Apache Commons Math3探索之多项式曲线拟合实现代码
程序员文章站
2024-04-01 23:28:04
上一篇文章我们介绍了apache commons math3学习之数值积分实例代码,这里给大家分享math3多项式曲线拟合的相关内容,具体如下。
多项式曲线拟合:org....
上一篇文章我们介绍了apache commons math3学习之数值积分实例代码,这里给大家分享math3多项式曲线拟合的相关内容,具体如下。
多项式曲线拟合:org.apache.commons.math3.fitting.polynomialcurvefitter类。
用法示例代码:
// ... 创建并初始化输入数据: double[] x = new double[...]; double[] y = new double[...]; 将原始的x-y数据序列合成带权重的观察点数据序列: weightedobservedpoints points = new weightedobservedpoints(); // 将x-y数据元素调用points.add(x[i], y[i])加入到观察点序列中 // ... polynomialcurvefitter fitter = polynomialcurvefitter.create(degree); // degree 指定多项式阶数 double[] result = fitter.fit(points.tolist()); // 曲线拟合,结果保存于双精度数组中,由常数项至最高次幂系数排列
首先要准备好待拟合的曲线数据x和y,这是两个double数组,然后把这两个数组合并到weightedobservedpoints对象实例中,可以调用weightedobservedpoints.add(x[i], y[i])将x和y序列中的数据逐个添加到观察点序列对象中。随后创建polynomialcurvefitter对象,创建时要指定拟合多项式的阶数,注意阶数要选择适当,不是越高越好,否则拟合误差会很大。最后调用polynomialcurvefitter的fit方法即可完成多项式曲线拟合,fit方法的参数通过weightedobservedpoints.tolist()获得。拟合结果通过一个double数组返回,按元素顺序依次是常数项、一次项、二次项、……。
完整的演示代码如下:
interface testcase { public object run(list<object> params) throws exception; public list<object> getparams(); public void printresult(object result); } class calccurvefitting implements testcase { public calccurvefitting() { system.out.print("本算例用于计算多项式曲线拟合。正在初始化 计算数据(" + arraylength + "点, " + degree + "阶)... ..."); inputdatax = new double[arraylength]; // inputdatax = new double[] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; inputdatay = new double[inputdatax.length]; double[] factor = new double[degree + 1]; // n阶多项式会有n+1个系数,其中之一为常数项 for(int index = 0; index < factor.length; index ++) { factor[index] = index + 1; } for(int index = 0; index < inputdatay.length; index ++) { inputdatax[index] = index * 0.00001; inputdatay[index] = calcpoly(inputdatax[index], factor); // y = sum(x[n) * fact[n]) // system.out.print(inputdatay[index] + ", "); } points = new weightedobservedpoints(); for(int index = 0; index < inputdatax.length; index ++) { points.add(inputdatax[index], inputdatay[index]); } system.out.println("初始化完成"); } @override public list<object> getparams() { list<object> params = new arraylist<object>(); params.add(points); return params; } @override public object run(list<object> params) throws exception { polynomialcurvefitter fitter = polynomialcurvefitter.create(degree); weightedobservedpoints points = (weightedobservedpoints)params.get(0); double[] result = fitter.fit(points.tolist()); return result; } @override public void printresult(object result) { for(double data : (double[])result) { system.out.println(data); } } private double calcpoly(double x, double[] factor) { double y = 0; for(int deg = 0; deg < factor.length; deg ++) { y += math.pow(x, deg) * factor[deg]; } return y; } private double[] inputdatax = null; private double[] inputdatay = null; private weightedobservedpoints points = null; private final int arraylength = 200000; private final int degree = 5; // 阶数 } public class timecostcalculator { public timecostcalculator() { } /** * 计算指定对象的运行时间开销。 * * @param testcase 指定被测对象。 * @return 返回sub.run的时间开销,单位为s。 * @throws exception */ public double calctimecost(testcase testcase) throws exception { list<object> params = testcase.getparams(); long starttime = system.nanotime(); object result = testcase.run(params); long stoptime = system.nanotime(); testcase.printresult(result); system.out.println("start: " + starttime + " / stop: " + stoptime); double timecost = (stoptime - starttime) * 1.0e-9; return timecost; } public static void main(string[] args) throws exception { timecostcalculator tcc = new timecostcalculator(); double timecost; system.out.println("--------------------------------------------------------------------------"); timecost = tcc.calctimecost(new calccurvefitting()); system.out.println("time cost is: " + timecost + "s"); system.out.println("--------------------------------------------------------------------------"); } }
总结
以上就是本文关于apache commons math3探索之多项式曲线拟合实现代码的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站:apache commons math3学习之数值积分实例代码、等,有什么问题可以随时留言,小编会及时回复大家。下面推荐几本java方面的书籍,供大家学习,免费的哦。
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