判断不准确,从而导致死循环。
应该使用整数进行循环,或者在浮点数比较时使用范围判断,例如:
```
for(double y=0.1;y<=1.0;y+=0.1) {
cout<<y<<endl;
}
```
这样就可以正确输出从 0.1 到 1.0 的浮点数,并且每个数之间相差 0.1。
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#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; // 定义函数f(x) double f(double x, double c) { return c * x * (1 - x); } // 判断序列是否收敛 bool isConvergent(double x1, double x2, double e) { return abs(x1 - x2) < e; } // 计算不动点 double fixedPoint(double x0, double c, double e, int n) { double x = x0; for (int i = 0; i < n; i++) { double y = f(x, c); if (isConvergent(x, y, e)) { return y; } x = y; } return x; } int main() { int n = 1000000; // 迭代次数 double e = 1e-10; // 收敛判据 double c = 0.5; // 参数c // 不同初始值对应的迭代序列是否收敛,并输出相应的收敛值 double x0[6] = { 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 }; for (int i = 0; i < 6; i++) { double xStar = fixedPoint(x0[i], c, e, n); cout << "x0 = " << x0[i] << ", x* = " << xStar << endl; } // 计算每个c所对应的稳定不动点x*、序列收敛的选代次数 for (double c = 0; c <= 10; c += 0.1) { double xStar = fixedPoint(0.5, c, e, n); int t = 0; double x = 0.6; while (!isConvergent(x, xStar, e)) { x = f(x, c); t++; } cout << "c = " << c << ", x* = " << xStar << ", t = " << t << endl; } // c增加时不动点x*的变化图像 // 当c在[0,1]之间,x*只有一个值0。 // 当c大于1时,x*将从0开始增加,最终收敛到(c-1)/c。 return 0; }解释这段代码
这段代码实现了一个简单的不动点迭代算法,用于求解非线性方程f(x)=x的近似解,其中f(x)是一个给定的函数。具体来说,该算法的步骤如下:
1. 定义函数f(x),用于计算迭代序列的下一个元素;
2. 定义函数isConvergent(x1, x2, e),用于判断序列是否已经收敛,其中e是一个给定的收敛判据;
3. 定义函数fixedPoint(x0, c, e, n),用于计算给定初始值x0所对应的近似解,其中c是一个给定的参数,n是迭代次数的上限;
4. 在主函数中,分别尝试不同的初始值,计算对应的迭代序列是否收敛,并输出相应的收敛值;
5. 再用fixedPoint函数计算不同的参数c所对应的稳定不动点x*,以及序列收敛的迭代次数t,并输出相应的结果;
6. 最后,根据不同的参数c,绘制不动点x*的变化图像。
需要注意的是,这段代码中的函数f(x)是由参数c决定的,因此当c取不同的值时,f(x)的性质也会发生变化。具体来说,当c在[0,1]之间时,f(x)是单调递减的,因此不动点x*只有一个值0;当c大于1时,f(x)将出现多个不动点,其中只有一个是稳定的,而且随着c的增加,该不动点也会从0开始增加,最终收敛到(c-1)/c。
多元多项式回归 C++带类详细正确完整实现及案例 变量形式为:vector<vector<double>> X vector<double> y 防止结果出现NAN的情况 并给出五元五阶的例子
好的,让我来回答您的问题。
首先,多元多项式回归是一种机器学习算法,用于建立一个多元函数模型,该模型可以通过给定的自变量来预测因变量的值。在多元多项式回归中,自变量可以是任意维度的向量,因变量可以是标量或向量。在本文中,我们将实现一个多元多项式回归模型,其中自变量和因变量都是向量。
接下来是实现的步骤:
1. 定义多项式函数
我们需要定义一个多项式函数,该函数接受一个向量和一个整数,返回一个多项式的值。这里我们使用一个简单的公式:
$$f(x) = \sum_{i=0}^{n} a_i x^i$$
其中,$a_i$ 是多项式系数,$n$ 是多项式阶数。
在 C++ 中,我们可以使用以下代码来实现多项式函数:
```cpp
double polynomial(vector<double> x, int order, vector<double> coeffs)
{
double result = 0.0;
for (int i = 0; i <= order; i++) {
result += coeffs[i] * pow(x[0], i);
}
return result;
}
```
在这个函数中,我们使用了 pow() 函数来计算幂次方。
2. 定义多元多项式函数
我们需要定义一个多元多项式函数,该函数接受一个自变量向量和一个多项式系数向量,返回一个因变量的值。这里我们使用一个简单的公式:
$$f(x_1, x_2, ..., x_d) = \sum_{i=0}^{n} a_i \prod_{j=1}^{d} x_j^{b_{ij}}$$
其中,$a_i$ 是多项式系数,$n$ 是多项式阶数,$d$ 是自变量的维数,$b_{ij}$ 是指数矩阵,用于指定每个自变量的幂次方。
在 C++ 中,我们可以使用以下代码来实现多元多项式函数:
```cpp
double polynomial_multi(vector<double> x, int order, vector<vector<int>> exponents, vector<double> coeffs)
{
double result = 0.0;
for (int i = 0; i <= order; i++) {
double term = coeffs[i];
for (int j = 0; j < x.size(); j++) {
term *= pow(x[j], exponents[i][j]);
}
result += term;
}
return result;
}
```
在这个函数中,我们使用了 pow() 函数来计算幂次方。
3. 定义多元多项式回归类
我们需要定义一个多元多项式回归类,该类可以接受自变量和因变量的向量,然后使用多项式回归算法来计算多项式系数。在计算多项式系数时,我们需要使用最小二乘法来解决。
在 C++ 中,我们可以使用以下代码来实现多元多项式回归类:
```cpp
class PolynomialRegression
{
public:
PolynomialRegression(int order, vector<vector<int>> exponents)
{
m_order = order;
m_exponents = exponents;
}
void fit(vector<vector<double>> X, vector<double> y)
{
// Create the design matrix
int n = X.size();
int d = X[0].size();
vector<vector<double>> X_design(n, vector<double>(m_order + 1));
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j <= m_order; j++) {
double term = 1.0;
for (int k = 0; k < d; k++) {
term *= pow(X[i][k], m_exponents[j][k]);
}
X_design[i][j] = term;
}
}
// Solve the linear system
MatrixXd X_mat(n, m_order + 1);
VectorXd y_vec(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j <= m_order; j++) {
X_mat(i, j) = X_design[i][j];
}
y_vec(i) = y[i];
}
VectorXd coeffs_vec = X_mat.colPivHouseholderQr().solve(y_vec);
m_coeffs = vector<double>(coeffs_vec.data(), coeffs_vec.data() + coeffs_vec.size());
}
double predict(vector<double> x)
{
return polynomial_multi(x, m_order, m_exponents, m_coeffs);
}
private:
int m_order;
vector<vector<int>> m_exponents;
vector<double> m_coeffs;
};
```
在这个类中,我们使用了 Eigen 库来解决线性系统。我们还定义了一个 predict() 函数,该函数接受一个自变量向量,并返回一个因变量的预测值。
4. 定义一个五元五阶的例子
现在,我们来定义一个五元五阶的例子,其中自变量和因变量是随机生成的:
```cpp
int main()
{
int n = 1000;
int d = 5;
int order = 5;
// Generate random data
vector<vector<double>> X(n, vector<double>(d));
vector<double> y(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < d; j++) {
X[i][j] = ((double) rand() / RAND_MAX) * 10.0 - 5.0;
}
y[i] = sin(X[i][0]) + cos(X[i][1]) + exp(X[i][2]) + pow(X[i][3], 2) + pow(X[i][4], 3) + ((double) rand() / RAND_MAX) * 0.1;
}
// Define the exponents matrix
vector<vector<int>> exponents(order + 1, vector<int>(d));
for (int i = 0; i <= order; i++) {
for (int j = 0; j < d; j++) {
exponents[i][j] = i;
}
}
// Fit the model
PolynomialRegression model(order, exponents);
model.fit(X, y);
// Make a prediction
vector<double> x(d);
for (int j = 0; j < d; j++) {
x[j] = ((double) rand() / RAND_MAX) * 10.0 - 5.0;
}
double y_pred = model.predict(x);
cout << "Coefficients: " << endl;
for (int i = 0; i <= order; i++) {
cout << "a_" << i << " = " << model.get_coeff(i) << endl;
}
cout << "Prediction: " << y_pred << endl;
return 0;
}
```
在这个例子中,我们生成了一个包含 1000 个样本的数据集,其中自变量有 5 个维度,因变量是一个标量。我们使用 sin、cos、exp、pow 等函数来生成因变量。我们还定义了一个五元五阶的多项式,然后使用多项式回归算法来计算多项式系数。最后,我们使用 predict() 函数来预测一个新的自变量,并打印出预测结果和多项式系数。
希望这个实现能够帮助您理解多元多项式回归算法的实现。
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