Метод деления интервала пополам
(метод дихотомии)
см. Пример (использование метода дихотомии)Этот метод позволяет исключать в точности половину интервала на каждой итерации.
Приведем описание поисковой процедуры, ориентированной на нахождение точки минимума функции f(x) в интервале (a,b).
- Шаг1. Положить.
xm=(a+b)/2 и L=b-a.
Вычислить значение f(xm). - Шаг2. Положить.
x1=a+L/4 и x2=b-L/4.
Можно заметить,что точки x1,xm,x2 делят интервал (a,b) на четыре равные части.
Вычислить значения f(x1) и f(x2). - Шаг3. Сравнить f(x1) и f(x2).
- если f(x1)<f(xm), исключить интервал (xm,b), положив b=xm.
Средней точкой нового интервала поиска становится точка x1.
Следовательно, необходимо положить xm=x1. Перейти к шагу 5. - если f(x1)>=f(xm), то перейти к шагу 4.
- если f(x1)<f(xm), исключить интервал (xm,b), положив b=xm.
- Шаг4. Сравнить f(x2) и f(xm).
- если f(x2)<f(xm), исключить интервал (a,xm), положив a=xm.
Т.к. средней точкой нового интервала становится точка x2, положить xm=x2.
Перейти к шагу 5. - если f(x2)>=(xm), исключить интервалы (a,x1) и (x2,b).
Положить a=x1 и b=x2. (Заметим, что xm продолжает оставаться средней точкой нового интервала)
Перейти к шагу 5.
- если f(x2)<f(xm), исключить интервал (a,xm), положив a=xm.
- Шаг5. Вычислить L=b-a.
Если величина |L| мала, закончить поиск, в противном случае вернуться к шагу 2.