C++中如何从二分法函数提取存储迭代点的两个数组

我看了你的代码，问题主要出在数组参数的传递方式以及函数调用时的传参错误上，这导致你无法正确把迭代过程中的a、b值存储到数组里。下面是具体的修正方案和解释：

第一步：修正二分法函数的参数定义 #

C++中，数组作为函数参数传递时，不需要用引用（数组会自动退化为指针），你原来的double &points_a[],double &points_b[]写法是错误的，应该改成：

double dihotom(double a, double b, double e, double(*fp)(double), int &iter, double points_a[], double points_b[])

或者更清晰的指针写法（效果完全一致）：

double dihotom(double a, double b, double e, double(*fp)(double), int &iter, double* points_a, double* points_b)

第二步：修正main函数中的调用方式 #

你调用dihotom时传的points_a[3]和points_b[3]是数组的越界元素（数组下标从0开始，points_a[3]是第4个元素，超出了你定义的double points_a[3]的范围），应该直接传递数组名，让它自动退化为指针：

double k3 = dihotom(0.5, 1, 0.0001, f3, int_s, points_a, points_b);

第三步：优化迭代逻辑（可选） #

你原来用公式计算的iter是理论迭代次数，但实际循环的it是真实执行的次数，建议把iter设置为实际迭代次数，这样输出更准确；同时添加数组边界判断，避免存储时越界：

// 注释掉原来的理论迭代次数计算，循环结束后赋值实际次数
// iter=(log10((b-a)/e))/log10(2);
// ...
do{
    // 循环内逻辑不变
    it++;
    // 加k<3判断，防止超出数组存储上限
    if(it == step_current && k < 3){
        points_a[k] = a;
        points_b[k] = b;
        k++;
        step_current += step;
    }
    // ...
}while (fabs(a-b)>=e);
iter = it; // 传递实际迭代次数

完整修正后的代码 #

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>

double f1(double x){ return x*x-5*sin(x); }
double f2(double x){ return exp(x)-pow(10,x); }
double f3(double x){ return sin(x)-x+0.15; }
double f4(double x){ return x-pow(9+x,0.5)+x*x-4; }

double dihotom(double a, double b, double e, double(*fp)(double), int &iter, double points_a[], double points_b[]){
    double c, fc, fa = fp(a);
    int it = 0;
    int k = 0;
    // 计算理论迭代次数用于分步存储
    int theoretical_iter = (log10((b-a)/e))/log10(2);
    int step = theoretical_iter / 3;
    int step_current = step;

    do{
        c = (a + b)/2;
        fc = fp(c);
        if (fa * fc <= 0) 
            b = c;
        else 
            a = c;
        it++;
        // 存储指定步骤的a、b值，同时避免数组越界
        if(it == step_current && k < 3){
            points_a[k] = a;
            points_b[k] = b;
            k++;
            step_current += step;
        }
        fa = fp(a);
        printf("it %d: a = %lf,b = %lf\n", it, a, b);
    }while (fabs(a - b) >= e);
    
    iter = it; // 传递实际执行的迭代次数
    return c;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    int int_s = 0;
    double points_a[3];
    double points_b[3];
    // 初始化数组，避免未赋值的垃圾值输出
    for(int i=0; i<3; i++){
        points_a[i] = 0.0;
        points_b[i] = 0.0;
    }
    double k3 = dihotom(0.5, 1, 0.0001, f3, int_s, points_a, points_b);
    printf("For F3 - root = %lf, F3(%.2lf)=%lf ;iter =%d\n", k3, k3, f3(k3), int_s);
    
    for(int i=0; i<3; i++){
        printf("step : %d , a: %lf, b: %lf\n", i, points_a[i], points_b[i]);
    }
    return 0;
}

关键修改点总结 #

• 修正了数组参数的传递方式，让函数能正确操作main函数中定义的数组
• 修复了函数调用时的数组越界传参问题
• 添加了k<3的判断，防止存储时超出数组范围
• 将iter设置为实际迭代次数，让输出更准确
• 初始化数组避免输出未赋值的垃圾值

这样修改后，你就能正确提取并输出迭代过程中指定步骤的a和b值了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user17059077