Решение упражнения 1.37 из SICP
Сначала реализуем процедуру cont-frac, порождающую рекурсивный процесс:
> (define (cont-frac n d k) (define (iter i) (/ (n i) (+ (d i) (if (< i k) (iter (+ i 1)) 0)))) (iter 1)) > (/ 1 (cont-frac (lambda (i) 1.0) (lambda (i) 1.0) 100)) 1.618033988749895
Найдем число итераций, необходимых для вычисления φ с точностью до четвертого знака с помощью cont-frac. Эталон вычислим с помощью метода поиска неподвижной точки из упражнения 1.35:
(define (fixed-point f first-guess tolerance) (define (close-enough? v1 v2) (< (abs (- v1 v2)) tolerance)) (define (try guess) (let ((next (f guess))) (if (close-enough? guess next) next (try next)))) (try first-guess))
(define golden-ratio (fixed-point (lambda (x) (+ 1 (/ 1 x))) 1.0 0.000001))
(define (count-iterations function value tolerance) (define (try k) (define (close-enough? a b) (< (abs (- a b)) tolerance)) (if (close-enough? (function k) value) k (try (+ k 1)))) (try 1))
(define (golden-ratio-function k) (/ 1 (cont-frac (lambda (i) 1.0) (lambda (i) 1.0) k)))
> (count-iterations golden-ratio-function golden-ratio 0.00001) 13
Как видим, достаточно 13 итераций.
Теперь запишем процедуру cont-frac так, чтобы порождаемый ей процесс был итеративным:
> (define (cont-frac n d k) (define (iter i accum) (let ((accum (/ (n i) (+ (d i) accum))) (i (- i 1))) (if (> i 0) (iter i accum) accum))) (iter k 0)) > (/ 1 (cont-frac (lambda (i) 1.0) (lambda (i) 1.0) 100)) 1.618033988749895
Итеративный процесс фактически производит вычисления с “хвоста” цепной дроби и поднимается вверх к ее началу, аккумулируя значения.
Comments
Comment from Nergal
Date: October 18, 2009, 12:36 am
С моей точки зрения, ответ 11 итераций. На 11 итерации разница между эталоном и считаемым приближением порядка 0.00005, что уже даёт нам точность в 4 знака.
Comment from smersh
Date: January 9, 2010, 8:45 pm
У меня получилось 12, с таким вот кодом:
(define (cont-frac Ni Di k)
(define (proc count)
(/ (Ni count) (+ (Di count)
(if (= count k)
1
(proc (+ count 1))))))
(proc 1))
(define (fixed-point f first-guess tolerance)
(define (close-enough? v1 v2)
(< (abs (- v1 v2)) tolerance))
(define (try prev count)
(let ((next (f count)))
(if (close-enough? prev next)
count
(try next (+ count 1)))))
(try first-guess 1))
(define (c-f-c k)
(/ 1 (cont-frac (lambda (i) 1.0)
(lambda (i) 1.0)
k)))
(fixed-point c-f-c 1 0.00005)
12
Comment from Dmitri
Date: July 27, 2010, 5:32 pm
В этой строке:
(define golden-ratio (fixed-point (lambda (x) (+ 1 (/ 1 x))) 1.0 0.000001))
у вас ошибка. Лямбду следует определять как (lambda (x) (/ 1 (+ 1 x))) (т.е. поменять знаки сложения и деления).
В таком случае функция возвращает верный ответ: 0,618033989 (а не 1.6… как у вас) - именно это число равно 1/фи, как написано в задании.
Write a comment