java增函数的单变量求解，最底层码农的不易谁能体会？谁心里苦谁知道啊。 |
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java增函数的单变量求解，最底层码农的不易谁能体会？谁心里苦谁知道啊。
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这是一篇本来不应该存在的程序，但是有了世界之大，就有这一段程序，如果你同情我的遭遇，那么进来帮我改进一下，大家一起交流讨论一下吧，我谢谢大家了。
本来我哪有这个业务啊，这个单变量求解可是excel的功能，谁能想到会有领导让人实现这个功能的，你直接调用excel，让他去算不好嘛，偏偏我对象的领导，就想出了这么一个搜肠刮肚，都想不出来的馊主意，还好这个功能使用的场景比较单一，只是用在了一个增函数上，如果连这个函数，是增函数还是减函数，都不清楚的情况下，以我这考不上985的大脑，估计是想不出来了。 废话说完，直接上货，底下是全部源码，不用着急看，可以先看源码底下的解释。 public class GoalSeek { public static void main(String[] args) { double target = 6.875531; double right; double left; double x=Math.random(); if(f(x) < target){ left = x; do{ x*=10; } while(f(x) < target); right = x; } else{ right = x; do{ x/=10; } while(f(x) > target); left = x; } double threshold = findThreshold(right-left); double result = 0; while(left0){ return Math.pow(10,nums[0].length()-1); }else{ double result = Math.pow(0.1,(nums[1].length() - String.valueOf(Long.parseLong(nums[1])).length())); return result == 1?0.1:result; } } private static double f(double x){ return x*x+3; }因为是一个增函数，所以需要找到两个值，这两个值需要在目标值的两边，类似于下面这个图：
红点是目标点，绿色是right值，黄色是left值，用二分法一点一点逼近目标值。 1.寻找上下界所以第一步就是要先找到左右这两个点，代码如下所示： //1.先随机出一个数来 double x=Math.random(); //如果这个数经过函数计算小于目标值，说明这个数是left值，再继续找right值就可以 //寻找的方法就是将这个随机数扩大10倍（扩大几倍都行），一直到这个数经过函数计算之后大于target就可以 if(f(x) < target){ left = x; do{ x*=10; } while(f(x) < target); right = x; } //如果这个数经过函数计算大于目标值，说明这个数是right值，再继续寻找left值 //寻找的方法和上面寻找right相反，将随机数缩小10倍，直到这个数经过函数计算之后小于target就可以 else{ right = x; do{ x/=10; } while(f(x) > target); left = x; } 2.计算阈值当使用二分法对值进行逼近的时候，left和right值的加减变得尤为重要，是每一步+1，还是+0.1，还是0.01？这个不好确定，所以就有了如下的方法： private static double findThreshold(double max){ BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(max); String[] nums = bigDecimal.setScale(7, RoundingMode.HALF_EVEN).toPlainString().split("\\."); if(Integer.parseInt(nums[0])>0){ return Math.pow(10,nums[0].length()-1); }else{ double result = Math.pow(0.1,(nums[1].length() - String.valueOf(Long.parseLong(nums[1])).length())); return result == 1?0.1:result; } }方法入参是right-left所得，这两个数的差值格式，有三种情况： 1.1，这种情况就是小数点两边都有值，这个时候只需要小数点左边的整数值就可以，如果是1.0就得到1，如果是10.0就得到10，如果是100.0就得到100，以此类推。 1.0，这种情况和上述情况一样，只不过这种情况是恰巧得到一个整数，小数点右边没有数 0.1，这种情况就是小数点左边为0，需要找到右边最靠近小数点的非零数，比如0.123得到0.1,0.0123得到0.01，0.00000123得到0.000001. 上述方法是先将小数转换成String格式，通过小数点将字符串变为两个部分，nums[0]是整数部分，nums[1]是小数部分，这地方有个坑就是要防止double变成科学计数法，例如0.00009变成9E-5这种情况，PHP具体怎么变我不知道。 小数点左侧比较好处理，比如左侧是89，则返回10即可，10的1次方 小数点右侧不太好处理，比如0.0076，右边是0076，先将0076转换为Long型变成76，再转换成字符串，用0076的字符串长度减去76的字符串长度 ，得到目标值2,0.1的平方是0.01。这里有一个特殊情况就是0.1最后得到的结果是0,0.1的0次方等于1，所以当这种情况遇到结果是1的时候，返回0.1即可。 3.防止错过答案
有的时候会出现这样一种情况，例如y=x+3，这个函数，如果你的目标值是5.1，即y=5.1是你的目标值，当x的左右值在加减的时候，会让x错过正确的答案，比如正确答案是x=2.1,但是你的左右值随机出来的值是0.1和2.2，计算出来的阈值是1，第一次二分结束的时候会让右边的值编程1.2，直接就错过了2.1这个正确答案，之后再如何算都是徒劳的，甚至进入死循环！ 这个时候就是源代码的第三步： if(temp > target){ right -= threshold; while(f(right)target){ left -= threshold; threshold*=0.1; left += threshold; } }这里的思想就是right的函数值是一定要大于目标的，因为是增函数，所以如果right的函数值小于目标，说明阈值大了，那么就将right值恢复，然后将阈值变小，再进行计算，一直到得出结果，左侧同理。 总结
过程就是这么一个过程，作为最底层码农的我，不仅要服务于我的领导，还有我领导的领导，还有客户，还有对象的领导，还有对象领导的客户，你们看吧，我苦不苦，啥也不说了，我又双叒叕坏肚子了。最后我对象还和我说，她有新的任务，暂时先不看了，我... ... |
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