连分数算法

如题所述

对于实数 r,我们首先将其分解为整数部分 i 和小数部分 f。r 的连分数表示形式为 [i; ...],其中省略号后面是 1/f 的连分数表示,通常我们会用分号代替第一个逗号来表示。


计算 r 的连分数表示的步骤如下:首先,找到 r 的地板值,即整数部分 i。然后,从 r 中减去这个整数 i。如果余数为零,说明 r 为有理数,算法结束;否则,取余数的倒数,并重复此过程。该算法会一直进行,直到 r 变为有理数为止。


例如,实数 3.245 的连分数展开形式是 [3; 4, 12, 3, 1],这代表了它的部分分数分解。不过,需要注意的是,使用浮点数来实现连分数算法可能会带来数值误差的问题,因为浮点数并非理想的表示有理数的方式。现代计算机通常将浮点数表示为精确的有理数,例如分母为 2 的幂或 10 的幂,这时可以利用欧几里得算法的变体来得到更精确的结果,避免数值灾难的发生。


扩展资料

连分数(continued fraction)是特殊繁分数。如果a0,a1,a2,…an,…都是整数,则将分别称为无限连分数和有限连分数。可简记为a0 ,a1,a2,…,an,…和a0,a1,a2,…,an。一般一个有限连分数表示一个有理数,一个无限连分数表示一个无理数。如果a0,a1,a2,…,an,…都是实数,可将上述形式连分数分别叫无限连分数和有限连分数 。近代数学的计算需要,还可将连分数中的a0,a1 ,a2,…,an,…取成以x为变元的多项式。在近代计算数学中它常与某些微分方程式差分方程有关,与某些递推关系有关的函数构造的应用相联系。

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