home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ io Programmo 60 / IOPROG_60.ISO / soft / c++ / gsl-1.1.1-setup.exe / {app} / src / roots / newton.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2001-05-14  |  2.6 KB  |  107 lines
  1. /* roots/newton.c
  2.  * 
  3.  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000 Reid Priedhorsky, Brian Gough
  4.  * 
  5.  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  6.  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  7.  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
  8.  * your option) any later version.
  9.  * 
  10.  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11.  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13.  * General Public License for more details.
  14.  * 
  15.  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16.  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17.  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18.  */
  19.  
  20. /* newton.c -- newton root finding algorithm 
  21.  
  22.    This is the classical Newton-Raphson iteration.
  23.  
  24.    x[i+1] = x[i] - f(x[i])/f'(x[i])
  25.  
  26. */
  27.  
  28. #include <config.h>
  29.  
  30. #include <stddef.h>
  31. #include <stdlib.h>
  32. #include <stdio.h>
  33. #include <math.h>
  34. #include <float.h>
  35.  
  36. #include <gsl/gsl_math.h>
  37. #include <gsl/gsl_errno.h>
  38. #include <gsl/gsl_roots.h>
  39.  
  40. #include "roots.h"
  41.  
  42. typedef struct
  43.   {
  44.     double f, df;
  45.   }
  46. newton_state_t;
  47.  
  48. static int newton_init (void * vstate, gsl_function_fdf * fdf, double * root);
  49. static int newton_iterate (void * vstate, gsl_function_fdf * fdf, double * root);
  50.  
  51. static int
  52. newton_init (void * vstate, gsl_function_fdf * fdf, double * root)
  53. {
  54.   newton_state_t * state = (newton_state_t *) vstate;
  55.  
  56.   const double x = *root ;
  57.  
  58.   state->f = GSL_FN_FDF_EVAL_F (fdf, x);
  59.   state->df = GSL_FN_FDF_EVAL_DF (fdf, x) ;
  60.  
  61.   return GSL_SUCCESS;
  62.  
  63. }
  64.  
  65. static int
  66. newton_iterate (void * vstate, gsl_function_fdf * fdf, double * root)
  67. {
  68.   newton_state_t * state = (newton_state_t *) vstate;
  69.   
  70.   double root_new, f_new, df_new;
  71.  
  72.   if (state->df == 0.0)
  73.     {
  74.       GSL_ERROR("derivative is zero", GSL_EZERODIV);
  75.     }
  76.  
  77.   root_new = *root - (state->f / state->df);
  78.  
  79.   *root = root_new ;
  80.   
  81.   GSL_FN_FDF_EVAL_F_DF(fdf, root_new, &f_new, &df_new);
  82.  
  83.   state->f = f_new ;
  84.   state->df = df_new ;
  85.  
  86.   if (!finite(f_new))
  87.     {
  88.       GSL_ERROR ("function not continuous", GSL_EBADFUNC);
  89.     }
  90.  
  91.   if (!finite (df_new))
  92.     {
  93.       GSL_ERROR ("function not differentiable", GSL_EBADFUNC);
  94.     }
  95.       
  96.   return GSL_SUCCESS;
  97. }
  98.  
  99.  
  100. static const gsl_root_fdfsolver_type newton_type =
  101. {"newton",                /* name */
  102.  sizeof (newton_state_t),
  103.  &newton_init,
  104.  &newton_iterate};
  105.  
  106. const gsl_root_fdfsolver_type  * gsl_root_fdfsolver_newton = &newton_type;
  107.