自适应辛普森公式求积分

来源:互联网 发布:sap logon是什么软件 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 01:23

自适应辛普森公式求积分

假设我们求以下积分:

baf(x)dx

比较特殊的情况,就是可以推导出来最后的形式。但是比较一般的情况是,我们只能大致得到一个XY坐标系里的曲线,我们求的就是曲线和X轴所围成的面积。

因此我们有自适应辛普森公式,他会根据实际情况来自动的调整精度。

它的大致过程就是,给定一个要求达到的精度eps,算法就会根据实际情况递归的划分区间。容易近似的地方少划分,不容易近似的地方多划分几份。

具体来讲,我们在以下情况下直接返回结果,否则递归划分区间:

|S(a,c)+S(c,b)S(a,b)|<15eps

代码如下:

@Frosero#include <cstdio>#include <iostream>#include <cmath>#include <algorithm>using namespace std;double F(double x){     //这里自定义函数    return x * x + x;}double simpson(double a,double b){  //返回区间[a,b]的三点辛普森值    double c = a + (b - a) / 2.0;    return (F(a) + 4 * F(c) + F(b)) * (b - a) / 6.0;}double asr(double a,double b,double eps,double A){  //自适应辛普森递归过程    double c = a + (b - a) / 2.0;                   //A为区间[a,b]的三点辛普森值    double L = simpson(a,c), R = simpson(c,b);    if(fabs(L + R - A) <= 15 * eps) return L + R + (L + R - A) / 15.0;    return asr(a,c,eps/2.0,L) + asr(c,b,eps/2.0,R);}double asr(double a,double b,double eps){   //自适应辛普森主过程    return asr(a,b,eps,simpson(a,b));}int main(){    cout<<asr(0,1,0.000001)<<endl;  //测试    cout<<5.0/6<<endl;              //对比    return 0;}

它的证明比较复杂,本着为广大读者减小压力的目标,我就不在这里啰嗦啦! (其实我也不会)

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