今天給大家分享一下算法，用python來實現最優化算法。廢話不多說，直接上代碼：

一、二分法

函數詳見rres，此代碼使該算法運行了兩次

def asdf(x): rres=8*x**3-2*x**2-7*x+3 return rresi=2left=0right=1while i>0 : i = i-1 ans = 0.1 mid1 = (left + right + ans) / 2 mid2 = (left + right - ans) / 2 a=asdf(mid1) c=asdf(mid2) if a > c : right = mid1 else : left = mid2b=(left+right) / 2print("左極限=%s,右極限=%s,極小值x=%s"%(left,right,b))左極限=0.45,右極限=0.775,極小值x=0.6125

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收獲：

這是我第一個實現的代碼。學習完該算法以后，邏輯框架基本上就有了，剩下需要明確的就是對應的python的語言。

于是我就開始了查找“如何定義函數”，“循環體”和“if條件語句”的格式(https://blog.csdn.net/qq_39407518/article/details/79822498)“數學符號”，以及print的使用。

1.def是python中指定義，一般用來定義函數，如果需要深度學習搭建網絡可用來定義網絡。值得注意的一點是

return必須要加在函數后面另起一行。

不太清楚為什么，但是如果沒有加的話，那個函數公式就是一個花瓶，就像一個結果輸不出去。

2.最坑的就是邏輯。一開始邏輯沒理清楚，或者說在代碼上有疏漏，導致我將left和right放在了循環體里，結果可想而知。不過也是因為這個錯誤，我知道pycharm中的debug怎么用，挺簡單的，百度一下就出來了。

3.不知道什么原因，看的莫煩視頻中的print多個變量一起輸出是沒有辦法在我的pycharm中使用的，出來的結果很奇怪。可能是因為我是win10不是ios吧。print如果多個變量一起輸出必須是print("名字：%s,名字2：%s"%(a,b))結果輸出就是名字：a ,名字2：b

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問題：1、為什么要加return？

return的意思是輸出這個def里面任意一個變量值作為結果顯示。一般情況而言，是輸出函數的關系式的命名，這樣當你調用這個函數的時候，變量對應的函數值才能顯示出來，否則只運行沒有結果，不會有效果。

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二、格點法——三點等分法

import numpy as npdef qwer(x): third = np.exp(x) - 5*x return thirdleft = 1right = 2mid1 =float(left+right) / 2mid2 = (left+mid1) / 2mid3 = (mid1+right) /2a = qwer(mid1)b = qwer(mid2)c = qwer(mid3)i = 5while i > 0: i=i-1 if a > b: if c > b : #b right = mid1 mid1 = mid2 a=b mid2 = (left + mid1) / 2 mid3 = (mid1 + right) / 2 b = qwer(mid2) c = qwer(mid3) else:#b>c #c left = mid1 mid1 = mid3 a = c mid2 = (left + mid1) / 2 mid3 = (mid1 + right) / 2 b = qwer(mid2) c = qwer(mid3) else:#b>a if a > c: #C left = mid1 mid1 = mid3 a = c mid2 = (left + mid1) / 2 mid3 = (mid1 + right) / 2 b = qwer(mid2) c = qwer(mid3) else:#b>a&c>a # a left = mid2 right = mid3 mid2 = (left + mid1) / 2 mid3 = (mid1 + right) / 2 b = qwer(mid2) c = qwer(mid3)print("最小值=%s"%mid1)print("函數值=%s"%a)最小值=1.609375函數值=-3.047189552275773

關于python中數據變量。第一遍運行結果出現很明顯不對，于是我采用了debug。

結果發現，mid1處一直為1而不是1.5，于是就開始了解數據變量。起初我猜測python默認所有變量為整型，但是根據二分法的結果我意識到此猜測不對，所以要改整個file的變量格式沒有必要。

所以我就在mid1式子前面加了一個float，結果就顯示為1.5了。但是如果我將整個式子用()括起來，前面加float，結果還是1。我不太理解為什么。

不過我知道了python的數據格式是根據輸入量決定的，也就是說你的輸入量如果是整型，那么與其直接相關的計算輸出結果一定是整型，而且還是不采用進位的整型。

在我沒有采用+float/+.0這兩種方法之前，mid1~3全部是整型。

left = 1.0right = 2.0mid1 =(left+right) / 2

或者不再mid1前面加float,直接將輸入量后面點個點就行。

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三、Fibonacci法

def fibonacci(n): i=0 a = 0 b = 1 for i in range(n): i=i+1 c = a+b a = b b = c return cdef bn(x): ert = x**2 - 6*x + 2 return ertz = 2p = 0left = 0.00000right = 10.00000L1 = right - leftwhile z < 100: m = fibonacci(z) l = L1/m k = 1.000/m if k < 0.03: print("n=%s,Fn=%s"%(z,m)) L2 = l*fibonacci(z-1) t = left + L2 r = right -L2 while p < 3: p = p + 1 l3 = t - r e= bn(t) o = bn(r) if e>o : right = t t = r r = left + l3 else:#o>e left = r r = t t = right - l3 break else: z = z + 1okk=(left+right)/2okky=bn(okk)print(left)print(right)print("極小值x=",okk)print("極小值y=",okky)

四、黃金分割法

def gold(x): gg= x**2 - 6*x + 9 return ggleft = 1right = 7ans = 0.4a = left + 0.618 * (right - left)b = left + 0.382*(right - left)gga = gold(a)ggb = gold(b)i = 0while i < 7: print("i=%s" % i) print("left=%s,right=%s" % (left, right)) print("x左=%s,x右=%s" % (a, b)) print("y左=%s,y右=%s" % (ggb, gga)) c = right - left if c > 0.4: i = i + 1 if gga > ggb: right = a a = b b = left + 0.382*(right - left) gga = ggb ggb = gold(b) else:#gga

五、間接法——二次插值法

def yy(x): y=x**4-4*x**3-6*x**2-16*x+4 return ydef xing(xm1,xm2,xm3,fm1,fm2,fm3): yxxx=0.5000*((xm2**2-xm3**2)*fm1+(xm3**2-xm1**2)*fm2+(xm1**2-xm2**2)*fm3)/((xm2-xm3)*fm1+(xm3-xm1)*fm2+(xm1-xm2)*fm3) return yxxxx1 = -1.0000f1 = yy(x1)x3 = 6f3 = yy(x3)x2 = 0.50000*(x1+x3)f2 = yy(x2)xp = xing(x1,x2,x3,f1,f2,f3)fp = yy(xp)a = abs(xp-x2)while abs(xp-x2) > 0.05000: a = abs(xp - x2) if xp > x2: if fp > f2: x3=xp f3=fp xp = xing(x1, x2, x3, f1, f2, f3) fp = yy(xp) print("ans=%s" % a) print("left=%s,right=%s" % (x1, x3)) print("x*=%s,fp*=%s" % (xp, fp)) print("x2=%s,f2=%s" % (x2, f2)) print("******************") else:#f2>fp x1 = x2 f1 = f2 x2 = xp f2 = fp xp = xing(x1, x2, x3, f1, f2, f3) fp = yy(xp) print("ans=%s" % a) print("left=%s,right=%s" % (x1, x3)) print("x*=%s,fp*=%s" % (xp, fp)) print("x2=%s,f2=%s" % (x2, f2)) print("******************") else:#xp f2: x1 = xp f1 = fp xp = xing(x1, x2, x3, f1, f2, f3) fp = yy(xp) print("ans=%s" % a) print("left=%s,right=%s" % (x1, x3)) print("x*=%s,fp*=%s" % (xp, fp)) print("x2=%s,f2=%s" % (x2, f2)) print("******************") else: x3 = x2 f3 = f2 x2 = xp f2 = fp xp = xing(x1, x2, x3, f1, f2, f3) fp = yy(xp) print("ans=%s" % a) print("left=%s,right=%s" % (x1, x3)) print("x*=%s,fp*=%s" % (xp, fp)) print("x2=%s,f2=%s" % (x2, f2)) print("******************")

六、間接法——牛頓法

def fd(x): y = 4*x**3-12*x**2-12*x-16 return ydef fdd(x): ys = 12*x**2-24*x-12 return ysi = 1x0 = 3.00000ans = 0.001while i < 7: fd0 = fd(x0) fdd0 = fdd(x0) if abs(fd0) > ans: x1 = x0 - (fd0/fdd0) x0 = x1 print("次數：%s,所得的值x:%s"%(i,x1)) i = i + 1 else:#fd0<0.001 print("$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$") print("Bingo!順利通關！祝您開學愉快！") print("Boss X=%s"%x0) break

一開始while里面,導致run不出來。繼而，debug也沒法用。

后來在網上一查才知道 “沒聯網”+“沒選斷點”。最后想嘗試將else里面的內容輸出來，結果發現run以后被刷屏了。于是改成i<7以后還是不行，于是想著加一個break跳出循環，結果成效了。

然后剛剛由debug了一下，才知道原來是i+1在if里面，因為沒有辦法+1，所以i=6一直存在，就不斷循環。因為加break也好，i+1也好，都可以。

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總結

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