二分法适用于单调函数求极值的问题
如果遇上了不单调的函数呢?like this:
对于这种在指定区间里只有一个极值点的函数(凸函数凹函数都可以),我们可以使用三分法求极值
三分极值法的思想:对于区间[l,r],令m=(l+r)/2即中点,再令mm=(m+r)/2,即右半段的中点。这样l,m,mm,r四个点就把区间分成了三份。
此时若m更靠近极值点,则令r=mm。否则令l=m;这样就把区间缩小了。
对于用float类型表示的连续函数,可以设定一个迭代次数size,例如可以取size=100。当运行了100次之后差不多就能取到极值点了2333
例如下面的程序:求二次函数y=(x-10)^2在区间[0,30]上的最小值
#include <iostream> using namespace std; float l,r,m,mm,ans1,ans2; float fun(float x) { return ((x-10)*(x-10)); } int main() { int size=100; l=0; r=30; while (size--) { m=(l+r)/2; mm=(m+r)/2; ans1=fun(m); ans2=fun(mm); if (ans1<ans2) r=mm; else l=m; } cout<<ans1<<endl; cout<<m<<endl; return 0; }
输出:0 10
求最大值?改成ans1>ans2即可
注意:若区间内该函数有两个峰(or谷),则不一定能得到正确的解。比如像这样的函数:
拿鼠标手绘的图片,略渣==
如图,在靠近r的位置有个横坐标很短的峰,尽管这个峰是最大值,但是无奈m和mm点都在它左边,而且m点的函数值大于mm,会导致r=mm。这样这个真正的最值点就被错过了。
三分法在一些数学题(特别是计算几何题)中很有用。
Reference:
http://chenjianneng3.blog.163.com/blog/static/128345126201033101044920/
http://blog.csdn.net/eastmoon502136/article/details/7706479