普通算法
f1(x) = a0 + a1x + a2x^2 + ... + an-1x^(n-1) + anx^n
double f1(int n, double a[], double x){
int i;
double p = a[0];
for (int i = 1; i <= n; ++i){
p += (a[i] * pow(x, i));
}
return p;
}
秦九韶算法
每次把x当做公因子提取出来，然后从最里面向外计算。
f2(x) = a0 + x(a1 + x(...x(an-1 + x(an))...))
double f2(int n, double a[], double x){
int i;
double p = a[n];
for (i = n; i > 0; --i){
p = a[i - 1] + x * p;
}
return p;
}
速度测试
#include <iostream>
#include <vector>
#include <time.h>
#define MAXN 10 /* 多项式最大项数，即多项式阶数+1 */
#define MAXK 1e6 /* 被测函数最大重复调用次数 */
using namespace std;
clock_t start, stop;
/* clock_t是clock()函数返回的变量类型 */
double duration;
/* 记录函数运行时间，以秒为单位 */
double f1(int n, double a[], double x){
int i;
double p = a[0];
for (int i = 1; i <= n; ++i){
p += (a[i] * pow(x, i));
}
return p;
}
double f2(int n, double a[], double x){
int i;
double p = a[n];
for (i = n; i > 0; --i){
p = a[i - 1] + x * p;
}
return p;
}
int main(){
int i;
double a[MAXN]; /* 存储多项式的系数 */
for (i = 0; i < MAXN; ++i){
a[i] = (double)i;
}
/* 不在测试范围的准备工作写在clock()调用之前 */
start = clock(); /* 开始计时 */
for (int j = 0; j < MAXK; ++j){
f1(MAXN - 1, a, 1.1);
}
stop = clock(); /* 停止计时 */
duration = ((double)(stop - start)) / CLK_TCK / MAXK;
printf("f1-duration: %6.2e\n", duration);
start = clock(); /* 开始计时 */
for (int j = 0; j < MAXK; ++j){
f2(MAXN - 1, a, 1.1);
}
stop = clock(); /* 停止计时 */
duration = ((double)(stop - start)) / CLK_TCK / MAXK;
printf("f2-duration: %6.2e\n", duration);
return 0;
}
运行结果
分析
可以看出来单次运行的时间上，秦九韶算法比普通算法快了一个数量级。
