差分法是一種數值分析方法,用於計算函式在某一點的導數。根據不同的套用場景,差分法可以分為不同的類型,包括前向差分法、後向差分法和中心差分法。
前向差分法:
公式:y'(t) ≈ [y(t+h) - y(t)] / h。
該算法利用當前時刻的函式值和導數值,求解下一個時刻的函式值。
後向差分法:
公式:y'(t) ≈ [y(t) - y(t-h)] / h。
該算法利用當前時刻的函式值和導數值,求解上一個時刻的函式值。
中心差分法:
公式:y'(t) ≈ [y(t+h) - y(t-h)] / (2h)。
該算法利用當前時刻前後的函式值和導數值,求解當前時刻的導數值。
多步法差分算法:
通過利用當前時刻和之前時刻的函式值和導數值,求解下一個時刻的函式值和導數值。
以上公式中的h是一個足夠小的數,通常取0.001或0.0001等。
此外,差分法也可以用於處理數組中的數據,例如在區間[left,right]上加一個常數c,可以表示為:b[left]+=c,b[right+1]−=c。在這種情況下,原數組就是差分數組的前綴和。