龙贝格方法是一种用于数值积分的方法,它通过递归地应用梯形法则来提高积分的精度。以下是一个使用C++编写的龙贝格方法的示例代码,用于计算函数在区间[a, b]上的积分:
```cpp
include include include // 定义被积函数 double f(double x) { return 4.0 / (1.0 + x * x); } // 龙贝格方法实现 double romberg(double a, double b, double eps) { int n = 1; double h = (b - a) / 2.0; double T1 = h * (f(a) + f(b)) / 2.0; double S1 = T1; while (true) { double temp = 0.0; for (int k = 0; k < n; ++k) { double xk = a + k * h + h / 2.0; temp += f(xk); } double T2 = (T1 + temp * h) / 2.0; if (fabs(T2 - T1) < eps) { return T2; } S2 = T2 + (T2 - T1) / 3.0; if (n == 1) { T1 = T2; S1 = S2; h /= 2.0; n *= 2; continue; } double C2 = S2 + (S2 - S1) / 15.0; if (n == 2) { T1 = T2; S1 = S2; h /= 2.0; n *= 2; continue; } double R2 = C2 + (C2 - C1) / 63.0; if (n == 3) { R1 = R2; C1 = C2; T1 = T2; S1 = S2; h /= 2.0; n *= 2; continue; } if (fabs(S1 - S2) < eps) { return R1; } R1 = R2; C1 = C2; T1 = T2; S1 = S2; h /= 2.0; n *= 2; } } int main() { double a = 0.0; double b = 1.0; double eps = 1e-6; double result = romberg(a, b, eps); std::cout << "Integral of f(x) from "<< a << " to "<< b << " is: " << result << std::endl; return 0; } ``` 代码解释 `double f(double x)` 定义了被积函数 `4.0 / (1.0 + x * x)`。 `double romberg(double a, double b, double eps)` 是龙贝格方法的主要实现,它使用递归的梯形法则来提高积分的精度。 `main` 函数中设置了积分的上下限 `a` 和 `b`,以及精度 `eps`,并调用 `romberg` 函数计算积分结果,最后输出结果。 编译和运行 要编译并运行上述代码,可以使用C++编译器(如g++)进行编译。例如: ```sh g++ -o romberg romberg.cpp ./romberg ``` 这将输出函数 `4.0 / (1.0 + x * x)` 在区间 `[0, 1]` 上的积分结果。被积函数定义:
龙贝格方法实现:
主函数: