A Tour of Go这个教程(中文版)真是做的太好了,学习和练习Go的基础还是很不错的。把上面的练习都做了,来做个记录。这个练习是控制与循环里面的,原题如下:

为了练习函数与循环,我们来实现一个平方根函数:用牛顿法实现平方根函数。

计算机通常使用循环来计算 x 的平方根。从某个猜测的值 z 开始,我们可以根据 z² 与 x 的近似度来调整 z,产生一个更好的猜测:

z -= (z*z - x) / (2*z)

重复调整的过程,猜测的结果会越来越精确,得到的答案也会尽可能接近实际的平方根。

在提供的 func Sqrt 中实现它。无论输入是什么,对 z 的一个恰当的猜测为 1。 要开始,请重复计算 10 次并随之打印每次的 z 值。观察对于不同的值 x(1、2、3 …), 你得到的答案是如何逼近结果的,猜测提升的速度有多快。

提示:用类型转换或浮点数语法来声明并初始化一个浮点数值:

z := 1.0
z := float64(1)

然后,修改循环条件,使得当值停止改变(或改变非常小)的时候退出循环。观察迭代次数大于还是小于 10。 尝试改变 z 的初始猜测,如 x 或 x/2。你的函数结果与标准库中的 math.Sqrt 接近吗?

(*注:* 如果你对该算法的细节感兴趣,上面的 z² − x 是 z² 到它所要到达的值(即 x)的距离, 除以的 2z 为 z² 的导数,我们通过 z² 的变化速度来改变 z 的调整量。 这种通用方法叫做牛顿法。 它对很多函数,特别是平方根而言非常有效。)

先完成第一个练习,循环十次,并且每次打印结果:

package main

import (
	"fmt"
)

func Sqrt(x float64) float64 {
	z := x  // 初始化为浮点数
	for i := 0; i < 10; i++ {
		z -= (z*z -x) / (2*z)
		fmt.Println(i,z)  // 打印每次的中间结果
	}
	return z // 返回最终结果
}

func main() {
	fmt.Println(Sqrt(2))
}

可以看到基本上第五次就比较稳定了。

再来根据题目优化一下,完成第二个练习,当变化极小或者未变化时停止循环计算:

package main

import (
	"fmt"
	"math"
)

const delta = 1e-9

func Sqrt(x float64) float64 {
	z := x
	last := 0.0	// 上次计算结果
	i := 0 // 循环次数
	
	// 与上次计算结果差距大于1e-9时继续计算,否则返回结果
	for math.Abs(z - last) > delta {
		last, z = z, z - (z*z -x) / (2*z)
		i++
		fmt.Println(i,z)
	}
	return z
}

func main() {
	fmt.Println(Sqrt(2))
}
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