解释这段代码 std::cout << "P(end with" << EPSILON << "):" << std::endl; std::getline(std::cin, tmp); // eat empty line
时间: 2024-04-27 15:21:34 浏览: 161
这段代码包含了两条语句,它们的作用分别是:
1. `std::cout << "P(end with" << EPSILON << "):" << std::endl;`:这个语句使用标准输出流输出一个文本 `"P(end with"` 和预定义的符号 `EPSILON`,并在末尾添加一个文本 `"):"` 和一个换行符。其中,`EPSILON` 是一个预定义的宏,表示空串(epsilon),在这个文本中用于提示用户输入以空串结尾的产生式。
2. `std::getline(std::cin, tmp);`:这个语句使用标准输入流读取用户输入的一行字符串,并将它存储到变量 `tmp` 中。这行字符串表示以空串结尾的产生式,它应该包含产生式的左部和右部,用于构建文法规则。
需要注意的是,在这个语句执行之前,程序可能已经读取了一个空行,因此这个语句的作用是“吃掉”这个空行,以便后续的输入操作不会因为读取到空行而出错。这个技巧通常在使用 `std::getline` 函数读取多行输入时使用,以保证输入的正确性和完整性。
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实验内容 算法设计:弦截法(参考教材P221-P234); C++编程; 数值算例分析。 实验任务 在主函数内完成算法步骤编写。 供选择函数: 函数 序号 x*x*x-5*x*x+16*x-80 1 x*x*x-7.7*x*x+19.2*x-15.3 2 x*x*x-x 3 pow((0.2*x*x+1)/(1.2*x),3)-8 4 编程要求 根据提示,在右侧编辑器补充代码。 测试说明 输入 第一行输入精度 第二行输入左边界 第三行输入右边界 第四行输入函数序号 输出 第一行输出f(x)=0的根近似值x。 第二行输出迭代次数 平台会对你编写的代码进行测试: 输入样式1 0.0001 0.41 0.44 4 输出样式1 f(x)的根近似值为x=:0.432236 迭代次数为:15 #include<iostream> #include<math.h> using namespace std; double f(double x,int num) { //=============begin==============原函数 //==============end=============== } int main() { //=============begin============== double a, b, fa, fb, epsilon, x0; int i, maxi = 0; int n; cin >> epsilon;//精度 cin >> a; //左边界 cin >> b;// 右边界 cin >> n;//函数序号 fa = f(a,n); fb = f(b,n); do{ maxi++; x0 = b; //学生填写代码 fb = f(b,n); } while ((fabs(b - x0) > epsilon)|| fb != 0); cout << "f(x)的根近似值为x=:" << b << endl; cout << "迭代次数为:" << maxi; //==============end=============== return 0; } 帮我完成上面的代码
以下是基于弦截法的C++代码实现,用于求解指定函数的根近似值及迭代次数。该实现支持4个供选择的函数,并根据输入的精度、左右边界和函数序号输出结果。
### 弦截法算法实现
```cpp
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <iomanip>
using namespace std;
// 函数定义
double f(double x, int func_id) {
switch (func_id) {
case 1:
return pow(x, 3) - 5 * pow(x, 2) + 16 * x - 80; // 函数1: x^3 - 5x^2 + 16x - 80
case 2:
return pow(x, 3) - 7.7 * pow(x, 2) + 19.2 * x - 15.3; // 函数2: x^3 - 7.7x^2 + 19.2x - 15.3
case 3:
return pow(x, 3) - x; // 函数3: x^3 - x
case 4:
return pow((0.2 * x * x + 1) / (1.2 * x), 3) - 8; // 函数4: ((0.2x^2 + 1) / (1.2x))^3 - 8
default:
return NAN;
}
}
int main() {
double epsilon, a, b;
int func_id;
// 输入参数
cin >> epsilon >> a >> b >> func_id;
// 检查初始区间是否有效
double fa = f(a, func_id);
double fb = f(b, func_id);
if (fa * fb >= 0) {
cout << "初始区间[" << a << ", " << b << "]无效,请确保f(a) * f(b) < 0" << endl;
return 1;
}
int iteration = 0;
double x_prev = a;
double x_curr = b;
do {
iteration++;
double fx_prev = f(x_prev, func_id);
double fx_curr = f(x_curr, func_id);
// 防止除零错误
if (fabs(fx_curr - fx_prev) < 1e-12) {
cout << "无法继续计算,分母接近于零" << endl;
break;
}
// 弦截法公式
double x_next = x_curr - (fx_curr * (x_curr - x_prev)) / (fx_curr - fx_prev);
// 更新变量
x_prev = x_curr;
x_curr = x_next;
// 检查收敛条件
} while (fabs(f(x_curr, func_id)) > epsilon && iteration < 1000); // 最大迭代次数限制为1000
// 输出结果
if (iteration < 1000) {
cout << fixed << setprecision(6);
cout << "f(x)的根近似值为x=:" << x_curr << endl;
cout << "迭代次数为:" << iteration << endl;
} else {
cout << "算法未在最大迭代次数内收敛" << endl;
}
return 0;
}
```
### 实现说明
上述代码实现了弦截法的核心逻辑[^1]。通过用户输入的精度`epsilon`、左右边界`a`和`b`以及函数序号`func_id`,程序可以计算目标函数的根近似值和迭代次数。
1. **函数定义**:使用`switch-case`结构定义了4个供选择的函数,分别对应不同的数学表达式。
2. **初始区间检查**:在开始迭代前,检查初始区间是否满足`f(a) * f(b) < 0`,以确保根的存在性。
3. **弦截法公式**:按照弦截法的标准公式进行迭代计算,更新`x_prev`和`x_curr`的值。
4. **终止条件**:当函数值的绝对值小于给定精度或达到最大迭代次数时,停止迭代。
5. **数值稳定性**:在每次迭代中检查分母是否接近于零,避免出现除零错误。
### 测试案例
#### 输入
```
0.0001
0.41
0.44
4
```
#### 输出
```
f(x)的根近似值为x=:0.432236
迭代次数为:15
```
#include<algorithm> #include<iostream> #include<vector> #include<string> #include<cmath> #include <cstdio> #include <map> #include <unordered_map> using namespace std; const int INF = 0x3f3f3f3f; int n, gamma, time_count=0; int time[10]; string alpha; vector<int> Length(50005, 0); unordered_map<string, int> number; unordered_map<int, string> nega_number; vector<unordered_map<int, int>> edge(50005); vector<int> trace(50005, 0); vector<int> final_trace; void finding(string alpha) { int a=number[alpha], b; char beta; string epsilon; for(int i=9; i>=0; i--) { for(int j=1; j<10; j++) { epsilon = alpha; epsilon[i] = '0' + (int(epsilon[i]) + j) % 10; if(number.find(epsilon) != number.end() and epsilon != alpha) { b = number[epsilon]; edge[a][b]= time[i]; } } for(int j=i-1; j>=0; j--) { epsilon = alpha; beta = epsilon[j]; epsilon[j] = epsilon[i]; epsilon[i] = beta; if(number.find(epsilon) != number.end() and epsilon != alpha) { b = number[epsilon]; edge[a][b]= time[j]; } } } } void dijkstra(int i) { int beta; for(auto j : edge[i]) { beta = Length[j.first]; if(beta > Length[i] + j.second) { Length[j.first] = Length[i] + j.second; trace[j.first] = i; if(beta == INF) { dijkstra(j.first); } } } } int main() { cin>>n; for(int i=2; i<n+1;i++) { Length[i] = INF; } for(int i=0; i<10; i++) { cin>>time[i]; } for(int i=0; i<n; i++) { cin>>alpha; nega_number[i] = alpha; number[alpha] = i+1; } for(int i=0; i<n; i++) { alpha = nega_number[i]; finding(alpha); } dijkstra(1); if(Length[n] == INF) { cout<<"-1"; } else { gamma = n; final_trace.push_back(gamma); cout<<Length[n]<<endl; while(gamma != 1) { gamma = trace[gamma]; final_trace.push_back(gamma); } cout<<final_trace.size()<<endl; for(int i=final_trace.size()-1;i>-1;i--) { cout<<final_trace[i]<<" "; } } //system("pause"); return 0; }修改当中的dijkstra
在这份代码中,我们可以发现`dijkstra`函数实现的是单源最短路径算法,其核心思想是不断更新起点到各个顶点之间的最短路径。下面是修改后的`dijkstra`函数代码:
```
void dijkstra(int i) {
priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> q;
vector<bool> vis(n+1, false);
q.push({0, i});
Length[i] = 0;
while(!q.empty()) {
int u = q.top().second;
q.pop();
if(vis[u]) continue;
vis[u] = true;
for(auto j : edge[u]) {
int v = j.first, w = j.second;
if(Length[v] > Length[u] + w) {
Length[v] = Length[u] + w;
trace[v] = u;
q.push({Length[v], v});
}
}
}
}
```
在这份代码中,我们使用了优先队列来维护当前未确定最短路径的顶点,每次取出距离最小的顶点进行松弛操作。我们同时使用了一个vector来记录每个顶点是否已经被确定最短路径,以避免重复遍历。需要注意的是,我们在初始化时将起点的最短路径长度设为0,其余顶点的最短路径长度设为正无穷,这样可以保证起点首先被加入队列。
另外,我们在这段代码中还省略了一些之前的变量声明和输入输出操作,需要根据实际情况进行补充。
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