用逐次抛物插值搜索求函数在某区间上的极小值,并记录步数。代码

时间: 2024-02-09 11:10:43 浏览: 29
逐次抛物插值搜索(Sequential Parabolic Interpolation,SPI)可以用于求函数在某个区间上的极小值。下面是使用逐次抛物插值搜索求函数 $f(x) = x^2+5\sin(x)$ 在 $[0, 5]$ 区间上的极小值的 Python 代码,并记录了迭代的步数: ```python import numpy as np def f(x): return x**2 + 5*np.sin(x) def sequential_parabolic_interpolation_search(a, b, eps): x1 = a x2 = (a + b) / 2 x3 = b k = 0 while (abs(x3 - x1) > eps): y1, y2, y3 = f(x1), f(x2), f(x3) a0 = y1 a1 = (y2 - y1) / (x2 - x1) a2 = ((y3 - y2) / (x3 - x2) - a1) / (x3 - x1) x_min = 0.5 * (x1 + x2 - a1 / a2) y_min = f(x_min) if (x_min > x2): if (y_min < y3): x1 = x2 x2 = x_min else: x1 = x_min x2 = x3 else: if (y_min < y1): x3 = x2 x2 = x_min else: x3 = x_min x2 = x1 k += 1 return x_min, y_min, k x_min, y_min, k = sequential_parabolic_interpolation_search(0, 5, 0.0001) print("最小值 x =", x_min) print("最小值 y =", y_min) print("迭代步数 k =", k) ``` 其中,`a` 和 `b` 是区间的左右端点,`eps` 是误差容限。算法不断缩小区间,直到误差小于容限。在每一步中,根据当前的三个点,用二次插值公式计算极小值点,然后将区间缩小到包含极小值点的一侧。

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