//import java.util.*;
public class small{
static int m;
static int n=3;
public static void main(String args[]){
small small1=new small();
Scanner cin=new Scanner(System.in);
System.out.println("输入多项式节点的个数:");
m=cin.nextInt();
int[][] a=new int[m][2];
for(int i=0;i<m;i++){
System.out.println("输入第"+i+"个节点和函数值:");
for(int j=0;j<2;j++){
a[i][j]=cin.nextInt();
}
}
int[][] b=new int[n][n];
int[] y=new int[n];
small1.ercheng(b,y,a);
small1.finish(b,y);
}
public void ercheng(int[][] b,int[] y,int[][] a){
int[] s=new int[m];
for(int x=0;x<m;x++){
s[x]=1;
}
for(int i=0;i<n;i++){
b[0][0]=m;
for(int j=0;j<n;j++){
for(int l=0;l<m;l++){
s[l]=a[l][0];
for(int k=1;k<i+j;k++){
s[l]*=a[l][0];
}
b[i][j]+=s[l];
}
}
}
//求解Y
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=0;j<m;j++){
int e=1;
for(int k=1;k<=i;k++){
e*=a[j][0];
}
int t=e*a[j][1];
y[i]+=t;
}
}
}
public void finish(int[][] b,int[] y){
float t=0;
float l[][]=new float[n][n];
float u[][]=new float[n][n];
float Y[]=new float[n];
float x[]=new float[n];
for(int i=0;i<n;i++){
l[i][i]=1;
}
//u first row 求出U的第一行
for(int j=0;j<n;j++){
u[0][j]=b[0][j];
}
//l first line 求出L的第一列
for(int i=1;i<n;i++){
l[i][0]=b[i][0]/u[0][0];
}
//set the matrix L and U 依次求出L和U矩阵
for(int r=1;r<n;r++){
for(int i=r;i<n;i++){
t=0;
for(int k=0;k<r;k++){
if(r==1)
t=l[r][k]*u[k][i];
else
{ t+=l[r][k]*u[k][i];
}
}
u[r][i]=b[r][i]-t;
}
t=0;
for(int i=r+1;i<n;i++){
for(int k=0;k<=r-1;k++){
t+=l[i][k]*u[k][r];
}
l[i][r]=(b[i][r]-t)/u[r][r];
}
}
float e=0;
Y[0]=y[0];
for(int i=0;i<n;i++){
e=0;
for(int j=0;j<=i-1;j++){
e+=l[i][j]*Y[j];
}
Y[i]=y[i]-e;
}
float q=0;
x[n-1]=y[n-1]/u[n-1][n-1];
for(int i=n-1;i>=0;i--){
q=0;
for(int j=i+1;j<n;j++){
q+=u[i][j]*x[j];
}
x[i]=(Y[i]-q)/u[i][i];
}
System.out.println(" C is:");
for(int i=0;i<n;i++){
System.out.println("c"+(i+1)+"="+x[i]);
}
System.out.println();
System.out.println(" "+"y="+x[0]+"+"+x[1]+"x"+"+"+x[2]+"x*x");
}
}
计算方法 源码 道立特 牛顿差值 最小二乘法拟合函数
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更新于2008-12-13
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在IT领域,数值计算是计算机科学的一个重要分支,它涉及到一系列用于解决数学问题的技术和算法。本主题聚焦于计算方法中的三个关键概念:道立特分解法(Householder Decomposition)、牛顿差值(Newton Interpolation)以及最小二乘法拟合函数。这些都是在科学计算、数据分析和工程应用中广泛使用的工具。
我们来讨论道立特分解法。这是一种矩阵分解技术,主要用于将任意矩阵转换为一个单位下三角矩阵和一个反射矩阵的乘积。这个过程在求解线性系统、计算特征值和特征向量以及数值稳定性等方面具有重要作用。在源码实现中,通常会涉及迭代优化,确保计算效率和精度。道立特分解的优势在于它可以处理非对称矩阵,而不仅仅是对称矩阵,因此在实际问题中更为灵活。
牛顿差值是一种插值方法,用于估计未知数据点的值。它基于牛顿多项式,通过已知数据点的导数信息来构建插值函数。牛顿差值公式利用了泰勒级数的思想,通过构造多项式来近似函数,使得在给定点上的值和导数都匹配。这种方法在数据拟合、曲线插补和数值微分中十分常见。源码实现时,需要考虑数据点的选择、多项式的阶数以及如何处理可能的奇点或间断点。
最小二乘法拟合函数是数据分析中的经典方法,用于找到一条直线(或者更一般的,多变量函数)来最好地拟合一组数据点。这种方法的目标是最小化残差平方和,即实际观测值与模型预测值之间的差异。在源码实现中,通常包括梯度下降法或者正规方程的解法。最小二乘法不仅适用于线性问题,还可以通过拉格朗日乘子法扩展到非线性问题。在机器学习、统计建模以及信号处理等领域,最小二乘法是不可或缺的工具。
这些源码实现通常会包含数据预处理、计算核心算法以及结果后处理等部分。为了提高计算效率,往往需要优化内存管理和计算流程,同时确保算法的数值稳定性。对于初学者来说,理解并编写这些计算方法的源码可以加深对理论的理解,对于专业人士,掌握这些技术是提升计算性能和解决问题的关键。在实际应用中,结合其他数值方法如高斯消元、QR分解等,可以进一步增强问题的求解能力。
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