基于java实现的多项式拟合参数训练、数据拟合源码.zip

package com.firefly.fit; /** * 拟合数据 */ public class Fit { //数组除以一个数 private static double[] arrDiv(double[] divisor,double dividend){ int i; double[] retVal=new double[divisor.length]; for(i=0;i<retVal.length;i++){ retVal[i]=divisor[i]/dividend; } return retVal; } //数组乘以一个数 private static double[] arrMult(double[] a,double b){ int i; double[] retVal=new double[a.length]; for(i=0;i<retVal.length;i++){ retVal[i]=a[i]*b; } return retVal; } //数组相减 private static double[] arrSub(double[] a,double[] b){ int i; double[] retVal=new double[a.length]; for(i=0;i<retVal.length;i++){ retVal[i]=a[i]-b[i]; } return retVal; } //将X,Y一维数组经过导数函数计算后组成二维数组 private static double[][] matrix(double[] xVal,double[] yVal,int paramLen){ int m;//数组长度 double[] x; double[] yx; int xLen,yxLen; int i,j; xLen=(paramLen-1)*2+1; yxLen=paramLen; x=new double[xLen]; yx=new double[yxLen]; m=xVal.length; x[0]=m; for(i=1;i<x.length;i++){ for(j=0;j<xVal.length;j++){ x[i]=x[i]+Math.pow(xVal[j],i); } } for(i=0;i<yx.length;i++){ for(j=0;j<yVal.length;j++){ yx[i]=yx[i]+yVal[j]*Math.pow(xVal[j],i); } } //后面增加1列，这一列是为了放Y的值 double[][] retVal=new double[paramLen][paramLen+1]; for(i=0;i<paramLen;i++){ for(j=0;j<paramLen;j++){ retVal[i][j]=x[xLen-1-i-j]; } retVal[i][paramLen]=yx[yxLen-1-i]; } return retVal; } //高斯消元法解方程,将导数函数的二维数组解出abcde参数 private static double[] gauss(double[][] matrix){ int i,j; //正向消元，从第0行到最后进行消元 for(i=0;i<matrix.length;i++){ matrix[i]=arrDiv(matrix[i],matrix[i][i]);//将第i行的每个元素都除以第i个数 //计算第i行以下的所有行 for(j=i+1;j<matrix.length;j++){ matrix[j]=arrSub( matrix[j], arrMult(matrix[i],matrix[j][i]) ); } } //反向消元，从后面一直到0行 for(i=matrix.length-1;i>=0;i--){ for(j=i-1;j>=0;j--){ matrix[j]=arrSub( matrix[j], arrMult(matrix[i],matrix[j][i]) ); } } //经过上面的消元法后，剩下的每行的最后一个元素就是a、b、c....的拟合参数 double[] retVal=new double[matrix.length]; for(i=0;i<matrix.length;i++){ //返回每行的最后一个元素 retVal[i]=matrix[i][matrix[i].length-1]; } return retVal; } /** * 计算拟合参数 * @param xVal * @param yVal * @param paramLen * @return */ public static double[] calcFitParams(double[] xVal,double[] yVal,int paramLen){ //经过导数处理后的二维数组 double[][] matrixVal=matrix(xVal,yVal,paramLen); //返回拟合参数 return gauss(matrixVal); } //拟合数据 public static double fitVal(double[] param,double val){ int i; int paramLen; double retVal=0; paramLen=param.length; for(i=0;i<paramLen;i++){ retVal=retVal+param[i]*Math.pow(val,paramLen-i-1); } return retVal; } //拟合曲线 public static double[] fitVals(double[] param,double[] val){ int i; double[] retVal=new double[val.length]; for(i=0;i<val.length;i++){ retVal[i]=fitVal(param,val[i]); } return retVal; } }