利用割线法求解一元函数极小值(Python实现)


1 问题

对于下述一元函数:
$$
\phi(\alpha)=4(1024\alpha-4)4+(2\alpha-1)2 \tag{1}
$$
求取$\phi(\alpha)$在$[0,+\infty]$上的极小点$\alpha_0$。


2 分析

利用割线法的算法进行求解,在给定初值$\alpha{-1}$和$\alpha{0}$的情况下,迭代进行求解,求解算法如下:
$$
\alpha{k+1}=\frac{\phi'(x{k})x{(k-1)}-\phi'(x{k-1})x{(k)}}{\phi'(x{k})-\phi'(x^{(k-1)})} \tag{2}
$$


3 编程实现

利用Python进行实现:

import sys

def derivative(x, dx=1e-6):
    # Computes the numerical derivative of a function.
        return (g(x+dx) - g(x)) / dx

def g(x):
    return 4*(1024*x-4)**4 + (2*x-1)**2

def secant_method(aList):
    a = aList[-1]
    b = aList[-2]
    numerator = float(derivative(a)*b - derivative(b)*a)
    denominator = float(derivative(a) - derivative(b))
    step_length = numerator / denominator
    if g(step_length) < g(aList[-1]):
        aList.append(step_length)
        secant_method(aList)
    else:
        return aList

aList = [1, 0.5]
finalList = secant_method(aList)
answer = finalList[-1]
print(answer)

得到结果:$\alpha_0=3.67\times10^{-3}$


4 遇到的问题

问题

最开始采用以下代码:

aList = [1, 0.5]
finalList = secant_method(aList)
answer = finalList[-1]
print(answer)

报错如下:

Traceback (most recent call last):
  File "G:/PyCharm/PycharmProjects/Optimization/An introduction to optimization/diff.py", line 25, in <module>
    answer = finalList[-1]
TypeError: 'NoneType' object is not subscriptable

Process finished with exit code 1

问题原因

报错原因在于列表被函数调用是一个in-place过程,将其赋给另一个对象时,传递的是一个None类型的数据

解决办法

修改为以下代码即可:

aList = [1, 0.5]
secant_method(aList)
answer = aList[-1]
print(answer)
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,937评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,503评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,712评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,668评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,677评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,601评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,975评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,637评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,881评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,621评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,710评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,387评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,971评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,947评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,189评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,805评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,449评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 算法和数据结构 [TOC] 算法 函数的增长 渐近记号 用来描述算法渐近运行时间的记号,根据定义域为自然数集$N=...
    wxainn阅读 1,054评论 0 0
  • 背景 一年多以前我在知乎上答了有关LeetCode的问题, 分享了一些自己做题目的经验。 张土汪:刷leetcod...
    土汪阅读 12,719评论 0 33
  • O:这周五就是黑色星期五了,黑五是跨境电商的旺季,所以公司人事要求我再做一次动员大会,因为在上一个月做过一次动员大...
    云飞扬8866阅读 816评论 2 0
  • 几年前,当看到圣经里写到,在最后的日子里,所有地球上曾经生活过的人都会复活,大家在一起幸福地生活着,没有悲伤和痛苦...
    天长地久京阅读 358评论 0 0
  • 字游族专题编辑招募报名啦,拟招募字游族专题编辑3名!另字游族各论坛版主扩充进行中,版主名额10名! 字游族是指喜欢...
    補缺楼丨胡德棒阅读 339评论 0 2