Resumen del método original
El método consiste en llevar varios contadores en paralelo en a
. El contador a[0]
avanza de 1 en 1, mientras que a[1]
avanza de 0.1 en 0.1, y así sucesivamente.
En cada iteración se avanza cada contador y luego revisa si el contador a[4]
a a[6]
ya tienen la raíz deseada, retornandola.
En total, para calcular la raíz de 3 se hicieron más de 1.7 millones de iteraciones.
Nuevo método
Recojo la esencia del método: partiré agregando 1 a la raíz tentativa hasta que su cuadrado supere al parámetro recibido. Descontare 1 y luego repetiré la operación avanzando de 0,1 en 0,1 hasta que el cuadrado supere el parámetro. Restare 0,1 y luego continuare con 0,01 y así sucesivamente.
El cálculo se detiene al encontrar exactamente la raíz o hasta que el factor a sumar sea demasiado pequeño, y por tanto no produzca cambio en la raíz:
double root(double x) {
long double b[9] = {1.0, 0.1, 0.01, 0.001, 0.0001, 0.00001, 0.000001};
double raiz = 0;
for (int i = 0; i < 9; i++) {
double ant = -1;
while ((raiz * raiz) <= x && raiz != ant) {
ant = raiz;
raiz += b[i];
}
raiz -= b[i];
};
return raiz;
}
Demo
int main() {
for (int i=1; i < 20; i++) {
printf("%d %f\n", i, root(i));
}
return 0;
}
produce:
1 1.000000
2 1.414213
3 1.732050
4 2.000000
5 2.236067
6 2.449489
7 2.645751
8 2.828427
9 3.000000
10 3.162277
11 3.316624
12 3.464101
13 3.605551
14 3.741657
15 3.872983
16 4.000000
17 4.123105
18 4.242640
19 4.358898
Versión mejorada
La versión previa sólo funciona para raíces cuadradas de valores sobre 1. Está segunda versión acepta cualquier valor positivo.
La mejora está en el cálculo de la raíz de partida. La idea es probar con valores 1, 10, 100, 1000, etc. hasta encontrar un valor que supere al parámetro. Luego vamos dividiendo sucesivamente por 10 hasta encontrar un valor que sea menor al parámetro.
El valor resultante es la raíz tentativa de partida.
También simplifique la detección de underflow, cuando la suma del factor ya no aporta al cálculo de la raíz. En tal caso, retorna directamente al llamante.
#define cuadrado(x) (x*x)
double root(double x) {
double factor = 1;
while (cuadrado(factor) < x) factor *= 10;
while (factor && cuadrado(factor) > x) factor /= 10;
double raiz = factor;
while (cuadrado(raiz) <= x) {
while (cuadrado(raiz) <= x) {
double ant = raiz;
raiz += factor;
if (raiz == ant)
return raiz;
}
raiz -= factor;
factor /= 10;
}
return raiz;
}
produce:
Raíz cuadrada de 0.0000001 es 0.000316
Raíz cuadrada de 0.0000010 es 0.001000
Raíz cuadrada de 0.0000100 es 0.003162
Raíz cuadrada de 0.0001000 es 0.010000
Raíz cuadrada de 0.0010000 es 0.031623
Raíz cuadrada de 0.0100000 es 0.100000
Raíz cuadrada de 0.1000000 es 0.316228
Raíz cuadrada de 1.0000000 es 1.000000
Raíz cuadrada de 10.0000000 es 3.162278
Raíz cuadrada de 100.0000000 es 10.000000
Raíz cuadrada de 1000.0000000 es 31.622777
Raíz cuadrada de 10000.0000000 es 100.000000
Raíz cuadrada de 100000.0000000 es 316.227766
Raíz cuadrada de 1000000.0000000 es 1000.000000