
二分搜索算法是利用删减实现的算法。
二分搜索的搜索过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜索过程结束;如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。如果在某一步骤数组为空,则代表找不到。
二分搜索算法的应用
二分搜索是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法,这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。不过,因为有序数组的顺序性,将二分搜索算法扩展到能适用大致匹配并不是很重要。
举例来说,二分搜索算法可以用来计算一个赋值的排名(或称秩,比它更小的元素的数量)、前趋(下一个最小元素)、后继(下一个最大元素)以及最近邻。搜索两个值之间的元素数目的范围查询可以借由两个排名查询(又称秩查询)来运行。
假设表中元素是按升序排列,将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表,如果中间位置记录的关键字大于查找关键字,则进一步查找前一子表,否则进一步查找后一子表。
重复以上过程,直到找到满足条件的记录,使查找成功,或直到子表不存在为止,此时查找不成功。
看看这个能不能帮到你:
Matlab中插值函数汇总和使用说明 :
MATLAB中的插值函数为interp1,其调用格式为:
yi= interp1(x,y,xi,'method')
其中x,y为插值点,yi为在被插值点xi处的插值结果;x,y为向量, 'method'表示采用的插值方法,
MATLAB提供的插值方法有几种:
'nearest'是最邻近插值, 'linear'线性插值; 'spline'三次样条插值; 'cubic'立方插值.缺省时表示线性插值。
注意:所有的插值方法都要求x是单调的,并且xi不能够超过x的范围。
例如:在一 天24小时内,从零点开始每间隔2小时测得的环境温度数据分别为
12,9,9,10,18 ,24,28,27,25,20,18,15,13,
推测中午12点(即13点)时的温度.
x=0:2:24;
y=[12 9 9 10 18 24 28 27 25 20 18
15 13];
a=13;
y1=interp1(x,y,a,'spline')
结果为: 278725
若要得到一天24小时的温度曲线,则:
xi=0:1/3600:24;
yi=interp1(x,y,xi, 'spline');
plot(x,y,'o' ,xi,yi)
命令1
interp1
功能
一维数据插值(表格查找)。该命令对数据点之间计算内插值。它找出一元函数f(x)在中间点的数值。其中函数f(x)由所给数据决定。
x:原始数据点
Y:原始数据点
xi:插值点
Yi:插值点
格式
(1)yi = interp1(x,Y,xi)
返回插值向量yi,每一元素对应于参量xi,同时由向量x
与Y 的内插值决定。参量x 指定数据Y 的点。
若Y
为一矩阵,则按Y 的每列计算。yi 是阶数为length(xi)size(Y,2)的输出矩阵。
(2)yi = interp1(Y,xi)
假定x=1:N,其中N
为向量Y 的长度,或者为矩阵Y 的行数。
(3)yi = interp1(x,Y,xi,method)
用指定的算法计算插值:
’nearest’:最近邻点插值,直接完成计算;
’linear’:线性插值(缺省方式),直接完成计算;
’spline’:三次样条函数插值。对于该方法,命令interp1
调用函数spline、ppval、mkpp、umkpp。这些命令生成一系列用于分段多项式 *** 作的函数。命令spline
用它们执行三次样条函数插值;
’pchip’:分段三次Hermite
插值。对于该方法,命令interp1 调用函数pchip,用于对向量x 与y 执行分段三次内插值。该方法保留单调性与数据的外形;
’cubic’:与’pchip’ *** 作相同;
’v5cubic’:在MATLAB
50 中的三次插值。
对于超出x
范围的xi 的分量,使用方法’nearest’、’linear’、’v5cubic’的插值算法,相应地将返回NaN。对其他的方法,interp1
将对超出的分量执行外插值算法。
(4)yi = interp1(x,Y,xi,method,'extrap')
对于超出x
范围的xi 中的分量将执行特殊的外插值法extrap。
(5)yi = interp1(x,Y,xi,method,extrapval)
确定超出x
范围的xi 中的分量的外插值extrapval,其值通常取NaN 或0。
例1
>>x = 0:10; y =
xsin(x);
>>xx = 0:25:10; yy =
interp1(x,y,xx);
>>plot(x,y,'kd',xx,yy)
例2
>> year =
1900:10:2010;
>> product = [75995
91972 105711 123203 131669 150697 179323 203212 226505
249633 256344 267893
];
>>p1995 =
interp1(year,product,1995)
>>x =
1900:1:2010;
>>y =
interp1(year,product,x,'pchip');
>>plot(year,product,'o',x,y)
插值结果为:
p1995 =
2529885
命令2
interp2
功能
二维数据内插值(表格查找)
格式
(1)ZI
= interp2(X,Y,Z,XI,YI)
返回矩阵ZI,其元素包含对应于参量XI
与YI(可以是向量、或同型矩阵) 的元素, 即Zi(i,j) ←[Xi(i,j),yi(i,j)]。用户可以输入行向量和列向量Xi 与Yi,此时,输出向量Zi
与矩阵meshgrid(xi,yi)是同型的。同时取决于由输入矩阵X、Y 与Z 确定的二维函数Z=f(X,Y)。参量X 与Y
必须是单调的,且相同的划分格式,就像由命令meshgrid 生成的一样。若Xi与Yi 中有在X 与Y范围之外的点,则相应地返回nan(Not a
Number)。
(2)ZI
= interp2(Z,XI,YI)
缺省地,X=1:n、Y=1:m,其中[m,n]=size(Z)。再按第一种情形进行计算。
(3)ZI
= interp2(Z,n)
作n
次递归计算,在Z 的每两个元素之间插入它们的二维插值,这样,Z 的阶数将不断增加。interp2(Z)等价于interp2(z,1)。
(4)ZI
= interp2(X,Y,Z,XI,YI,method)
用指定的算法method
计算二维插值:
’linear’:双线性插值算法(缺省算法);
’nearest’:最临近插值;
’spline’:三次样条插值;
’cubic’:双三次插值。
例3:
>>[X,Y] =
meshgrid(-3:25:3);
>>Z = peaks(X,Y);
>>[XI,YI] =
meshgrid(-3:125:3);
>>ZZ =
interp2(X,Y,Z,XI,YI);
>>surfl(X,Y,Z);hold
on;
>>surfl(XI,YI,ZZ+15)
>>axis([-3 3 -3 3 -5
20]);shading flat
>>hold
off
例4:
>>years =
1950:10:1990;
>>service =
10:10:30;
>>wage = [150697
199592 187625
179323 195072 250287
203212 179092 322767
226505 153706 426730
249633 120281
598243];
>>w =
interp2(service,years,wage,15,1975)
插值结果为:
w =
1906288
命令3
interp3
功能
三维数据插值(查表)
格式
(1)VI
= interp3(X,Y,Z,V,XI,YI,ZI)
找出由参量X,Y,Z决定的三元函数V=V(X,Y,Z)在点(XI,YI,ZI)的值。参量XI,YI,ZI
是同型阵列或向量。若向量参量XI,YI,ZI 是不同长度,不同方向(行或列)的向量,这时输出参量VI 与Y1,Y2,Y3 为同型矩阵。其中Y1,Y2,Y3
为用命令meshgrid(XI,YI,ZI)生成的同型阵列。若插值点(XI,YI,ZI)中有位于点(X,Y,Z)之外的点,则相应地返回特殊变量值NaN。
(2)VI
= interp3(V,XI,YI,ZI)
缺省地,
X=1:N ,Y=1:M, Z=1:P ,其中,[M,N,P]=size(V),再按上面的情形计算。
(3)VI
= interp3(V,n)
作n
次递归计算,在V 的每两个元素之间插入它们的三维插值。这样,V 的阶数将不断增加。interp3(V)等价于interp3(V,1)。
(4)VI
= interp3(,method) %用指定的算法method 作插值计算:
‘linear’:线性插值(缺省算法);
‘cubic’:三次插值;
‘spline’:三次样条插值;
‘nearest’:最邻近插值。
说明
在所有的算法中,都要求X,Y,Z 是单调且有相同的格点形式。当X,Y,Z
是等距且单调时,用算法’linear’,’cubic’,’nearest’,可得到快速插值。
例5
>>[x,y,z,v] =
flow(20);
>>[xx,yy,zz] =
meshgrid(1:25:10, -3:25:3, -3:25:3);
>>vv =
interp3(x,y,z,v,xx,yy,zz);
>>slice(xx,yy,zz,vv,[6
95],[1 2],[-2 2]); shading interp;colormap
cool
命令4
interpft
功能
用快速Fourier 算法作一维插值
格式
(1)y
= interpft(x,n)
返回包含周期函数x
在重采样的n 个等距的点的插值y。若length(x)=m,且x 有采样间隔dx,则新的y 的采样间隔dy=dxm/n。注意的是必须n≥m。若x
为一矩阵,则按x 的列进行计算。返回的矩阵y 有与x 相同的列数,但有n 行。
(2)y
= interpft(x,n,dim)
沿着指定的方向dim
进行计算
命令5
griddata
功能
数据格点
格式
(1)ZI
= griddata(x,y,z,XI,YI)
用二元函数z=f(x,y)的曲面拟合有不规则的数据向量x,y,z。griddata
将返回曲面z 在点(XI,YI)处的插值。曲面总是经过这些数据点(x,y,z)的。输入参量(XI,YI)通常是规则的格点(像用命令meshgrid
生成的一样)。XI 可以是一行向量,这时XI 指定一有常数列向量的矩阵。类似地,YI 可以是一列向量,它指定一有常数行向量的矩阵。
(2)[XI,YI,ZI]
= griddata(x,y,z,xi,yi)
返回的矩阵ZI
含义同上,同时,返回的矩阵XI,YI 是由行向量xi 与列向量yi 用命令meshgrid 生成的。
(3)[XI,YI,ZI]
= griddata(,method)
用指定的算法method
计算:
‘linear’:基于三角形的线性插值(缺省算法);
‘cubic’:
基于三角形的三次插值;
‘nearest’:最邻近插值法;
‘v4’:MATLAB
4 中的griddata 算法。
命令6
spline
功能
三次样条数据插值
格式
(1)yy
= spline(x,y,xx)
对于给定的离散的测量数据x,y(称为断点),要寻找一个三项多项式y
= p(x) ,以逼近每对数据(x,y)点间的曲线。过两点(xi, yi) 和(xi+1, yi+1)
只能确定一条直线,而通过一点的三次多项式曲线有无穷多条。为使通过中间断点的三次多项式曲线具有唯一性,要增加两个条件(因为三次多项式有4
个系数):
a.三次多项式在点(xi,
yi) 处有: p¢i(xi) = p¢i(xi) ;
b.三次多项式在点(xi+1,
yi+1) 处有: p¢i(xi+1) = pi¢(xi+1) ;
c.p(x)在点(xi,
yi) 处的斜率是连续的(为了使三次多项式具有良好的解析性,加上的条件);
d.p(x)在点(xi,
yi) 处的曲率是连续的;
对于第一个和最后一个多项式,人为地规定如下条件:
①.
p¢1¢(x) = p¢2¢(x)
②.
p¢n¢(x) = p¢n¢-1(x)
上述两个条件称为非结点(not-a-knot)条件。综合上述内容,可知对数据拟合的三次样条函数p(x)是一个分段的三次多项式:
ï
ïî
ï
ïí
ì
£
£
£
£
£
£
=
n
n n+1
2
2 3
1
1 2
p
(x) x x x
p
(x) x x x
p
(x) x x x
p(x)
L
L L L
其中每段pi(x)
都是三次多项式。
该命令用三次样条插值计算出由向量x
与y 确定的一元函数y=f(x)在点xx 处的值。若参量y 是一矩阵,则以y 的每一列和x 配对,再分别计算由它们确定的函数在点xx 处的值。则yy
是一阶数为length(xx)size(y,2)的矩阵。
(2)pp
= spline(x,y)
返回由向量x
与y 确定的分段样条多项式的系数矩阵pp,它可用于命令ppval、unmkpp 的计算。
例6
对离散地分布在y=exp(x)sin(x)函数曲线上的数据点进行样条插值计算:
>>x = [0 2 4 5 8 12 128
172 199 20]; y = exp(x)sin(x);
>>xx = 0:25:20;
>>yy =
spline(x,y,xx);
>>plot(x,y,'o',xx,yy)
命令7
interpn
功能
n 维数据插值(查表)
格式
(1)VI
= interpn(X1,X2,,,Xn,V,Y1,Y2,,Yn) %返回由参量X1,X2,…,Xn,V 确定的n
元函数V=V(X1,X2,…,Xn)在点(Y1,Y2,…,Yn)处的插值。参量Y1,Y2,…,Yn 是同型的矩阵或向量。若Y1,Y2,…,Yn
是向量,则可以
是不同长度,不同方向(行或列)的向量。它们将通过命令ndgrid生成同型的矩阵,
再作计算。若点(Y1,Y2,…,Yn) 中有位于点(X1,X2,…,Xn)之外的点,则相应地返回特殊变量NaN。
VI
= interpn(V,Y1,Y2,,Yn) %缺省地,X1=1:size(V,1),X2=1:size(V,2),… ,
Xn=1:size(V,n),再按上面的情形计算。
VI
= interpn(V,ntimes) %作ntimes 次递归计算,在V 的每两个元素之间插入它们的n 维插值。这样,V
的阶数将不断增加。interpn(V)
等价于interpn(V,
1)。
VI
= interpn(,method) %用指定的算法method 计算:
‘linear’:线性插值(缺省算法);
‘cubic’:三次插值;
‘spline’:三次样条插值法;
‘nearest’:最邻近插值算法。
命令8
meshgrid
功能
生成用于画三维图形的矩阵数据。
格式
[X,Y] = meshgrid(x,y) 将由向量x,y(可以是不同方向的)指定的区域[min(x),max(x) , min(y) , max(y)]
用直线x=x(i),y=y(j) ( i=1,2,…,length(x)
,j=1,2,…,length(y))进行划分。这样,得到了length(x)length(y)个点,
这些点的横坐标用矩阵X
表示,X 的每个行向量与向量x 相同;这些点的纵坐标用矩阵Y 表示,Y 的每个列向量与向量y 相同。其中X,Y可用于计算二元函数z=f(x,y)与三维图形中xy
平面矩形定义域的划分或
曲面作图。
[X,Y]
= meshgrid(x) %等价于[X,Y]=meshgrid(x,x)。
[X,Y,Z]
= meshgrid(x,y,z) %生成三维阵列X,Y,Z,用于计算三元函数v=f(x,y,z)或三维容积图。
例7
[X,Y] =
meshgrid(1:3,10:14)
计算结果为:
X =
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
Y =
10 10 10
11 11 11
12 12 12
13 13 13
14 14
14
命令9
ndgrid
功能
生成用于多维函数计算或多维插值用的阵列
格式
[X1,X2,…,Xn] = ndgrid(x1,x2,…,xn) %把通过向量x1,x2,x3…,xn 指定的区域转换为数组x1,x2,x3,…,xn
。这样, 得到了 length(x1)length(x2)…length(xn)个点,这些点的第一维坐标用矩阵X1 表
示,X1
的每个第一维向量与向量x1 相同;这些点的第二维坐标用矩阵X2 表示,X2 的每个第二维向量与向量x2 相同;如此等等。
其中X1,X2,…,Xn
可用于计算多元函数y=f(x1,x2,…,xn)以及多维插值命令用到的阵列。
[X1,X2,…,Xn]
= ndgrid(x) %等价于[X1,X2,…,Xn] = ndgrid(x,x,…,x)
命令10
table1
功能
一维查表
格式
Y = table1(TAB,X0) %返回用表格矩阵TAB 中的行线性插值元素,对X0(TAB的第一列查找X0)进行线性插值得到的结果Y。矩阵TAB
是第一列包含
关键值,而其他列包含数据的矩阵。X0
中的每一元素将相应地返回一线性插值行向量。矩阵TAB 的第一列必须是单调的。
例8
>>tab = [(1:4)'
hilb(4)]
>>y = table1(tab,[1 23
36 4])
查表结果为:
>>tab = [(1:4)'
hilb(4)]
>>y = table1(tab,[1 23
36 4])
某些替代式固溶体,当温度甚低时,不同种类的原子在点阵位置上呈规则的周期性排列,称有序相,而在某一温度以上,这种规律性就完全不存在了,称无序相。固溶体在这一温度(称为相变温度或居里点)发生的这种排列的规律性的产生或丧失,同时伴有结构的对称性的变化,被称为有序—无序相变。例如,对于具有相同原子数的CuZn合金,在460℃以上为体心立方的无序结构,即两种原子占据任一阵点的几率相同;当温度降到460℃时,则开始有较多的Zn原子占据了体心的位置,称部分有序;而当温度甚低时,则所有的Zn原子全部占据了体心位置,成为简单立方的有序结构了。这种有序结构又称为无序结构的超结构。某些三元合金也有类似的情形。
原子在点阵位置上的分布情况常用序参量表示,它表示出在任意距离的两个位置上原子分布的相关性。当此二位置处在有限距离时的序参量称为短程序。当此二位置间的距离无限大时,则称为长程序。如对CuZn合金,长程序与占据了晶胞中心的Zn原子的百分数成正比,最近邻短程序与最近邻的Zn-Cu原子对的百分数成正比。序参量是温度的函数,在一般情况下,在完全有序时,它趋于1;在完全无序时,它为零。附图表示及随温度变化的两种情况。由图可知,在相变点,长程序可以跳跃地或连续地变为零,它们分别对应于一级相变及二级相变(见固体中的相变)。而在相变点以上,却仍然存在有一定的短程序。这种在相变点以上存在的具有一定的短程序的小区域,是某些固溶体在相变点以下发生的有序化过程的核心,且当这样的两个有序区域长大而相接触时,则有可能形成反相畴(见面缺陷)。
有序-无序相变
X 射线、中子和电子衍射和漫散射是研究有序-无序相变的最通常而最有效的方法。此外,相变可导致物理性质如比热容、电阻率、d性常数、磁性和范性等的变化,这些性质的测量以及显微观察等都可用于研究这个相变过程。
有序—无序相变是合作现象中较简单的一种,对这种相变进行了各种方法和各种近似程度的计算。这些研究又被其他类型的如填隙式固溶体的有序—无序相变、有序—无序型的铁电相变以及铁磁相变等理论所借鉴。现在,有序—无序相变的内容已推广包括了位置的、分子取向的和电子或核自旋的有序—无序相变等三种情形。并且,由于临界现象的研究吸引了人们的很大兴趣,有序—无序相变这一长期被研究着的课题仍然受到注意。
我有个作业是这,程序添加了些注释,希望对你有帮助~
clear all;
allsamples=[];
for i=1:20
for j=1:5
a=imread(strcat('ORL\s',num2str(i),'\',num2str(j),'bmp')); %读取人脸图像
b=a(1:11292); %将图像数据转为一行
b=double(b);
allsamples=[allsamples; b]; %将所有图像205,组成数组
end
end
%用PCA方法进行特征提取
samplemean=mean(allsamples); %求均值
for i=1:100
xmean(i,:)=allsamples(i,:)-samplemean;
end;
sigma=xmeanxmean'; %协方差矩阵
[v d]=eig(sigma); %求矩阵特征值和特征向量
d1=diag(d); %特征值的对角阵
[d2 index]=sort(d1); %对对角阵的值排序
cols=size(v,2); %特征向量的行数值
for i=1:cols
vsort(:,i) = v(:, index(cols-i+1) ); %对特征值和特征向量进行排序
dsort(i) = d1( index(cols-i+1) );
end
%选择90%的能量
dsum = sum(dsort);
dsum_extract = 0;
p = 0;
while( dsum_extract/dsum < 09)
p = p + 1;
dsum_extract = sum(dsort(1:p));
end
i=1;
while (i<=p && dsort(i)>0)
base(:,i) = xmean' vsort(:,i); %构成投影矩阵
i = i + 1;
end
allcoor = allsamples base; %构成训练集的特征矩阵
clc
[filename,pathname]=uigetfile('','Select image'); %选择图像
[img,map]=imread(strcat(pathname,filename));
b=img(1:10304);
b=double(b);
tcoor= b base; %构成测试集的特征矩阵
for k=1:100
mdist(k)=norm(tcoor-allcoor(k,:));
end;
%最近邻方法
[dist,index2]=sort(mdist);
class=floor( index2(1)/5 )+1; %求所属分类
disp(class);
subplot(1,2,1),imshow(img); %输出分类图像
filename = sprintf('ORL\\s%d\\1bmp',class);
I=imread(filename);
subplot(1,2,2),imshow(I);
例如:使用文本界面
这里是一个例子,使用文本界面。图形界面足够的用途,所以你不可能使用文本界面。然而,看一看,现有的算法列表,以下。
##加载数据集
>>负荷数据/云
>>谁
名称的大小字节级
distribution_parameters欧盘1464结构数组
模式2x500080000双阵列
目标1x500040000双阵列
总计为15076个元素使用121464个字节
数据集存储在变量中,模式和目标。
##选择试验方法,训练数据和测试数据
%使画根据错误的选择方法
>>=长度(目标);
%=20;
[test_indices,train_indices]=make_a_draw(楼(%/100 我),我);
train_patterns=模式(train_indices:,);
train_targets=目标(:,train_indices);
test_patterns=模式(test_indices:,);
test_targets=目标(:,test_indices);
##选择分类器。找出参数使用帮助<分类器名称>
>>帮助nearest_neighbor
利用最近邻算法分类
输入:
train_patterns-训练模式
train_targets-训练目标
test_patterns-测试模式
最近邻-邻居数
输出
test_targets-预测目标
##建立分类和分类数据
>>test_out=nearest_neighbor(train_patterns,train_targets,test_patterns,3);
##估计误差
>>=平均(test_targets~=test_out)
误差=
01313
以上就是关于二分搜索算法是利用什么实现的算法全部的内容,包括:二分搜索算法是利用什么实现的算法、MATLAB编程 得出MATLAB人机交互界面,通过人机交互插入一组数据,用MATLAB拟合这组数、如何利用比热研究有序,无序转变等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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